JP2023113215A - 射出成形装置及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制できる射出成形装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る射出成形装置は、射出成形により熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する装置であって、キャビティ及びコアを有する金型と、前記金型の動作を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記キャビティと前記コアとの間の距離を広げた状態で、前記キャビティと前記コアとの間に前記熱可塑性樹脂を充填する充填・保圧工程と、前記キャビティと前記コアとの間の距離を狭めることで、充填された前記熱可塑性樹脂を加圧しながら冷却・固化させる冷却・固化工程と、を実行可能である。前記制御部は、前記充填・保圧工程及び前記冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行うことで、前記熱可塑性樹脂を積層させる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、射出成形装置及び射出成形方法に関する。

射出成形により熱可塑性樹脂を成形する射出成形装置や射出成形方法において、例えば、肉厚が５０ｍｍ程度の厚肉部品を成形しようとすると、樹脂が固化する際の体積の減少により成形品の表面にヒケが発生したり、成形品の内部にボイドが発生したりする場合がある。射出成形装置や射出成形方法において、厚肉部品を成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制することが求められる。

特開平８－４７９４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制できる射出成形装置及び射出成形方法を提供することである。

実施形態に係る射出成形装置は、射出成形により熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する装置であって、キャビティ及びコアを有する金型と、前記金型の動作を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記キャビティと前記コアとの間の距離を広げた状態で、前記キャビティと前記コアとの間に前記熱可塑性樹脂を充填する充填・保圧工程と、前記キャビティと前記コアとの間の距離を狭めることで、充填された前記熱可塑性樹脂を加圧しながら冷却・固化させる冷却・固化工程と、を実行可能である。前記制御部は、前記充填・保圧工程及び前記冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行うことで、前記熱可塑性樹脂を積層させる。

第１実施形態に係る射出成形装置を模式的に表す説明図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の第１接触部材の一例を模式的に表す平面図及び断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の第２接触部材の一例を模式的に表す平面図及び断面図である。 第１実施形態に係る射出成形装置の第１接触部材の他の一例を模式的に表す平面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の動作を説明する説明図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の動作を説明する説明図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の動作を説明する説明図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の動作を説明する説明図である。 第１実施形態に係る射出成形方法の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る射出成形装置を模式的に表す説明図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、第１実施形態に係る射出成形装置を模式的に表す説明図である。
図１に表したように、第１実施形態に係る射出成形装置１００は、金型１０と、制御部５０と、を備えている。射出成形装置１００は、射出成形により熱可塑性樹脂８０を厚肉部品に成形する装置である。

金型１０は、キャビティ２０と、コア３０と、エジェクタピン４０と、を有する。キャビティ２０は、金型１０のうち、固定側の部材である。コア３０は、金型１０のうち、可動側の部材である。この例では、キャビティ２０は凸部を有し、コア３０は凹部を有する。金型１０が閉じた状態（すなわち、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄが最小の状態）において、キャビティ２０の凸部は、コア３０の凹部の内部に位置する。

キャビティ２０は、本体部２１と、接触部材２２と、を有する。本体部２１には、熱可塑性樹脂を充填するためのランナー２１ａが設けられている。この例では、ランナー２１ａは、本体部２１のコア３０とは反対側の面から本体部２１のコア３０側の面まで本体部２１の内部を貫通している。この例では、ランナー２１ａは、ホットランナーである。ランナー２１ａは、例えば、開閉可能なバルブゲートを含む。

接触部材２２は、本体部２１とコア３０との間において、本体部２１に取り付けられる。接触部材２２は、キャビティ２０の凸部の先端に設けられ、金型１０内に充填された熱可塑性樹脂と接触する。

この例では、接触部材２２として、第１接触部材２５と、第２接触部材２６と、が設けられている。キャビティ２０は、第１接触部材２５及び第２接触部材２６のいずれか一方が熱可塑性樹脂８０と接触する位置に取り付けられた状態で使用される。第１接触部材２５及び第２接触部材２６については、後述する。

