JP2022141082A - 金型、成形装置、および、成形方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することが可能な金型、成形装置、および、成形方法を提供する。【解決手段】この金型102は、樹脂材料が流動する流路を形成する流路部10と、供給された樹脂材料が充填される成形部20とを備える。そして、流路部10は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部14を含む。金型内混練部14は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部15と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部15の各々の間を接続する第2金型内混練部16とを有する。【選択図】図3
Description
この発明は、金型、成形装置、および、成形方法に関する。
従来、射出成形金型が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に記載されている射出成形金型は、固定側キャビティと可動側キャビティとの間に成形品が成形されるキャビティが形成される。この射出成形金型は、4つのキャビティが形成される多数個取り射出成形金型である。また、この射出成形金型では、スプルー部からランナー部を経て、さらにゲートを経て各キャビティの側面に通じる流路が形成されている。上記特許文献1に記載されている射出成形金型では、溶融樹脂が、スプルー部、ランナー部、および、ゲートを含む流路を通ってキャビティへ注入された後、冷却されて固化する。
ここで、上記特許文献1には記載されていないが、流路内を流動する溶融樹脂と流路の内壁面に付着して固化した樹脂との摩擦によって、流路内において熱が発生する。このため、流路内において、内壁面に近い位置の溶融樹脂と、内壁面から離れた位置の溶融樹脂との間に温度差が生じて、流路を流動する溶融樹脂の粘度が不均一となる。そのため、粘度が不均一な状態の溶融樹脂がキャビティ内に充填された場合には、キャビティ内での溶融樹脂の流れ方が不均一となることに起因して、筋状の不良であるウェルドラインなどの不良が成形品の外観などに発生する。また、上記特許文献1には記載されていないが、金型内に注入(供給)された溶融樹脂の混練(混ぜ合わせ)が不十分である場合には、金型内のキャビティ(成形部)において生成された成形品に色ムラなどの不良が発生する。このように、金型内における溶融樹脂(樹脂材料)の不均一さに起因して成形品に不良が発生するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することが可能な金型、成形装置、および、成形方法を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による金型は、供給された樹脂材料が流動する流路を形成する流路部と、成形品を成形するために供給された樹脂材料が充填される成形部と、を備え、流路部は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部を含み、金型内混練部は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する。なお、ここで言う「流動方向」は、樹脂材料が流動する流路において、樹脂材料が供給されてくる側(流入してくる側)を上流、成形部側(樹脂材料が流出する側)を下流として、流路の上流から下流に向かう方向を意味する。また、本明細書において、「混練」とは、樹脂材料を練って混ぜ合わせる(撹拌する)ことによって、複数種類の樹脂材料を混合すること、および、樹脂材料の温度ムラを解消することなどを含む広い概念として記載している。
この第1の局面による金型では、上記のように、流路部は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部を含む。そして、金型内混練部は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する。これにより、流路部に設けられた金型内混練部の第1金型内混練部によって、流動する樹脂材料を、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って広げるように流動させることができるので、流路内において流動する樹脂材料を、流動方向から異なる方向に向かって広げるように拡散させることができる。そのため、流動する方向を変更させながら樹脂材料を拡散させることによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができるので、流動する樹脂材料の、温度ムラ、および、粘度ムラなどの不均一さを解消させることができる。その結果、金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することができる。
上記第1の局面による金型において、好ましくは、第2金型内混練部は、樹脂材料を並列して流動させる少なくとも2つの複数の流路を形成する並列混練部を含み、金型内混練部は、複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部から分岐して並列混練部を並列して流動した後の樹脂材料を、複数の第1金型内混練部のうちの他の第1金型内混練部において合流させる。このように構成すれば、一の第1金型内混練部において、流動方向と交差する面に沿って広げるように拡散させた樹脂材料を、並列混練部によって2つ以上に分岐して流動させた後に、他の第1金型内混練部において、再び流動方向と異なる方向に拡散させながら、1つに合流させることができる。そのため、樹脂材料を、流動する方向を変更させながら分岐および合流させることによって、さらに混練することができる。その結果、金型内の流路において、流動する樹脂材料の不均一さをより解消することができるので、成形品に不良が発生することをより抑制することができる。
上記第1の局面による金型において、好ましくは、複数の第1金型内混練部は、樹脂材料が流入してくる上流側の上流側開口部と、樹脂材料が流出する下流側の下流側開口部とを有し、上流側開口部および下流側開口部は、樹脂材料の流動方向とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置されている。ここで、第1金型内混練部の上流側開口部と下流側開口部とが、樹脂材料の流動方向から視て離間していない位置にそれぞれ配置されている場合には、上流側開口部から第1金型内混練部に流入してきた樹脂材料の一部が、混練(拡散)されないまま、下流側開口部から流出することが考えられる。これに対して、本発明では、上流側開口部および下流側開口部を、樹脂材料の流動方向とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置する。このように構成すれば、上流側開口部から流入してきた樹脂材料の全体を、流動方向と交差する面に沿って拡散させた後に、下流側開口部から流出するように第1金型内混練部を流動させることができる。そのため、第1金型内混練部の上流側開口部と下流側開口部とが、樹脂材料の流動方向から視て離間していない位置にそれぞれ配置されている場合と異なり、流入された樹脂材料の一部が、混練(拡散)されないまま流出されることを抑制することができる。その結果、第1金型内混練部において、樹脂材料の一部の混練が不十分となることを抑制することができるので、成形品に不良が発生することをより効果的に抑制することができる。
