JP2021037741A - 成形装置および成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成形装置および成形方法を提供する。【解決手段】成形装置は、金型と、空気圧調整システムと、を含む。金型は、キャビティと、キャビティに連通する供給口と、を備える。空気圧調整システムは、キャビティに連通する第１ガスダクトと、第１ガスダクトに設けられ、ガス源からガスをキャビティに注入するのを制御するための第１バルブと、キャビティ内の圧力を検知するための圧力検知ユニットと、キャビティに連通する第２ガスダクトと、第２ガスダクトに設けられ、キャビティ内のガスの排出を制御するための第２バルブと、を含む。成形方法は、金型を用意するステップと、キャビティ内の圧力を検知し、キャビティが第１所定圧力を有するのが検知されるまで、ガスを注入するステップと、キャビティ内の圧力を検知し、第１所定圧力を有するキャビティ内に材料を充填するステップと、キャビティ内のガスを排出するステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、成形装置およびその成形方法に関し、特に、射出成形または押出成形に用いられる成形装置およびその成形方法に関する。

発泡ポリマー製品は、高強度、軽量、耐衝撃性、良好な遮音性および断熱性などの多くの利点を有する。発泡ポリマー製品は、射出成形または押出成形を介して所定の形状を有する成形品として製造されることができる。例えば、射出成形機でポリマー材料を溶融して発泡剤と混合して混合物を形成した後、加圧により溶融ポリマーを金型のキャビティへの射出または押出すことで、所望の発泡ポリマー製品を成形する。発泡ポリマー製品は、混合物の組成変更および成形方法の調整を介してその特性と用途を変更できる。

一般的に、発泡ポリマー製品の外観と物理的特性は直接成形プロセスの影響を受けるため、金型設計では混合物がキャビティ内に均一かつ迅速に分布するように混合物の流動性を考慮しなければならず、かつ成形プロセス中、混合物中の細孔の分布密度は高く均一にさせ、ポリマーの本来の物理的特性を保持する。金型によって成形された発泡ポリマー製品には多くの利点と用途があるが、その欠陥は未だに打破されていない限界およびボトルネックであった。

本開示の目的の一つは、成形装置および成形方法を提案することである。

本開示の一実施形態によれば、成形装置が開示される。前記成形装置は、金型と、空気圧調整システムと、を含む。前記金型は、キャビティと、前記キャビティに連通する供給口と、前記キャビティを画定する内側壁と、を備える。前記空気圧調整システムは、第１ガスダクトと、第１バルブと、圧力検知ユニットと、第２ガスダクトと、第２バルブと、を含む。前記第１ガスダクトは、前記金型に接続され、かつ前記キャビティに連通する。前記第１バルブは、前記第１ガスダクトに設けられ、ガス源から前記第１ガスダクトを通ってガスを前記キャビティに注入するのを制御するために用いられる。前記圧力検知ユニットは、前記キャビティ内の圧力を検知するために用いられる。前記第２ガスダクトは、前記金型に接続され、かつ前記キャビティに連通する。前記第２バルブは、前記第２ガスダクトに設けられ、前記キャビティ内の前記ガスの排出を制御するために用いられる。

本開示の一実施形態によれば、成形方法が開示される。前記成形方法は、キャビティと、前記キャビティに連通する供給口と、前記キャビティに連通する接続部と、前記キャビティを画定する内側壁と、を含む金型を用意するステップと、前記キャビティ内の圧力を検知し、かつ前記キャビティが第１所定圧力を有するのが検知されるまで、前記接続部を通じてガスを前記キャビティ内に注入するステップと、を含む。前記成形方法は、前記キャビティ内の圧力を検知し、材料を前記供給口から前記第１所定圧力を有する前記キャビティ内に充填するステップと、前記接続部を通じて前記キャビティ内の前記ガスの一部を排出するステップと、をさらに含む。

以下の実施形態および添付の図面を読むとき、本開示の様々な態様を最もよく理解することができる。この分野における標準的な操作慣行によれば、図内の様々な特徴は縮尺通りに描かれていないことに留意されたい。実際、描写を明確にするために、一部の特徴の寸法を意図的に拡大または縮小する場合がある。

本発明の一実施形態に係る成形装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る成形装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る成形装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る成形装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る成形装置の部分的な上面図である。 本発明の一実施形態に係る成形方法のフローチャートである。