エジェクタピン４０は、コア３０に設けられている。エジェクタピン４０は、キャビティ２０側に移動することで、固化後の熱可塑性樹脂８０（すなわち、成形品）をキャビティ２０側に突き出す。

制御部５０は、金型１０の動作を制御する。より具体的には、制御部５０は、キャビティ２０とキャビティ２０に対してコア３０を移動させることで、キャビティ２０とコア３０との間の距離を変更する。また、制御部５０は、第１接触部材２５と、第２接触部材２６と、を入れ替える。また、制御部５０は、エジェクタピン４０を作動させることで、固化後の熱可塑性樹脂８０をキャビティ２０側に突き出す。制御部５０による制御については、後述する。

以下、第１接触部材２５及び第２接触部材２６について、さらに詳しく説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の第１接触部材の一例を模式的に表す平面図及び断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、第１接触部材２５は、第１面２５ａと、第２面２５ｂと、第１ゲート孔２５ｃと、を有する。

第１接触部材２５が本体部２１に取り付けられた状態において、第１面２５ａは、コア３０と対向し、熱可塑性樹脂８０と接触する。第２面２５ｂは、第１面２５ａとは反対側を向いている。第１接触部材２５が本体部２１に取り付けられた状態において、第２面２５ｂは、本体部２１と対向し、本体部２１と接触する。

第１接触部材２５の第１面２５ａは、平面部２５ｘと、溝２５ｙと、を有する。平面部２５ｘは、例えば、第２面２５ｂと平行である。溝２５ｙは、平面部２５ｘから第２面２５ｂに向かって窪む凹部である。溝２５ｙは、例えば、断面がＶ字状の凹部である。

溝２５ｙの幅Ｗ１は、１回の動作セットで積層される固化後の熱可塑性樹脂の厚さの１０％以上２０％以下とすることが好ましい。溝２５ｙの幅Ｗ１は、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。溝２５ｙの深さＨ１は、１回の動作セットで積層される固化後の熱可塑性樹脂の厚さの１０％以上２０％以下とすることが好ましい。溝２５ｙの深さＨ１は、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。溝２５ｙのピッチ幅Ｐ１は、第１面２５ａの外径Ｒ１の５％以上１０％以下とすることが好ましい。溝２５ｙのピッチ幅Ｐ１は、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。

この例では、第１面２５ａにおいて、同じ方向に向かって延びる複数の溝２５ｙが設けられている。この例では、第１面２５ａに設けられた複数の溝２５ｙは、互いに交差していない。

第１ゲート孔２５ｃは、第２面２５ｂから第１面２５ａまで第１接触部材２５の内部を貫通している。第１ゲート孔２５ｃは、第１接触部材２５が本体部２１に取り付けられた状態で、本体部２１のランナー２１ａと連通する位置に設けられている。第１接触部材２５が本体部２１に取り付けられた状態において、ランナー２１ａから供給された熱可塑性樹脂は、第１ゲート孔２５ｃを通って、第１接触部材２５とコア３０との間の空間に供給される。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の第２接触部材の一例を模式的に表す平面図及び断面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、第２接触部材２６は、第３面２６ａと、第４面２６ｂと、第２ゲート孔２６ｃと、を有する。

第２接触部材２６が本体部２１に取り付けられた状態において、第３面２６ａは、コア３０と対向し、熱可塑性樹脂と接触する。第４面２６ｂは、第３面２６ａとは反対側を向いている。第２接触部材２６が本体部２１に取り付けられた状態において、第４面２６ｂは、本体部２１と対向し、本体部２１と接触する。

第２接触部材２６の第３面２６ａは、例えば、第４面２６ｂと平行である。つまり、第３面２６ａには、溝が設けられていない。第３面２６ａの外径Ｒ２は、例えば、第１面２５ａの外径Ｒ１と同じである。

第２ゲート孔２６ｃは、第４面２６ｂから第３面２６ａまで第２接触部材２６の内部を貫通している。第２ゲート孔２６ｃは、第２接触部材２６が本体部２１に取り付けられた状態で、本体部２１のランナー２１ａと連通する位置に設けられている。第２接触部材２６が本体部２１に取り付けられた状態において、ランナー２１ａから供給された熱可塑性樹脂は、第２ゲート孔２６ｃを通って、第２接触部材２６とコア３０との間の空間に供給される。