上記第1の局面による金型において、好ましくは、複数の第1金型内混練部は、樹脂材料の流動方向を軸とした円盤状の流路を形成し、第2金型内混練部は、円柱状の流路を形成する。このように構成すれば、流動方向に沿って円盤状の第1金型内混練部に流入してきた樹脂材料を、円盤状の流路における内側の底面(円形状の面)に沿って、円盤の円周方向に向かって放射状に拡散させることができる。そのため、第1金型内混練部において、流動する樹脂材料を底面に沿って広げることができるので、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができる。また、第2金型内混練部は、円柱状であり円形の断面を有するため、第2金型内混練部の断面が円形以外の形状である場合に比べて、流動する樹脂材料と第2金型内混練部の内表面に付着して固化した樹脂材料(固化層樹脂)との摩擦力を小さくすることができる。そのため、第2金型内混練部において、流動する樹脂材料に発生する温度ムラが大きくなることを抑制することができる。これらの結果、第1金型内混練部において円盤状の流路を形成するとともに第2金型内混練部において円柱状の流路を形成することによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練するとともに、温度ムラが大きくなることを抑制することができるので、成形品に不良が発生することをより一層抑制することができる。
上記第1の局面による金型において、好ましくは、成形品を成形するために組み合わせられる固定側金型と可動側金型とをさらに備え、流路部は、固定側金型と可動側金型とが組み合わせられることによって流路を形成し、金型内混練部は、固定側金型と可動側金型とが組み合わせられた状態において流動する樹脂材料を混練する。このように構成すれば、固定側金型と可動側金型とを組み合わせることによって金型内混練部の流路を形成させるので、完成した成形品を取り出すために固定側金型と可動側金型とを離間させる(金型を開く)ことによって、金型内混練部において冷却されて固化した樹脂材料を取り出すことができる。そのため、金型内混練部において固化した樹脂材料を取り出せない場合と異なり、加熱された樹脂材料を成形部に充填して冷却することによって成形品を生成する工程を、容易に繰り返すことができる。
上記第1の局面による金型において、好ましくは、金型内混練部は、複数の第2金型内混練部を有し、複数の第2金型内混練部は、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する。このように構成すれば、複数の第1金型内混練部の各々の間に、複数の第2金型内混練部が設けられているので、第1金型内混練部によって、樹脂材料を流動方向と交差する面内に広げることと、第2金型内混練部によって、樹脂材料を流動方向に沿って流動させることとを、複数回に亘って繰り返すことができる。そのため、樹脂材料の流動する方向を変更させることを複数回に亘って繰り返すことによって、流動する樹脂材料の不均一さをより一層効果的に解消することができる。その結果、成形品に不良が発生することをより一層効果的に抑制することができる。
この場合、好ましくは、複数の第2金型内混練部の各々は、樹脂材料を並列して流動させる2つの流路を形成する並列混練部を含み、流動方向に隣合う第2金型内混練部同士は、互いに異なる方向に沿って2つの流路が並列するように配置されている。このように構成すれば、複数の第1金型内混練部によって樹脂材料の流動する方向を変更させるたびに、複数の第2金型内混練部の各々において異なる方向に沿って分岐させた後に合流させるように流動させることができる。そのため、複数の第1金型内混練部において、拡散された樹脂材料を、毎回、異なる方向に分岐させて混練することができる。その結果、複数回に亘って、三次元的に異なる複数の方向に混練することによって流動する樹脂材料をより効果的に混練することができるので、成形品に不良が発生することをより効果的に抑制することができる。
この場合、好ましくは、複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部は、流動方向に沿って上流側と下流側とに2つの異なる第2金型内混練部に接続されており、上流側の第2金型内混練部から樹脂材料が並列して流入してくる2つの上流側開口部と、下流側の第2金型内混練部に対して樹脂材料を分岐させて流出させる2つの下流側開口部とを有し、2つの下流側開口部の各々は、2つの上流側開口部の各々から略等しい距離に配置されている。このように構成すれば、第1金型内混練部において、上流側の第2金型内混練部から流入して広げられた樹脂材料を、下流側の第2金型内混練部に対して、樹脂材料の流量に差が出ることを抑制しながら分岐させて流動させることができる。そのため、流動する樹脂材料の混練具合に差が出ることを抑制することができるので、樹脂材料の混練が不均一になることを抑制することができる。その結果、樹脂材料の混練が不均一になることを抑制することによって、成形品に不良が発生することを抑制することができる。
上記複数の第2金型内混練部が、複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する金型において、好ましくは、複数の第2金型内混練部は、2つの並列した流路を形成する並列混練部と、1つの流路を形成する単独混練部と、を有し、並列混練部と単独混練部とは、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間に、複数の第1金型内混練部同士を接続するように交互に配置されている。このように構成すれば、複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部の全てが並列混練部である場合に比べて、並列混練部と単独混練部とを交互に配置することによって、第2金型内混練部を構成するための金型の構造が複雑化することを抑制することができる。そのため、金型を生成するための作業負担が増加することを抑制することができる。
この発明の第2の局面による成形装置は、樹脂材料を供給する樹脂材料供給部と、樹脂材料供給部から供給された樹脂材料が流動する流路を形成する流路部と、成形品を成形するために供給された樹脂材料が充填される成形部とを含む金型と、を備え、流路部は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部を含み、金型内混練部は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する。
この発明の第2の局面による成形装置では、上記のように、流路部は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部を含む。そして、金型内混練部は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する。これにより、流路部に設けられた金型内混練部の第1金型内混練部によって、流動する樹脂材料を、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って広げるように流動させることができるので、流路内において流動する樹脂材料を、流動方向から異なる方向に向かって広げるように拡散させることができる。そのため、流動する方向を変更させながら樹脂材料を拡散させることによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができるので、流動する樹脂材料の、温度ムラ、および、粘度ムラなどの不均一さを解消させることができる。その結果、金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することが可能な成形装置を提供することができる。
この発明の第3の局面による成形方法は、金型に供給された樹脂材料を金型に含まれる流路に流動させるステップと、流動する樹脂材料を金型内混練部によって混練するステップと、成形品を成形するために樹脂材料を成形部に充填するステップと、を備え、樹脂材料を混練するステップは、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部に、樹脂材料を流動させるステップと、一の第1金型内混練部に樹脂材料を流動させるステップよりも後に、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部に、樹脂材料を流動させるステップと、を含む。