以下の開示は、本出願の異なる特徴を実施するための多くの異なる実施形態または例を提供する。本出願の開示内容を簡素化するために、要素と配置の特定例を以下に描写する。当然これらは単なる例であり、本出願を限定するものではない。例えば、以下に第２特徴の上または上方に第１特徴を形成するという描写は、直接的に接触する第１特徴と第２特徴を形成する実施形態を含むことができ、または第１特徴と第２特徴との間に他の特徴を形成する実施形態を含んでもよく、したがって、第１特徴と第２特徴が直接接触することはない。さらに、本出願は、異なる例において要素符号および／または英字を繰り返してもよい。この繰り返しは単純化および明確化のためであり、異なる実施形態および／または議論する構成間の関係を支配するものではない。

次に、本出願において、例えば「の下」、「より低い」、「比較的低い」、「より高い」、「比較的高い」などの空間に関連する用語が、図面に示す１つの要素又は特徴部分と１つ又は複数の他の要素又は特徴部分との関係についての説明を容易にするために用いられる。空間に関連する用語は、図面に描かれている方位に加えて、使用時又は操作時における装置の別の方位も含むものである。装置は、これ以外に配向されることもあり（すなわち、９０°又は他の方位に回転することもあり）、この場合には、本出願において用いられている空間に関連する用語も、これに応じて解釈される。

本開示の広い範囲に開示された数値範囲およびパラメーターは近似値であるが、具体的実施形態に記載された数値は可能な限り正確である。ただし、数値には、個々のテスト・測定で得られた標準偏差による特定の誤差が本質的に含まれている。次に、本明細書に記載される「約」は一般に、所定の値または範囲の１０％、５％、１％、あるいは０．５％以内を意味する。もしくは、用語「約」は、当業者によって考慮される平均値の許容標準誤差を意味する。操作／動作例を除き、または特に指定のない限り、本明細書に開示される材料の量、期間、温度、動作条件、量の比率および類似もののすべての数値範囲、量、値および比率は、いずれも全ての場合において用語「約」によって修飾されていると理解されたい。したがって、特に明記しない限り、本開示および特許請求の範囲に記載されている数値やパラメーターは、必要に応じて変更できる近似値である。少なくとも、各数値パラメーターは、報告された有効数字の数と通常の丸め手法の適用に基づいて解釈される必要がある。本明細書では、範囲は１つの端点から別の端点まで、または２つの端点間で表現できる。特に明記しない限り、本明細書で開示されるすべての範囲には端点が含まれる。

図１は、本発明の一実施形態に係る第１成形装置１００を示す模式図である。成形装置１００は、金型１０と、空気圧調整システム２０と、を含む。上記金型１０は、キャビティ１３と、上記キャビティ１３に連通する供給口１４と、上記キャビティ１３を画定する内側壁１６と、を備える。幾つかの実施形態において、上記金型１０は、上記キャビティ１３に連通する接続部１５を備える。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３の上記内側壁１６には、上記接続部１５を有する。上記キャビティ１３は、材料を収容すると共に上記材料を所定の形状を有する成形品に成形させるために用いられる。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、射出成形機あるいは押出機に接続され、材料を射出成形機あるいは押出機から射出させて上記キャビティ１３内に入って成形させることができる。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、流体または気体を上記キャビティ１３に出入りさせるために用いられる。

上記空気圧調整システム２０は、第１ガスダクト２１と、第２ガスダクト２２と、ガス源２３と、第１バルブ２４と、第２バルブ２５と、圧力検知ユニット２６と、を含む。上記第１ガスダクト２１の一端は、上記接続部１５に接続され、他端が上記ガス源２３に接続される。幾つかの実施形態において、上記ガス源２３は、流体またはガスを供給でき、必要に応じて適した流体または気体を供給してもよく、例えば空気、不活性ガスなどとすることができるが、これらに限定されない。

幾つかの実施形態において、上記金型１０は、第１モールドベース１１と、第２モールドベース１２と、を含み、上記第２モールドベース１２が上記第１モールドベース１１に合わせると共に上記第１モールドベース１１と上記第２モールドベース１２との間にある上記キャビティ１３を画定できる。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、上記第１モールドベース１１に設けられる。幾つかの実施形態において、上記接続部１５が、第２モールドベース１２に設けられる。