図４は、第１実施形態に係る射出成形装置の第１接触部材の他の一例を模式的に表す平面図である。
図４に表したように、第１接触部材２５の第１面２５ａには、異なる方向に延びる複数の溝２５ｙが設けられていてもよい。この例では、縦方向に延びる複数の溝２５ｙと、横方向に延びる複数の溝２５ｙと、が設けられている。縦方向と横方向とは、互いに直交する。このように、第１面２５ａに設けられた複数の溝２５ｙは、互いに交差していてもよい。

なお、図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図４では、平面視において直線状の溝２５ｙが設けられる場合を例に挙げて説明したが、実施形態では、例えば、平面視において曲線状の溝２５ｙが設けられてもよい。この場合、平面視における溝２５ｙの形状は、例えば、同心円状や渦巻き状などであってもよい。

図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る射出成形装置の動作を説明する説明図である。
図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、及び図８（ｂ）に表したように、制御部５０は、充填・保圧工程と、冷却・固化工程と、を実行可能である。冷却・固化工程は、充填・保圧工程の後に行われる。

制御部５０は、充填・保圧工程において、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げた状態で、キャビティ２０とコア３０との間に熱可塑性樹脂８０を充填する。図５（ａ）、図６（ａ）、及び図７（ａ）は、充填・保圧工程を表している。制御部５０は、冷却・固化工程において、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭めることで、充填された熱可塑性樹脂８０を加圧しながら冷却・固化させる。図５（ｂ）、図６（ｂ）、及び図７（ｂ）は、冷却・固化工程を表している。

制御部５０は、充填・保圧工程及び冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行うことで、熱可塑性樹脂を積層させる。１回の動作セットは、１回の充填・保圧工程と、１回の冷却・固化工程と、を含む。１回の動作セットを行うことで、１層の熱可塑性樹脂が積層される。

制御部５０は、例えば、動作セットをＮ回行うことで、熱可塑性樹脂をＮ回積層させる。Ｎは、２以上の整数である。Ｎは、例えば、２以上１０以下である。以下の例では、Ｎが３の場合を例に挙げて説明するが、Ｎは３に限定されない。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、１回目の動作セットを表している。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、２回目の動作セットを表している。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、３回目の動作セットを表している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に表したように、１回目の動作セットは、本体部２１に第１接触部材２５を取り付けた状態で行われる。図５（ａ）に表したように、１回目の動作セットの充填・保圧工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げて第１距離Ｄ１にした状態で（すなわち、コア３０をキャビティ２０から離した状態で）、キャビティ２０とコア３０との間に熱可塑性樹脂８０を充填する。以下、１回目の充填・保圧工程で充填された熱可塑性樹脂８０を熱可塑性樹脂８０ａと称する。

図５（ｂ）に表したように、１回目の動作セットの冷却・固化工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭めて第２距離Ｄ２にすることで（すなわち、コア３０をキャビティ２０に近づけることで）、充填された熱可塑性樹脂８０ａを加圧しながら冷却・固化させる。この例では、第２距離Ｄ２は、０である。つまり、この例では、１回目の動作セットの冷却・固化工程において、キャビティ２０とコア３０とは接触している。キャビティ２０とコア３０とは、接触していなくてもよい。第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１よりも小さければよく、０でなくてもよい。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に表したように、２回目の動作セットは、本体部２１に第１接触部材２５を取り付けた状態で行われる。図６（ａ）に表したように、２回目の動作セットの充填・保圧工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げて第３距離Ｄ３にした状態で（すなわち、コア３０をキャビティ２０から離した状態で）、キャビティ２０とコア３０（熱可塑性樹脂８０ａ）との間に熱可塑性樹脂８０を充填する。以下、２回目の充填・保圧工程で充填された熱可塑性樹脂８０を熱可塑性樹脂８０ｂと称する。