この発明の第3の局面による成形方法は、上記のように、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部に、樹脂材料を流動させる。そして、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部に、樹脂材料を流動させる。これにより、第1金型内混練部によって、流動する樹脂材料を、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って広げるように流動させることができるので、流路内において流動する樹脂材料を、流動方向から異なる方向に向かって広げるように拡散させることができる。そのため、流動する方向を変更させながら樹脂材料を拡散させることによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができるので、流動する樹脂材料の、温度ムラ、および、粘度ムラなどの不均一さを解消させることができる。その結果、金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することが可能な成形方法を提供することができる。
本発明によれば、上記のように、金型内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1~図6を参照して、本発明の第1実施形態による成形装置100および金型102の構成について説明する。
図1~図6を参照して、本発明の第1実施形態による成形装置100および金型102の構成について説明する。
図1に示すように、成形装置100は、射出ユニット101と、金型102と、型締めユニット103とを備える。成形装置100は、熱可塑性を有する樹脂材料を、射出ユニット101によって加熱して溶融するとともに、金型102内に注入する。そして、成形装置100は、金型102内において、注入された樹脂材料を冷却して固化することによって、所定の形状の成形品を生成する。なお、射出ユニット101は、特許請求の範囲における「樹脂材料供給部」の一例である。
射出ユニット101は、樹脂材料を供給する。具体的には、射出ユニット101は、樹脂材料を加熱し溶融(可塑化)させる。そして、射出ユニット101は、可塑化された樹脂材料を、金型102に注入(供給)する。射出ユニット101は、ホッパ101a、シリンダ101b、および、ヒータ101cを含む。ホッパ101aは、加熱される前の粒状の樹脂材料(ペレット)が投入される。また、ホッパ101aは、投入された樹脂材料をシリンダ101bへ送り出す。シリンダ101bは、ホッパ101aからの樹脂材料を加熱して溶融させる。ヒータ101cは、シリンダ101b内の樹脂材料を溶融させるために加熱する。射出ユニット101は、シリンダ101b内において加熱されて溶融した樹脂材料を金型102へと注入(供給)する。なお、本明細書では、「樹脂材料」とは、熱可塑性を有する樹脂のみならず、ゴムおよび熱硬化性樹脂なども含む広い概念として記載している。
金型102は、成形品を成形するために組み合わせられる固定側金型102aと可動側金型102bとを含む。金型102の固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられた(閉じられた)状態で、射出ユニット101から加熱された樹脂材料が金型102内に供給される。金型102は、供給された樹脂材料を冷却して固化させることによって所定の形状に成形する。金型102の材質は、たとえば、ステンレスである。また、金型102の可動側金型102bは、図1のX方向に移動可能に構成されている。可動側金型102bは、型締めユニット103によって、X方向に移動させられる。なお、金型102の構成についての詳細は後述する。
型締めユニット103は、金型102の開閉を行う。具体的には、型締めユニット103は、金型102の可動側金型102bをX方向に移動させる。また、型締めユニット103は、可動側金型102bを固定する。型締めユニット103は、金型102に樹脂材料が供給される場合には、金型102が閉じた状態(固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられた状態)となるように可動側金型102bをX2方向側に移動させて、金型102を固定する。そして、型締めユニット103は、金型102内に供給された樹脂材料が冷却されて固化した後に、可動側金型102bをX1方向側に移動させて金型102を開く。型締めユニット103によって金型102が開かれることにより、固化した樹脂材料(成形品)が取り出し可能となる。
(金型の構成)
図2に示すように、金型102は、流路部10と成形部20とを含む。第1実施形態では、流路部10は、射出ユニット101から供給された樹脂材料が流動する流路を形成する。成形部20は、成形品を成形するために供給された樹脂材料が充填される。金型102は、たとえば、2つの成形部20を有する。また、流路部10は、固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられることによって流路を形成する。また、流路部10は、スプルー部11と、ランナー部12と、ゲート部13と、金型内混練部14とを含む。
図2に示すように、金型102は、流路部10と成形部20とを含む。第1実施形態では、流路部10は、射出ユニット101から供給された樹脂材料が流動する流路を形成する。成形部20は、成形品を成形するために供給された樹脂材料が充填される。金型102は、たとえば、2つの成形部20を有する。また、流路部10は、固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられることによって流路を形成する。また、流路部10は、スプルー部11と、ランナー部12と、ゲート部13と、金型内混練部14とを含む。
スプルー部11は、射出ユニット101に接続され、射出ユニット101から供給された樹脂材料が流動する(流れ込む)流路を形成する。スプルー部11は、円形の断面形状を有する流路を形成する。スプルー部11は、たとえば、X2方向側から射出ユニット101によって供給された樹脂材料を、X1方向に向かって流動させる。そして、スプルー部11は、流路の入り口側(X2方向側)が狭くなるようにX方向に対して傾斜が設けられた内表面を有する。
ランナー部12は、スプルー部11を流動して金型102の内部に導かれた樹脂材料が成形部20に向かって供給させられるように、Z方向に流動する流路を形成する。たとえば、スプルー部11から流路を2つに分岐させるように2つのランナー部12が設けられている。ランナー部12は、X2方向側からスプルー部11によって流動してくる樹脂材料を、Z1方向側とZ2方向側とに2方向に分岐させて流動させる。なお、Z方向は、特許請求の範囲における「流動方向」の一例である。
ゲート部13は、金型102内を流動してきた樹脂材料が成形部20に流入する(充填される)ための入り口部分である。ゲート部13によって形成される流路の幅(断面積)を調整することによって、成形部20に流入する樹脂材料の流動速度が調整される。
金型内混練部14は、第1実施形態では、流動する樹脂材料を混練するスタティックミキサーである。また、金型内混練部14は、ランナー部12の成形部20側に配置される。具体的には、金型内混練部14は、ランナー部12の成形部20側の端部に配置される。すなわち、金型内混練部14は、2つのランナー部12の各々に対応するように、ランナー部12とゲート部13との間に配置されている。
スプルー部11、ランナー部12、金型内混練部14、そして、ゲート部13を流動した樹脂材料は、成形部20に充填される。樹脂材料は、成形部20に充填された状態で、冷却され固化する。
(金型内混練部の構成)
次に、図3~図6を参照して、金型内混練部14の詳細について説明する。第1実施形態による金型102は、Z1方向側とZ2方向側との各々に、2つの金型内混練部14を含む。以下の説明では、Z2方向側の金型内混練部14についてのみ説明し、Z1方向側の金型内混練部14については、説明を省略する。