上記接続部１５の設置位置、形状および数は、特に限定されず、必要に応じて調整することができる。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、開口部である。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、上記第２モールドベース１２の内側壁１６または内底壁１７に設けられ、上記第２モールドベース１２を貫通する。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、吸気および排気に用いられ、上記第１バルブ２４が開けられ、上記第２バルブ２５が閉められた時、上記接続部１５は吸気に用いられる一方、上記第１バルブ２４が閉められ、上記第２バルブ２５が開けられた時、上記接続部１５は排気に用いられる。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、同時に吸気および排気に用いられない。幾つかの実施形態において、上記接続部１５は、給気および排気に用いられ、上記第１バルブ２４が開けられ、上記第２バルブ２５が閉められた時、流体または気体を上記キャビティ１３に供給させる一方、上記第１バルブ２４が閉められ、上記第２バルブ２５が開けられた時、上記キャビティ１３内にある少なくとも一部の流体または気体を排出させる。

上記供給口１４の設置位置、形状および数は、特に限定されず、必要に応じて調整することができる。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、上記第１モールドベース１１の内頂壁１１１または内側壁１６に設けられ、上記第１モールドベース１１を貫通する。幾つかの実施形態において、上記供給口１４および上記接続部１５は、上記キャビティ１３に対向して配置され、例えば上記供給口１４は上記第１モールドベース１１の内頂壁１１１に設けられ、上記接続部１５が上記第２モールドベース１２の内底壁１７に設けられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、上記第１モールドベース１１の内頂壁１１１に設けられ、上記接続部１５が上記第２モールドベース１２の内側壁１６に設けられる。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、上記第１モールドベース１１の内側壁に設けられ、上記接続部１５が上記第２モールドベース１２の内側壁１６に設けられ、かつ上記供給口１４の反対側に位置する。幾つかの実施形態において、上記供給口１４は、上記接続部１５から離れる。

上記第１バルブ２４は、上記第１ガスダクト２１に設けられ、上記ガスが上記ガス源２３から上記第１ガスダクト２１および上記接続部１５を通って上記キャビティ１３に入るかどうかを調節するために用いられる。上記第２ガスダクト２２は、上記接続部１５に接続される。上記第２バルブ２５は、上記第２ガスダクト２２に設けられ、上記ガスが上記キャビティ１３から上記接続部１５を経由して上記第２ガスダクト２２を通って排出されるかどうかを調節するために用いられる。

幾つかの実施形態において、上記第２ガスダクト２２の一端は、上記第１ガスダクト２１に接続され、上記第１ガスダクト２１を介して上記接続部１５に接続される。幾つかの実施形態において、上記第２ガスダクト２２の他端は、上記キャビティ１３内の圧力より低い圧力を有する空間に連通され、例えば、外部環境または負圧空間であり得るが、これらに限定されない。上記第２ガスダクト２２と上記第１ガスダクト２１との接続位置は特に限定されず、例えば上記接続部１５に接続された上記第１ガスダクト２１の一端の近傍に接続してもよい。幾つかの実施形態において、上記第１バルブ２４は、上記ガス源２３と上記第２ガスダクト２２との間に設けられる。このようにして、上記ガスを上記キャビティ１３から抜けさせようとする時、上記第１バルブ２４を閉めると共に上記第２バルブ２５を開け、上記ガスは上記接続部１５から上記第２ガスダクト２２に入る。上記ガスを上記キャビティ１３に入れようとしたい時、上記第２バルブ２５を閉めると共に第１バルブ２４を開け、上記ガスは上記ガス源２３から上記第１ガスダクト２１に入り、上記接続部１５を経由して上記キャビティ１３に入る。幾つかの実施形態において、上記第１バルブ２４および上記第２バルブ２５は、同時に開けられることはない。

上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３内の圧力を検知するために用いられる。幾つかの実施形態において、発泡ポリマーの特性は、ポリマー内の細孔のサイズおよび分布の影響を受けるため、上記細孔のサイズおよび分布は、温度、圧力、材料供給速度などの要因に関係する。上記圧力検知ユニット２６の種類は、圧力を検知でき、上記キャビティ１３内の圧力を検知した後、圧力情報を提供できるものであれば特に限定されない。上記空気圧調整システム２０は、得られた成形品が求められる所定の形状および特性を得ることができるように、キャビティ１３内の圧力を調整するために、圧力情報に従ってキャビティ１３に出入りするガスの状態を調整する。

