JP2021024229A - 熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかるに、この雰囲気加熱曲げ加工方法では、曲げ加工型を雰囲気加熱炉内へ入れてから所定の成形温度(約165°C)に到達するまでにかなり長時間(約20分)を要し、エネルギー効率が悪いと共に、生産性にも劣っていた。
〔1〕熱可塑性樹脂チューブを予熱する工程と、
上記予熱された熱可塑性樹脂チューブを成形型を用いて曲げ加工する工程と、
上記曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを成形する工程を含む、熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法であって、
上記成形する工程が、上記成形型に設けられた電熱ヒータの温度制御により行われることを特徴とする、熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
〔2〕上記成形する工程が、上記電熱ヒータの温度制御により曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを結晶化温度以上融点以下の温度間で所定時間保持するものであることを特徴とする、上記〔1〕に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
〔3〕上記成形する工程が、上記電熱ヒータの温度制御により曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを結晶化温度以上融点以下の温度間で徐冷させる過程を含むことを特徴とする、上記〔1〕又は〔2〕に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
〔4〕上記予熱する工程が、上記成形型の余熱により行われることを特徴とする、上記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
〔5〕上記成形型が、X方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを形成するキャビティが画成されるものであることを特徴とする、上記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
〔6〕上記Z方向成形型は、Z方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記XYZの三次元方向に曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを形成する上記キャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されており、該Z方向成形型に、上記電熱ヒータが埋設されていることを特徴とする、上記〔5〕に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
特に、上記成形する工程を、上記電熱ヒータの温度制御により曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを結晶化温度以上融点以下の温度間で所定時間保持するものとすれば、熱可塑性樹脂チューブの結晶化が進み、曲げ加工後の形状戻りの小さい曲げ加工が実現でき、形状品質が良好な熱可塑性樹脂チューブを得ることができる。
この図示した成形型1は、X方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブPのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型10,20と、Z方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブPのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型30,40と、これらの成形型の外周を覆う断熱壁50とから成る。また、上記Z方向成形型30,40には、温度制御可能な電熱ヒータ60がそれぞれ設けられている。
なお、上記一対のXY平面成形型10,20は、両者をX方向に進退動可能に構成しても良く、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してX方向に進退動する移動型としても良い。
なお、上記一対のZ方向成形型30,40は、両者をZ方向に進退動可能に構成しても良いが、一方を固定型として他方のみを該固定型に対してZ方向に進退動する移動型としても良い。
成形型1内にセットされた熱可塑性樹脂チューブPは、断熱壁50により囲まれた各成形型10,20,30,40の余熱により周囲より加熱され、所定温度まで予熱される。この予熱する工程S1(図7参照)は、直管状の熱可塑性樹脂チューブPを軟化させ、次の成形型1を用いた曲げ加工を容易且つ精度よく行うための工程であり、熱可塑性樹脂チューブPをガラス転移温度付近まで加熱することが好ましい。この予熱温度は、熱可塑性樹脂チューブPの具体的な樹脂材料に応じて適宜設定されるが、樹脂材料として例えばナイロン等のポリアミド樹脂を採用する場合には、30℃〜40℃程度まで熱可塑性樹脂チューブPを予熱できれば良い。この際、各成形型10,20,30,40の余熱のみでは所定温度までの予熱が困難な場合には、成形型に埋設された電熱ヒータ60に通電し、加熱を補助する構成としても良い。
なお、熱可塑性樹脂チューブPが、異種の樹脂材料の多層構造である場合には、上記成形する工程における温度、保持時間は、形状変化に最も影響を与える層厚さが最大の樹脂層の材料を基準として設定することが好ましく、少なくとも、最も融点の低い樹脂材料の融点以下の温度で設定することとする。
また、この成形型1の操作は、XY平面成形型10,20のX方向への型締めと、上側のZ方向成形型40のZ方向への型締めのみとなり、その操作制御はより容易なものとなる。
かかる構成の成形型1は、上記図8に示した成形型と同様の効果が得られると共に、更に台状とした下側のZ方向成形型30が加工する熱可塑性樹脂チューブPを支える台座としての作用を果たし、成形型による熱可塑性樹脂チューブPの喰い込みが生じ難いものとなる。
また、この成形型1の操作は、図10に矢印で示したように上側のZ方向成形型40と一体化された他方のXY平面成形型10をX方向への型締めし、その後、該XY平面成形型10をZ方向に移動させれば良く、その操作制御は更に容易なものとなる。
この成形型100によれば、ガイド部112,122がV字状に広がったものであるため、加工する熱可塑性樹脂チューブPの成形型100内へのセットが容易なものとなり、また、セットされた熱可塑性樹脂チューブPは、一対の成形型110,120の型締めに伴ってガイド部112,122の斜面に沿って徐々に曲げられながら成形凹部111,121に向かって摺動することとなり、熱可塑性樹脂チューブPは型締め方向であるZ方向以外の方向にも曲げ加工されながら成形凹部111,121に嵌め込まれることとなる。そして、成形型100を完全に型締めした際においては、一対の成形型110,120にそれぞれ形成された成形凹部111,121によって熱可塑性樹脂チューブPの全周が囲まれた状態となり、素早く確実に熱可塑性樹脂チューブPをXYZの三次元方向に曲げ加工できるものとなる。
10,20 XY平面成形型
11,21 成形面
30,40 Z方向成形型
31,41 成形凹部
50 断熱壁
60 電熱ヒータ
100 成形型
110,120 Z方向に型締めされる一対の成形型
111,121 成形凹部
112,122 ガイド部
130 電熱ヒータ
P 熱可塑性樹脂チューブ
S1 予熱する工程
S2 曲げ加工する工程
S3 成形する工程
S4 冷却する工程
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂チューブを予熱する工程と、
上記予熱された熱可塑性樹脂チューブを成形型を用いて曲げ加工する工程と、
上記曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを成形する工程を含む、熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法であって、
上記成形する工程が、上記成形型に設けられた電熱ヒータの温度制御により行われることを特徴とする、熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。 - 上記成形する工程が、上記電熱ヒータの温度制御により曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを結晶化温度以上融点以下の温度間で所定時間保持するものであることを特徴とする、請求項1に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
- 上記成形する工程が、上記電熱ヒータの温度制御により曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを結晶化温度以上融点以下の温度間で徐冷させる過程を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
- 上記予熱する工程が、上記成形型の余熱により行われることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
- 上記成形型が、X方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブのXY平面での曲げ加工を行うXY平面成形型と、Z方向に型締めされて熱可塑性樹脂チューブのZ方向の曲げ加工を行うZ方向成形型とからなり、前記両成形型が型締めされた際に、その間にXYZの三次元方向に曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを形成するキャビティが画成されるものであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
- 上記Z方向成形型は、Z方向に型締めされる一対の成形型であり、その対向する先端面には、型締めされた際にその間に上記XYZの三次元方向に曲げ加工された熱可塑性樹脂チューブを形成する上記キャビティを画成する成形凹部がそれぞれ形成されており、該Z方向成形型に、上記電熱ヒータが埋設されていることを特徴とする、請求項5に記載の熱可塑性樹脂チューブの曲げ加工方法。
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