次に、図3~図6を参照して、金型内混練部14の詳細について説明する。第1実施形態による金型102は、Z1方向側とZ2方向側との各々に、2つの金型内混練部14を含む。以下の説明では、Z2方向側の金型内混練部14についてのみ説明し、Z1方向側の金型内混練部14については、説明を省略する。
図3に示すように、金型内混練部14は、複数の第1金型内混練部15と、複数の第2金型内混練部16とを有する。具体的には、金型内混練部14は、4つの第1金型内混練部15a、15b、15c、および、15dを有する。4つの第1金型内混練部15a~15dは、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って配置される。そして、金型内混練部14は、3つの第2金型内混練部16a、16b、および、16cを有する。3つの第2金型内混練部16は、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って配置された複数(4つ)の第1金型内混練部15a~15dの各々の間を接続する。第1実施形態では、流動方向(Z方向)は、樹脂材料が流動する流路の上流(射出ユニット101側)から下流(成形部20側)に向かう方向である。
第1実施形態では、第1金型内混練部15は、樹脂材料の流動方向(Z方向)と交差する面(XY平面)に沿って樹脂材料を広げるように流動させる。また、第1金型内混練部15は、樹脂材料の流動方向(Z方向)を軸とした円盤状の流路を形成する。そして、第2金型内混練部16は、樹脂材料を並列して流動させる少なくとも2つの流路を形成する並列混練部を含む。第1実施形態では、3つの第2金型内混練部16a~16cは、全て並列混練部である。すなわち、第1実施形態における第2金型内混練部16a~16cは、特許請求の範囲における「並列混練部」の一例である。また、第2金型内混練部16a~16cは、Z方向に沿って平行な2つの流路を形成する。そして、第2金型内混練部16は、円柱状の流路を形成する。
図4に示すように、第1実施形態では、金型内混練部14は、複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15aから分岐して並列混練部(第2金型内混練部16a)を並列して流動した後の樹脂材料を、複数の第1金型内混練部15のうちの他の第1金型内混練部15bにおいて合流させる。
具体的には、第1金型内混練部15aは、形成する流路のXY平面における断面積が金型内混練部14以外の流路部10における流路の断面積よりも大きい。第1金型内混練部15は、Z方向に沿って流入してきた樹脂材料を、XY平面に沿って放射状に広げるように流動させる。すなわち、第1金型内混練部15aは、流入する樹脂材料を、異なる方向に向かって(空間的に)拡散させる。そして、第2金型内混練部16a(並列混練部)は、第1金型内混練部15aによって広げるように流動させられた樹脂材料を分岐させ、再びZ方向に沿って流動させる。第2金型内混練部16aの流路を流動した樹脂材料は、分岐された状態で次の第1金型内混練部15bに流入する。そして、第1金型内混練部15bは、第1金型内混練部15aと同様に、Z方向に沿って流入してきた樹脂材料を、再度XY平面に沿って広げて、分岐していた樹脂材料を合流させる。
また、第1実施形態では、複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15bは、流動方向(Z方向)に沿って上流側(Z1方向側)と下流側(Z2方向側)とに2つの異なる第2金型内混練部16aおよび16bに接続されている。したがって、第1金型内混練部15bは、第2金型内混練部16aから分岐して流入してきた樹脂材料を合流させた後に、第2金型内混練部16aとは異なる第2金型内混練部16bに再度分岐させて流入させる。
図5に示すように、第1実施形態では、複数の第1金型内混練部15は、樹脂材料が流入してくる上流側(Z1方向側)の上流側開口部51と、樹脂材料が流出する下流側(Z2方向側)の下流側開口部52とを有する。たとえば、第1金型内混練部15bは、上流側の第2金型内混練部16aから樹脂材料が並列して流入してくる2つの上流側開口部51aおよび51bと、下流側の第2金型内混練部16bに対して樹脂材料を分岐させて流出させる2つの下流側開口部52aおよび52bとを有する。
そして、上流側開口部51および下流側開口部52は、樹脂材料の流動方向(Z方向)とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置されている。すなわち、Z方向側から視て、上流側開口部51aおよび51bと下流側開口部52aおよび52bとは、離間した位置に配置される。したがって、Z方向に沿って上流側開口部51から流入してくる樹脂材料は、第1金型内混練部15bにおいて、Z方向以外の方向に移動方向(流動する方向)を変更された後に、再びZ方向に沿うように移動方向を変更されて下流側開口部52から第2金型内混練部16bに対して流出させられる。
また、第1実施形態では、2つの下流側開口部52の各々は、2つの上流側開口部51の各々から略等しい距離に配置されている。具体的には、Z方向側から視て、下流側開口部52aは、上流側開口部51aおよび51bの各々から略等しい距離に配置される。下流側開口部52bも同様に、Z方向側から視て、上流側開口部51aおよび51bの各々から略等しい距離に配置される。すなわち、下流側開口部52(52aおよび52b)は、2つの上流側開口部51aおよび51bの各々から流入してきた樹脂材料の差が少なくなる位置に配置される。たとえば、下流側開口部52(52aおよび52b)は、2つの上流側開口部51aおよび51bの各々から流入してきた樹脂材料同士が合流する位置に配置される。
また、図6に示すように、第1実施形態では、流動方向(Z方向)に隣合う第2金型内混練部16同士は、互いに異なる方向に沿って2つの流路が並列するように配置されている。たとえば、第2金型内混練部16aの2つの流路が並列する方向と、第2金型内混練部16bの2つの流路が並列する方向とは、異なる方向となる。具体的には、並列混練部である第2金型内混練部16a~16cの各々は、固定側金型102aと可動側金型102bとが開閉する方向(X方向)から、45度傾いた状態で互い違いに並列に流路を形成する。たとえば、図6(a)に示すように、第2金型内混練部16aは、Z2方向側から視て、X方向から反時計回りに45度傾いた方向に並列する2つの流路を形成する。そして、図6(b)に示すように、第2金型内混練部16bは、Z2方向側から視て、X方向から時計回りに45度傾いた方向に並列する2つの流路を形成する。
また、第1実施形態では、金型内混練部14は、固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられた状態において、流動する樹脂材料を混練する。そして、金型内混練部14は、金型102が閉じた状態で金型内混練部14において固化した樹脂材料を、金型102が開くことによって、取り出し可能に構成されている。すなわち、金型内混練部14は、固定側金型102aと可動側金型102bとのパーティングラインに沿って配置される。パーティングラインは、成形品を取り出す際に金型102が分割される面を意味する。
なお、第1金型内混練部15および第2金型内混練部16の個数、断面積、および、配置位置は、成形される成形品の形状または個数、あるいは、流動する樹脂の種類または温度などに応じて適宜変更される。
(成形方法)
次に、図7を参照して、第1実施形態による成形方法について説明する。
次に、図7を参照して、第1実施形態による成形方法について説明する。
まず、ステップS1において、射出ユニット101から、樹脂材料が金型102に供給される。
次に、ステップS2において、金型102に供給された樹脂材料が金型102に含まれる流路部10の流路に流動させられる。具体的には、樹脂材料が、スプルー部11およびランナー部12において形成される流路に流動させられる。