幾つかの実施形態において、上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３内に設けられる。幾つかの実施形態において、上記圧力検知ユニット２６は、上記内側壁１６、上記第１ガスダクト２１または上記第２ガスダクト２２に設けられる。幾つかの実施形態において、上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３の上記内側壁１６に設けられ、上記供給口１４から離れる。幾つかの実施形態において、上記空気圧調整システム２０は、複数の圧力検知ユニット２６を備え、これらの圧力検知ユニット２６の数および設置位置は特に限定されず、例えば上記キャビティ１３の上記内側壁１６および／または上記第１ガスダクト２１のいずれかの１つ、および／または上記第２ガスダクト２２のいずれかの１つに間隔を空けて配置されるが、こられに限定されない。

幾つかの実施形態において、上記成形装置１００は、制御システム３０をさらに含む。上記制御システム３０は、上記空気圧調整システム２０および上記キャビティ１３内の圧力を制御するために用いられる。幾つかの実施形態において、上記圧力検知ユニット２６は、上記圧力情報を上記制御システム３０に提供し、上記制御システム３０が上記圧力情報に基づき上記第１バルブ２４および上記第２バルブ２５を調整する。幾つかの実施形態において、上記制御システム３０は、キャビティ１３が成形過程でいつでも適切なまたは所定圧力範囲にあるように、上記圧力情報に基づきリアルタイムで上記キャビティ１３に出入りするガスの状態を調整する。幾つかの実施形態において、上記制御システム３０は、上記供給口１４の供給状況および上記ガス源２３の給気状況をさらに制御する。幾つかの実施形態において、上記制御システム３０は、上記第１バルブ２４、上記第２バルブ２５、上記圧力検知ユニット２６および上記供給口１４に電気的に接続される。

図２乃至図４は、それぞれ本発明の実施形態に係る成形装置を示す模式図であり、図５が本発明の一実施形態に係る成形装置の部分的な上面図であり、上記接続部１５、上記第１ガスダクト２１および上記第２ガスダクト２２の異なる配置の実施形態、および上記接続部１５が様々形態に配置された上記第１ガスダクト２１および上記第２ガスダクト２２にどのように適合するかを説明するために用いられる。幾つかの実施形態において、図２に示す第２成形装置２００は、図１に示す第１成形装置１００に類似する。幾つかの実施形態において、図２に示すように、上記第２成形装置２００の上記第２ガスダクト２２は、上記第１ガスダクト２１の中間部に接続される。幾つかの実施形態において、上記第２ガスダクト２２と上記第１ガスダクト２１との接続位置は、上記ガス源に接続された上記第１ガスダクト２１の一端の近傍に接続される。

幾つかの実施形態において、図３に示す第３成形装置３００は、図１に示す上記第１成形装置１００に類似する。幾つかの実施形態において、図３に示すように、上記第３成形装置３００の上記接続部１５は、第１開孔部１５１と、第２開孔部１５２と、を含む開口部であり、上記第１開孔部１５１が上記第１ガスダクト２１に接続され、上記第２開孔部１５２が上記第２ガスダクト２２に接続される。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１は、吸気に用いられ、上記第２開孔部１５２が排気に用いられる。上記第１開孔部１５１および上記第２開孔部１５２の位置は、互いに離れていればよく、特に限定されない。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１は、上記第２開孔部１５２から離れる。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１および上記第２開孔部１５２は、上記供給口１４に対向して配置される。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１および上記第２開孔部１５２は、上記キャビティ１３の内底壁１７に設けられる。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１および上記第２開孔部１５２は、上記キャビティ１３の上記内側壁１６に設けられる。

幾つかの実施形態において、図４に示す第４成形装置４００は、図３に示す上記第３成形装置３００に類似する。幾つかの実施形態において、図４に示すように、上記第４成形装置４００の上記第１開孔部１５１は、複数の第１穴部１５３を備え、上記第２開孔部１５２が複数の第２穴部１５４を備える。幾つかの実施形態において、上記複数の第１穴部１５３は、それぞれ上記第１ガスダクト２１に接続され、上記複数の第２穴部１５４もそれぞれ上記第２ガスダクト２２に接続される。幾つかの実施形態において、上記第２穴部１５４の数は、上記第１穴部１５３の数より多い。これらの第１穴部１５３およびこれらの第２穴部１５４の位置は、上記キャビティ１３内の異なる領域に配置または別々に配置できれば特に限定されない。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３に接続された上記第１ガスダクト２１の一端には複数の第１案内通路２１１を有し、第１案内通路２１１が対応する上記第１穴部１５３および上記第１ガスダクト２１に接続される。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３に接続された上記第２ガスダクト２２の一端には複数の第２案内通路２２１を有し、第２案内通路２２１が対応する上記第２穴部１５４および上記第２ガスダクト２２に接続される。