次に、ステップS3およびS4において、流動する樹脂材料が金型内混練部14によって混練される。具体的には、ステップS3において、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15aに、樹脂材料が流動させられる。そして、ステップS3よりも後に、ステップS4において、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って配置された複数の第1金型内混練部15(15a~15d)の各々の間を接続する第2金型内混練部16に、樹脂材料が流動させられる。具体的には、複数の第2金型内混練部16の内の一の第2金型内混練部16aに樹脂材料が流動させられる。
次に、ステップS5において、残りの第1金型内混練部15b~15dと、第2金型内混練部16bおよび16cとに、樹脂材料がそれぞれ順次流動させられる。
次に、ステップS6において、金型内混練部14によって混練された樹脂材料が成形部20に充填される。具体的には、金型内混練部14によって混練された樹脂材料がゲート部13を経て、成形部20に充填される。
次に、ステップS7において、金型102が冷却されて、金型102内の樹脂材料が固化される。
次に、ステップS8において、金型102の可動側金型102bが移動させられて、金型102が分割される。そして、固化した樹脂材料である成形品が成形部20から取り出される。この時、流路部10において固化された樹脂材料も同様に取り出される。すなわち、金型内混練部14において固化された樹脂材料も、金型102を分割する(開く)ことによって取り出される。
[第1実施形態の効果]
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、流路部10は、流動する樹脂材料を混練する金型内混練部14を含む。そして、金型内混練部14は、流路の上流から下流に向かう方向である流動方向(Z方向)と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部15と、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部15の各々の間を接続する第2金型内混練部16とを有する。これにより、流路部10に設けられた金型内混練部14の第1金型内混練部15によって、流動する樹脂材料を、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って広げるように流動させることができるので、流路内において流動する樹脂材料を、流動方向から異なる方向に向かって広げるように拡散させることができる。そのため、流動する方向を変更させながら樹脂材料を拡散させることによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができるので、流動する樹脂材料の、温度ムラ、および、粘度ムラなどの不均一さを解消させることができる。その結果、金型102内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第2金型内混練部16は、樹脂材料を並列して流動させる少なくとも2つの複数の流路を形成する並列混練部を含み、金型内混練部14は、複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15aから分岐して並列混練部(第2金型内混練部16a)を並列して流動した後の樹脂材料を、複数の第1金型内混練部15のうちの他の第1金型内混練部15bにおいて合流させる。これにより、一の第1金型内混練部15aにおいて、流動方向と交差する面(XY平面)に沿って広げるように拡散させた樹脂材料を、第2金型内混練部16aによって2つ以上に分岐して流動させた後に、他の第1金型内混練部15bにおいて、再び流動方向と異なる方向に拡散させながら、1つに合流させることができる。そのため、樹脂材料を、流動する方向を変更させながら分岐および合流させることによって、さらに混練することができる。その結果、金型102内の流路において、流動する樹脂材料の不均一さをより解消することができるので、成形品に不良が発生することをより抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の第1金型内混練部15は、樹脂材料が流入してくる上流側の上流側開口部51と、樹脂材料が流出する下流側の下流側開口部52とを有し、上流側開口部51および下流側開口部52は、樹脂材料の流動方向とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置されている。ここで、第1金型内混練部15の上流側開口部51と下流側開口部52とが、樹脂材料の流動方向から視て離間していない位置にそれぞれ配置されている場合には、上流側開口部51から第1金型内混練部15に流入してきた樹脂材料の一部が、混練(拡散)されないまま、下流側開口部52から流出することが考えられる。これに対して、第1実施形態では、上流側開口部51および下流側開口部52を、樹脂材料の流動方向とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置する。これにより、上流側開口部51から流入してきた樹脂材料の全体を、流動方向と交差する面に沿って拡散させた後に、下流側開口部52から流出するように第1金型内混練部15を流動させることができる。そのため、第1金型内混練部15の上流側開口部51と下流側開口部52とが、樹脂材料の流動方向から視て離間していない位置にそれぞれ配置されている場合と異なり、流入された樹脂材料の一部が、混練(拡散)されないまま流出されることを抑制することができる。その結果、第1金型内混練部15において、樹脂材料の一部の混練が不十分となることを抑制することができるので、成形品に不良が発生することをより効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の第1金型内混練部15は、樹脂材料の流動方向を軸とした円盤状の流路を形成し、第2金型内混練部16は、円柱状の流路を形成する。これにより、流動方向に沿って円盤状の第1金型内混練部15に流入してきた樹脂材料を、円盤状の流路における内側の底面(円形状の面)に沿って、円盤の円周方向に向かって放射状に拡散させることができる。そのため、第1金型内混練部15において、流動する樹脂材料を底面に沿って広げることができるので、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができる。また、第2金型内混練部16は、円柱状であり円形の断面を有するため、第2金型内混練部16の断面が円形以外の形状である場合に比べて、流動する樹脂材料と第2金型内混練部16の内表面に付着して固化した樹脂材料(固化層樹脂)との摩擦力を小さくすることができる。そのため、第2金型内混練部16において、流動する樹脂材料に発生する温度ムラが大きくなることを抑制することができる。これらの結果、第1金型内混練部15において円盤状の流路を形成するとともに第2金型内混練部16において円柱状の流路を形成することによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練するとともに、温度ムラが大きくなることを抑制することができるので、成形品に不良が発生することをより一層抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、成形品を成形するために組み合わせられる固定側金型102aと可動側金型102bとをさらに備え、流路部10は、固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられることによって流路を形成し、金型内混練部14は、固定側金型102aと可動側金型102bとが組み合わせられた状態において流動する樹脂材料を混練する。これにより、固定側金型102aと可動側金型102bとを組み合わせることによって金型内混練部14の流路を形成させるので、完成した成形品を取り出すために固定側金型102aと可動側金型102bとを離間させる(金型102を開く)ことによって、金型内混練部14において冷却されて固化した樹脂材料を取り出すことができる。そのため、金型内混練部14において固化した樹脂材料を取り出せない場合と異なり、加熱された樹脂材料を成形部20に充填して冷却することによって成形品を生成する工程を、容易に繰り返すことができる。
また、第1実施形態では、上記のように、金型内混練部14は、複数の第2金型内混練部16を有し、複数の第2金型内混練部16は、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部15の各々の間を接続する。これにより、複数の第1金型内混練部15の各々の間に、複数の第2金型内混練部16が設けられているので、第1金型内混練部15によって、樹脂材料を流動方向と交差する面内に広げることと、第2金型内混練部16によって、樹脂材料を流動方向に沿って流動させることとを、複数回に亘って繰り返すことができる。そのため、樹脂材料の流動する方向を変更させることを複数回に亘って繰り返すことによって、流動する樹脂材料の不均一さをより一層効果的に解消することができる。その結果、成形品に不良が発生することをより一層効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の第2金型内混練部16の各々は、樹脂材料を並列して流動させる2つの流路を形成する並列混練部を含み、流動方向に隣合う第2金型内混練部16同士は、互いに異なる方向に沿って2つの流路が並列するように配置されている。これにより、複数の第1金型内混練部15によって樹脂材料の流動する方向を変更させるたびに、複数の第2金型内混練部16の各々において異なる方向に沿って分岐させた後に合流させるように流動させることができる。そのため、複数の第1金型内混練部15において、拡散された樹脂材料を、毎回、異なる方向に分岐させて混練することができる。その結果、複数回に亘って、三次元的に異なる複数の方向に混練することによって流動する樹脂材料をより効果的に混練することができるので、成形品に不良が発生することをより効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15bは、流動方向に沿って上流側と下流側とに2つの異なる第2金型内混練部16に接続されており、上流側の第2金型内混練部16aから樹脂材料が並列して流入してくる2つの上流側開口部51aおよび51bと、下流側の第2金型内混練部16bに対して樹脂材料を分岐させて流出させる2つの下流側開口部52aおよび52bとを有し、2つの下流側開口部52aおよび52bの各々は、2つの上流側開口部51aおよび51bの各々から略等しい距離に配置されている。これにより、第1金型内混練部15bにおいて、上流側の第2金型内混練部16aから流入して広げられた樹脂材料を、下流側の第2金型内混練部16bに対して、樹脂材料の流量に差が出ることを抑制しながら分岐させて流動させることができる。そのため、流動する樹脂材料の混練具合に差が出ることを抑制することができるので、樹脂材料の混練が不均一になることを抑制することができる。その結果、樹脂材料の混練が不均一になることを抑制することによって、成形品に不良が発生することを抑制することができる。
(第1実施形態による成形方法の効果)
第1実施形態による成形方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態による成形方法では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態の成形方法では、上記のように、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部15のうちの一の第1金型内混練部15aに、樹脂材料を流動させる。そして、樹脂材料の流動方向に沿って配置された複数の第1金型内混練部15の各々の間を接続する第2金型内混練部16に、樹脂材料を流動させる。これにより、第1金型内混練部15aによって、流動する樹脂材料を、樹脂材料の流動方向と交差する面に沿って広げるように流動させることができるので、流路内において流動する樹脂材料を、流動方向から異なる方向に向かって広げるように拡散させることができる。そのため、流動する方向を変更させながら樹脂材料を拡散させることによって、不均一さを解消するように樹脂材料を混練することができるので、流動する樹脂材料の、温度ムラ、および、粘度ムラなどの不均一さを解消させることができる。その結果、金型102内において樹脂材料の不均一さを解消することによって、成形品に不良が発生することを抑制することが可能な成形方法を提供することができる。
[第2実施形態]
次に、図8および図9を参照して、第2実施形態による成形装置200および金型202の構成について説明する。全ての第2金型内混練部16が並列混練部であるように構成された第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、第2金型内混練部216は、並列混練部216aおよび216cと、単独混練部216bおよび216dとを含む。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、図8および図9を参照して、第2実施形態による成形装置200および金型202の構成について説明する。全ての第2金型内混練部16が並列混練部であるように構成された第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、第2金型内混練部216は、並列混練部216aおよび216cと、単独混練部216bおよび216dとを含む。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
(第2実施形態による成形装置の構成)
図8に示すように、第2実施形態による成形装置200は、金型202を備える。金型202は、固定側金型202aおよび可動側金型202bによって構成されている。そして、金型202は、流路部210を含む。そして、流路部210は、金型内混練部214を有する。金型202は、第1実施形態と同様に、射出ユニット101から供給される樹脂材料を流路部210に流動させて、成形部20に充填させる。
図8に示すように、第2実施形態による成形装置200は、金型202を備える。金型202は、固定側金型202aおよび可動側金型202bによって構成されている。そして、金型202は、流路部210を含む。そして、流路部210は、金型内混練部214を有する。金型202は、第1実施形態と同様に、射出ユニット101から供給される樹脂材料を流路部210に流動させて、成形部20に充填させる。
図9に示すように、金型内混練部214は、複数の第1金型内混練部215と、複数の第2金型内混練部216とを有する。具体的には、金型内混練部214は、5つの第1金型内混練部215a、215b、215c、215d、および、215eを有する。そして、金型内混練部214は、4つの第2金型内混練部216を有する。具体的には、第2実施形態では、第2金型内混練部216は、2つの並列した流路を形成する並列混練部216aおよび216cと、1つの流路を形成する単独混練部216bおよび216dとを有する。
そして、第2実施形態では、並列混練部216aおよび216cと単独混練部216bおよび216dとは、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って配置された複数の第1金型内混練部215の各々の間に、複数の第1金型内混練部215同士を接続するように交互に配置されている。具体的には、第1金型内混練部215aと第1金型内混練部215bとを接続するように並列混練部216aが配置される。そして、第1金型内混練部215bと第1金型内混練部215cとを接続するように単独混練部216bが配置される。そして、第1金型内混練部215cと第1金型内混練部215dとを接続するように並列混練部216cが配置される。そして、第1金型内混練部215dと第1金型内混練部215eとを接続するように単独混練部216dが配置される。
また、並列混練部216aと216cとは、共通の方向に沿って平行に樹脂材料を流動させる。具体的には、並列混練部216aおよび216cは、可動側金型202bの可動方向(X方向)とは垂直な面(YZ平面)に沿って、互いに平行に配置されている。また、単独混練部216bと216dとは、樹脂材料の流動方向(Z方向)から視て異なる位置に樹脂材料を流動させる。すなわち、Z方向側から視て、単独混練部216bにおける流路は、単独混練部216dにおける流路に比べてX1方向側に離間した位置となるように形成される。