幾つかの実施形態において、図５に示すように、上記第４成形装置４００の上記第１開孔部１５１は、上記キャビティ１３の中央に設けられ、上記第２開孔部１５２が上記キャビティ１３の周辺に設けられる。幾つかの実施形態において、これらの第２穴部１５４は、上記第１開孔部１５１を包囲するように設けられる。幾つかの実施形態において、上記第１開孔部１５１およびこれらの第２穴部１５４は、上記キャビティ１３の内底壁１７に設けられる。幾つかの実施形態において、各第２穴部１５４の穴径は、上記第１開孔部１５１の穴径より小さい。

図６は、本発明の一実施形態に係る成形方法のフローチャートである。幾つかの実施形態において、図６に示すように、上記成形方法６００は、以下のステップを含む。

ステップ６１：キャビティと、上記キャビティに連通する供給口と、上記キャビティに連通する接続部と、上記キャビティを画定する内側壁と、を含む金型を用意する。

ステップ６２：上記キャビティ内の圧力を検知し、且つ上記キャビティが第１所定圧力を有するのが検知されるまで、上記接続部を通じてガスを上記キャビティ内に注入する。

ステップ６３：上記キャビティ内の圧力を検知し、材料を上記供給口から上記第１所定圧力を有する上記キャビティ内に充填する。

ステップ６４：上記接続部を通じて上記キャビティ内の上記ガスの一部を排出する。

本発明の成形方法は、上記実施形態に限定されない。幾つかの実施形態において、上記成形方法６００は、前述の図１乃至図５に示される成形装置１００、２００、３００、４００のいずれか１つを使用する。

幾つかの実施形態において、上記成形方法６００は、キャビティ１３と、上記キャビティ１３に連通する供給口１４と、上記キャビティ１３に連通する接続部１５と、を含む金型１０を用意するステップ６１を含む。幾つかの実施形態において、上記金型１０は、図１乃至図５に示される成形装置１００、２００、３００、４００のいずれか１つの金型１０である。

幾つかの実施形態において、ステップ６２の開始時、上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３内の圧力が大気圧であることを検知する。幾つかの実施形態において、ステップ６２において、上記第１バルブ２４を開け、ガスがガス源２３から上記第１ガスダクト２１および上記接続部１５を通って上記キャビティ１３に注入される。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３への上記ガス注入中、上記キャビティ１３の圧力が継続的に検知される。幾つかの実施形態において、上記第１バルブ２４を開けた時、上記第２バルブ２５を閉め、上記ガスが上記第１ガスダクト２１から上記キャビティ１３内に注入される。幾つかの実施形態において、上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３内の圧力を継続的に検知し、上記ガスが上記キャビティ１３内に注入され、上記キャビティ１３が第１所定圧力を有すると検知される場合、上記第１バルブ２４を閉めて上記キャビティ１３内への上記ガスを停止する。幾つかの実施形態において、上記第１所定圧力は、大気圧より大きい。幾つかの実施形態において、上記第１所定圧力は、大気圧より小さい。

幾つかの実施形態において、上記ガスは、需要によって各種適したガスを選択し、例えば空気などであるがこれに限定されない、必要に応じて様々適した気体から選択される。

幾つかの実施形態において、ステップ６３の間、材料を上記キャビティ１３内に充填する過程で、上記圧力検知ユニット２６は、上記キャビティ１３内の圧力を継続的に検知する。幾つかの実施形態において、上記材料は、上記供給口１４から上記キャビティ１３内に注入されて、上記キャビティ１３内の圧力を上昇させる。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３内の圧力は、上記第１所定圧力から上昇する。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３内の圧力は、上記第１所定圧力から第２所定圧力まで上昇する。