また、第2実施形態によるその他の構成は、第1実施形態と同様である。
[第2実施形態の効果]
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、複数の第2金型内混練部216は、2つの並列した流路を形成する並列混練部216aおよび216cと、1つの流路を形成する単独混練部216bおよび216dと、を有し、並列混練部216aおよび216cと単独混練部216bおよび216dとは、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って配置された複数の第1金型内混練部215の各々の間に、複数の第1金型内混練部215同士を接続するように交互に配置されている。これにより、複数の第1金型内混練部215の各々の間を接続する第2金型内混練部216の全てが並列混練部である場合に比べて、並列混練部216aおよび216cと単独混練部216bおよび216dとを交互に配置することによって、第2金型内混練部216を構成するための金型202の構造が複雑化することを抑制することができる。そのため、金型202を生成するための作業負担が増加することを抑制することができる。
また、第2実施形態によるその他の効果は、第1実施形態と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1および第2実施形態では、第2金型内混練部16(216)は、樹脂材料を並列して流動させる2つの流路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第2金型内混練部16(216)を、3つ以上の流路を並列して形成するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、複数の第1金型内混練部15(215)の上流側開口部51および下流側開口部52は、樹脂材料の流動方向(Z方向)とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図10に示す第1金型内混練部315のように、上流側開口部351と下流側開口部352との一部がZ方向側から視て重なりあうように配置されていてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第1金型内混練部15(215)は、樹脂材料の流動方向(Z方向)を軸とした円盤状の流路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図11に示す第1金型内混練部415のように、樹脂材料の流動方向(Z方向)から視た形状が、半円形状、十字形状、略四角形状、または、略三角形状であってもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第2金型内混練部16(216)は、円柱状の流路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2金型内混練部16(216)を、湾曲した円柱状の流路を形成するように構成してもよい。また、第2金型内混練部16(216)を、四角柱状または三角柱状の流路を形成するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、金型102(202)は、固定側金型102a(202a)と可動側金型102b(202b)とが組み合わせられることによって流路部10(210)において流路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、金型102(202)を、3つ以上の部材(ブロック)が組み合わされることによって、流路を形成するように構成してもよい。すなわち、金型102(202)を、3つ以上の部材が組み合わされることによって、金型内混練部14(214)を構成するようにしてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、金型内混練部14(214)は、3つ(または、4つ)の第2金型内混練部16a~16c(216a~216d)が4つ(または、5つ)の第1金型内混練部15a~15d(215a~215e)を接続する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、5つ以上の第2金型内混練部16によって、6つ以上の第1金型内混練部15を接続するようにしてもよい。また、1つの第2金型内混練部16によって2つの第1金型内混練部15を接続するようにしてもよい。
また、上記第1実施形態では、流動方向に隣合う第2金型内混練部16同士は、互いに異なる方向に沿って2つの流路が並列するように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、流動方向に隣合う第2金型内混練部16同士は、互いに同じ方向に沿って2つの流路を並列するように形成してもよい。
また、上記第1実施形態では、複数の第1金型内混練部15の2つの下流側開口部52の各々は、2つの上流側開口部51の各々から略等しい距離に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、下流側開口部52が、2つの上流側開口部51のいずれか一方側に偏って配置されていてもよい。
また、上記第2実施形態では、並列混練部216aおよび216cと単独混練部216bおよび216dとは、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って交互に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、並列混練部と単独混練部とを、樹脂の流動方向に沿って、交互に配置しなくともよい。すなわち、樹脂の流動方向に沿って、並列混練部を連続して配置した後に単独混練部を配置するようにしてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第2金型内混練部16(216)の並列混練部は、樹脂材料の流動方向(Z方向)に沿って、互いに平行な2つの流路を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図12に示す第2金型内混練部516のように、第2金型内混練部を、互いに平行ではない2つの流路を形成するように構成してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、金型102(202)は、2つの成形部20を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、金型102(202)を、3つ以上の成形部20を含むように構成してもよい。その場合、3つ以上の成形部20の各々に対応するように3つ以上の金型内混練部14(214)を設けるようにしてもよいし、3つ以上の成形部20に対して共通する1つの金型内混練部14(214)を設けるようにしてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、金型内混練部14(214)を、ランナー部12の成形部20側の端部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、金型内混練部14(214)を、ランナー部12における成形部20側の端部からスプルー部11側に離間した位置に設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、金型102(202)は、スプルー部11、ランナー部12、およびゲート部13を有するコールドランナー式の金型102(202)である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、金型102(202)は、金型102(202)の内部で樹脂材料を加熱するホットランナー式の金型であってもよい。すなわち、金型内混練部14(214)を、ホットランナー式の金型102(202)の内部(流路)に設けてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、複数の第1金型内混練部15(215)同士は、同一の断面の形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の第1金型内混練部15(215)の各々が、それぞれ異なる形状の断面を有していてもよい。また、同様に、複数の第2金型内混練部16(216)の各々は、それぞれ異なる形状を有していてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、射出成形によって成形品を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、トランスファー成形などの射出成形以外のランナーシステムを用いた成形を行うように構成してもよい。
10、210 流路部
14、214 金型内混練部
15、15a~15d、215、215a~215e、315、415 第1金型内混練部
16、16a~16c、516 第2金型内混練部(並列混練部)
20 成形部
51、51a、51b、351 上流側開口部
52、52a、52b、352 下流側開口部
100、200 成形装置
101 射出ユニット(樹脂材料供給部)
102、202 金型
102a、202a 固定側金型
102b、202b 可動側金型
216 第2金型内混練部
216a、216c 並列混練部
216b、216d 単独混練部
14、214 金型内混練部
15、15a~15d、215、215a~215e、315、415 第1金型内混練部
16、16a~16c、516 第2金型内混練部(並列混練部)
20 成形部
51、51a、51b、351 上流側開口部
52、52a、52b、352 下流側開口部
100、200 成形装置
101 射出ユニット(樹脂材料供給部)
102、202 金型
102a、202a 固定側金型
102b、202b 可動側金型
216 第2金型内混練部
216a、216c 並列混練部
216b、216d 単独混練部
Claims (11)
- 供給された樹脂材料が流動する流路を形成する流路部と、
成形品を成形するために供給された前記樹脂材料が充填される成形部と、を備え、
前記流路部は、流動する前記樹脂材料を混練する金型内混練部を含み、
前記金型内混練部は、前記流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って前記樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、前記樹脂材料の前記流動方向に沿って配置された前記複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する、金型。 - 前記第2金型内混練部は、前記樹脂材料を並列して流動させる少なくとも2つの複数の前記流路を形成する並列混練部を含み、
前記金型内混練部は、前記複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部から分岐して前記並列混練部を並列して流動した後の前記樹脂材料を、前記複数の第1金型内混練部のうちの他の第1金型内混練部において合流させる、請求項1に記載の金型。 - 前記複数の第1金型内混練部は、前記樹脂材料が流入してくる前記上流側の上流側開口部と、前記樹脂材料が流出する前記下流側の下流側開口部とを有し、
前記上流側開口部および前記下流側開口部は、前記樹脂材料の前記流動方向とは異なる方向に離間した位置にそれぞれ配置されている、請求項1または2に記載の金型。 - 前記複数の第1金型内混練部は、前記樹脂材料の前記流動方向を軸とした円盤状の前記流路を形成し、
前記第2金型内混練部は、円柱状の前記流路を形成する、請求項1~3のいずれか1項に記載の金型。 - 前記成形品を成形するために組み合わせられる固定側金型と可動側金型とをさらに備え、
前記流路部は、前記固定側金型と前記可動側金型とが組み合わせられることによって前記流路を形成し、
前記金型内混練部は、前記固定側金型と前記可動側金型とが組み合わせられた状態において流動する前記樹脂材料を混練する、請求項1~4のいずれか1項に記載の金型。 - 前記金型内混練部は、複数の前記第2金型内混練部を有し、
前記複数の第2金型内混練部は、前記樹脂材料の前記流動方向に沿って配置された前記複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する、請求項1~5のいずれか1項に記載の金型。 - 前記複数の第2金型内混練部の各々は、前記樹脂材料を並列して流動させる2つの前記流路を形成する並列混練部を含み、
前記流動方向に隣合う前記第2金型内混練部同士は、互いに異なる方向に沿って2つの前記流路が並列するように配置されている、請求項6に記載の金型。 - 前記複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部は、前記流動方向に沿って前記上流側と前記下流側とに2つの異なる前記第2金型内混練部に接続されており、前記上流側の前記第2金型内混練部から前記樹脂材料が並列して流入してくる2つの上流側開口部と、前記下流側の前記第2金型内混練部に対して前記樹脂材料を分岐させて流出させる2つの下流側開口部とを有し、
前記2つの下流側開口部の各々は、前記2つの上流側開口部の各々から略等しい距離に配置されている、請求項7に記載の金型。 - 前記複数の第2金型内混練部は、2つの並列した前記流路を形成する並列混練部と、1つの前記流路を形成する単独混練部と、を有し、
前記並列混練部と前記単独混練部とは、前記樹脂材料の前記流動方向に沿って配置された前記複数の第1金型内混練部の各々の間に、前記複数の第1金型内混練部同士を接続するように交互に配置されている、請求項6に記載の金型。 - 樹脂材料を供給する樹脂材料供給部と、
前記樹脂材料供給部から供給された前記樹脂材料が流動する流路を形成する流路部と、
成形品を成形するために供給された前記樹脂材料が充填される成形部とを含む金型と、を備え、
前記流路部は、流動する前記樹脂材料を混練する金型内混練部を含み、
前記金型内混練部は、前記流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って前記樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部と、前記樹脂材料の前記流動方向に沿って配置された前記複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部とを有する、成形装置。 - 金型に供給された樹脂材料を前記金型に含まれる流路に流動させるステップと、
流動する前記樹脂材料を金型内混練部によって混練するステップと、
成形品を成形するために前記樹脂材料を成形部に充填するステップと、を備え、
前記樹脂材料を混練するステップは、前記流路の上流から下流に向かう方向である流動方向と交差する面に沿って前記樹脂材料を広げるように流動させる複数の第1金型内混練部のうちの一の第1金型内混練部に、前記樹脂材料を流動させるステップと、
前記一の第1金型内混練部に前記樹脂材料を流動させるステップよりも後に、前記樹脂材料の前記流動方向に沿って配置された前記複数の第1金型内混練部の各々の間を接続する第2金型内混練部に、前記樹脂材料を流動させるステップと、を含む、成形方法。
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---|---|---|---|
JP2021041220A JP2022141082A (ja) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 金型、成形装置、および、成形方法 |
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