幾つかの実施形態において、上記材料は、混合物を含む。幾つかの実施形態において、上記混合物は、高分子ポリマーおよび発泡剤を含む。幾つかの実施形態において、上記発泡剤は、加熱中にガスを放出して細孔を形成する物理的または化学的な添加剤である。物理的または化学的な添加剤の気化過程の反応が激しく、かつ発泡ポリマー製品内の温度分布が均一でないため、得られた発泡ポリマー製品は薄い形状と大きな細孔を持っている。しかし、本発明の成形方法は、いずれも上記キャビティ１３内の圧力を検知および調整することができ、得えられた発泡ポリマー製品は厚さが著しく増加し、かつに均一に分布した高密度の細孔を有する。幾つかの実施形態において、上記発泡剤は、物理的な添加剤である。幾つかの実施形態において、上記発泡剤は、超臨界流体（Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ、ＳＣＦ）である。

幾つかの実施形態において、上記第１所定圧力および上記第２所定圧力は、材料の特性によって調整される。材料の強度が低い場合、上記第１所定圧力が高く、上記材料の強度が高い場合、上記第１所定圧力が低い。幾つかの実施形態において、上記材料が第１所定圧力を有するキャビティ１３に充填された後、上記キャビティ１３内の圧力が上昇し、上記第２所定圧力が設定されて上記キャビティ１３を適切な圧力範囲に維持させる。幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３が上記第２所定圧力を有する時、上記キャビティ１３内への上記材料の注入を停止する。

幾つかの実施形態において、ステップ６４は、上記ガスが上記キャビティ１３内に注入され、上記材料が上記キャビティ１３内に充填された後、上記キャビティ１３内の上記ガスの一部を排出することである。幾つかの実施形態において、ステップ６４は、上記ガスが上記第２ガスダクト２２に入ることで上記キャビティ１３から排出させるように、上記第２バルブ２５を開けると共に上記第１バルブ２４を閉めることである。

幾つかの実施形態において、上記キャビティ１３内の圧力は、上記第２所定圧力より大きいと検知されると、上記キャビティ１３内の圧力が、所定圧力範囲内に保つまで、上記接続部１５を通じて上記キャビティ１３内の上記ガスの一部を排出させる。幾つかの実施形態において、上記所定圧力範囲は、上記第１所定圧力および上記第２所定圧力内にある。

幾つかの実施形態において、上記材料は、上記供給口１４を経由して上記第１所定圧力を有する上記キャビティ１３に充填されてから上記材料の充填完了までの過程が、わずか０．５〜１秒だけであり、充填中に上記キャビティ１３内の圧力を急速に変化させる。上記キャビティ１３内の圧力は、充填中または充填完了の瞬間に上記圧力検知ユニット２６によって直ちに検知されると共に圧力情報を提供する。上記空気圧調整システム２０は、上記圧力情報に基づき上記キャビティ１３を出入りする上記ガスの状態を調整し、上記キャビティ１３内の圧力を上記第１所定圧力および上記第２所定圧力の範囲内に保たせる。

幾つかの実施形態において、上記方法は、上記圧力検知ユニット２６が検知した上記キャビティ１３内の圧力に基づいて、制御システム３０で上記キャビティ１３内への上記ガス注入および上記キャビティ１３の上記ガスの一部の排出を制御することをさらに含む。幾つかの実施形態において、上記制御システム３０は、上記圧力検知ユニット２６によって提供される圧力情報を受信し、上記圧力情報に基づき上記第１バルブ２４および第２バルブ２５の開閉状態を制御し、並びに上記供給口１４の供給状況を制御し、例えば上記供給口１４の供給時間、供給速度などであってもよいが、これに限定されない。

上記をまとめると、本発明の成形装置および成形方法によれば、上記成形装置は上記金型と、上記金型が接続する上記空気圧調整システムと、を含み、上記空気圧調整システムが上記キャビティ内の圧力を検知するための上記圧力検知ユニットを備えるため、本発明の成形方法を操作する時、上記キャビティを供給前に第１所定圧力にさせ、供給状況および上記圧力検知ユニットの検知結果に従って、上記キャビティ内の圧力をリアルタイムで調整し、得られた成形品に理想的な外観および品質を持たせる。

上記は、幾つかの実施形態の特徴を概説しているので、当業者は本開示の様々な態様をよりよく理解することができる。当業者は、本出願に記載された実施形態と同じ目的を達成および/または同じ利点を達成するために、他の製造プロセスおよび構造を設計あるいは修飾する基礎として本開示を容易に使用できることに理解されたい。当業者はまた、この均等範囲内の構造が本開示の精神および範囲から逸脱しないこと、および当業者が本開示の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更、代替、および置換できることも理解されたい。

次に、本出願の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機器、製造物、物質組成、手段、方法、およびステップの具体的実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者は、本明細書に記載の対応する実施形態と実質的に同じ機能を実行するかまたは実質的に同じ結果を達成できる既存の、あるいは後に開発されるプロセス、機器、製造物、物質組成、手段、方法、およびステップを容易に思い付くことができると共にそれを本発明に使用する。したがって、本出願の特許請求の範囲には、上記のプロセス、機器、製造物、物質組成、手段、方法、およびステップを含めるべきである。

１００ 第１成形装置
２００ 第２成形装置
３００ 第３成形装置
４００ 第４成形装置
６００ 成形方法
１０ 金型
１１ 第１モールドベース
１１１ 内頂壁
１２ 第２モールドベース
１３ キャビティ
１４ 供給口
１５ 接続部
１５１ 第１開孔部
１５２ 第２開孔部
１５３ 第１穴部
１５４ 第２穴部
１６ 内側壁
１７ 内底壁
２０ 空気圧調整システム
２１ 第１ガスダクト
２１１ 第１案内通路
２２ 第２ガスダクト
２２１ 第２案内通路
２３ ガス源
２４ 第１バルブ
２５ 第２バルブ
２６ 圧力検知ユニット
３０ 制御システム

Claims (10)

1. キャビティと、前記キャビティに連通する供給口と、前記キャビティを画定する内側壁と、を備える金型と、
   前記金型に接続され、かつ前記キャビティに連通する第１ガスダクトと、前記第１ガスダクトに設けられ、ガス源から前記第１ガスダクトを通ってガスを前記キャビティに注入するのを制御するための第１バルブと、前記キャビティ内の圧力を検知するための圧力検知ユニットと、前記金型に接続され、かつ前記キャビティに連通する第２ガスダクトと、前記第２ガスダクトに設けられ、前記キャビティ内の前記ガスの排出を制御するための第２バルブと、を含む空気圧調整システムと、
   を含む、成形装置。
2. 前記圧力検知ユニットは、前記内側壁、前記第１ガスダクトまた前記第２ガスダクトに設けられる、請求項１に記載の成形装置。
3. 前記第２ガスダクトは、前記第１ガスダクトに接続され、前記第１ガスダクトを介して前記金型に接続される、請求項１または請求項２に記載の成形装置。
4. 前記キャビティの前記内側壁には接続部を有し、前記第１ガスダクトが前記接続部を介して前記キャビティに連通される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形装置。
5. 前記接続部は、第１開孔部と、第２開孔部と、を備える開口部であり、前記第１開孔部が前記第１ガスダクトに接続され、前記第２開孔部が前記第２ガスダクトに接続される、請求項４に記載の成形装置。
6. 前記第１開孔部は、複数の第１穴部を備え、前記第２開孔部が複数の第２穴部を備え、前記複数の第２穴部の数が前記複数の第１穴部の数より多い、請求項５に記載の成形装置。
7. キャビティと、前記キャビティに連通する供給口と、前記キャビティに連通する接続部と、前記キャビティを画定する内側壁と、を含む金型を用意するステップと、
   前記キャビティ内の圧力を検知し、かつ前記キャビティが第１所定圧力を有するのが検知されるまで、前記接続部を通じてガスを前記キャビティ内に注入するステップと、
   前記キャビティ内の圧力を検知し、材料を前記供給口から前記第１所定圧力を有する前記キャビティ内に充填するステップと、
   前記接続部を通じて前記キャビティ内の前記ガスの一部を排出するステップと、
   を含む、成形方法。
8. 前記材料を前記キャビティ内に充填する過程で、前記キャビティ内の圧力を継続的に検知し、前記キャビティ内の圧力は、第２所定圧力より大きいと検知されると、前記キャビティ内の圧力が、前記第１所定圧力および前記第２所定圧力の範囲内に保つまで、前記接続部を通じて前記キャビティ内の前記ガスの一部を排出させる、請求項７に記載の成形方法。
9. 検知した前記キャビティ内の圧力に基づいて、前記キャビティ内への前記ガス注入および前記キャビティの前記ガスの一部の排出を制御するための制御システムを用意することをさらに含む、請求項７または請求項８に記載の成形方法。
10. 前記ガスを前記キャビティ内に注入し、前記材料を前記キャビティ内に充填した後、前記キャビティ内の前記ガスの一部を排出する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の成形方法。