図６（ｂ）に表したように、２回目の動作セットの冷却・固化工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭めて第４距離Ｄ４にすることで（すなわち、コア３０をキャビティ２０に近づけることで）、充填された熱可塑性樹脂８０ｂを加圧しながら冷却・固化させる。第４距離Ｄ４は、第３距離Ｄ３よりも小さい。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に表したように、３回目の動作セットは、本体部２１に第２接触部材２６を取り付けた状態で行われる。図７（ａ）に表したように、３回目の動作セットの充填・保圧工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げて第５距離Ｄ５にした状態で（すなわち、コア３０をキャビティ２０から離した状態で）、キャビティ２０とコア３０（熱可塑性樹脂８０ｂ）との間に熱可塑性樹脂８０を充填する。以下、３回目の充填・保圧工程で充填された熱可塑性樹脂８０を熱可塑性樹脂８０ｃと称する。

図７（ｂ）に表したように、３回目の動作セットの冷却・固化工程では、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭めて第６距離Ｄ６にすることで（すなわち、コア３０をキャビティ２０に近づけることで）、充填された熱可塑性樹脂８０ｃを加圧しながら冷却・固化させる。第６距離Ｄ６は、第５距離Ｄ５よりも小さい。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に表したように、３回目の動作セットが終了したら、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げた状態で（すなわち、コア３０をキャビティ２０から離した状態で）、エジェクタピン４０を作動させることで、固化後の熱可塑性樹脂８０をキャビティ２０側に突き出す。

これにより、熱可塑性樹脂８０ａ、熱可塑性樹脂８０ｂ、及び熱可塑性樹脂８０ｃが積層された厚肉部品（成形品）９０が製造される。この例では、厚肉部品（成形品）９０の厚さＴ４は、５０ｍｍである。熱可塑性樹脂８０ａの固化後の厚さＴ１は、２０ｍｍである。熱可塑性樹脂８０ｂの固化後の厚さＴ２は、２０ｍｍである。熱可塑性樹脂８０ｃの固化後の厚さＴ３は、１０ｍｍである。各動作セットで積層される熱可塑性樹脂８０の固化後の厚さは、任意の値に設定することができる。１回の動作セットで積層される固化後の熱可塑性樹脂の厚さは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好ましい。

図９は、第１実施形態に係る射出成形方法の一例を示すフローチャートである。
図９に表したように、制御部５０は、第１接触部材２５を使用して、動作セットを開始する（ステップＳ１０１）。

制御部５０は、動作セットを開始すると、充填・保圧工程を行う。充填・保圧工程において、制御部５０は、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げる（ステップＳ１０２）。充填・保圧工程において、制御部は、次に、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを広げた状態で、キャビティ２０とコア３０との間に熱可塑性樹脂８０を充填する（ステップＳ１０３）。

制御部５０は、次に、冷却・固化工程を行う。冷却・固化工程において、制御部５０は、キャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭める（ステップＳ１０４）。これにより、充填された熱可塑性樹脂は、キャビティ２０とコア３０との間で加圧される。冷却・固化工程において、制御部５０は、次に、所定時間が経過するまでキャビティ２０とコア３０との間の距離Ｄを狭めた状態（すなわち、加圧した状態）を維持する（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。所定時間は、例えば、５分間以上１０分間以下である。

所定時間が経過すると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部５０は、動作セットの回数のカウントを１回分加算する（ステップＳ１０６）。制御部５０は、次に、行った動作セットの回数が（Ｎ－１）回に達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。行った動作セットの回数が（Ｎ－１）回に達していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、制御部５０は、ステップＳ１０１に戻る。

制御部５０は、行った動作セットの回数が（Ｎ－１）回に達するまで、第１接触部材２５を使用して（ステップＳ１０１）、動作セット（ステップＳ１０２～Ｓ１０５）、動作セットの回数のカウント加算（ステップＳ１０６）、及び行った動作セットの回数の判定（ステップＳ１０７）を繰り返す。

行った動作セットの回数が（Ｎ－１）回に達すると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御部５０は、第２接触部材２６を使用する（ステップＳ１０８）。つまり、制御部５０は、最後の動作セットの前に、第１接触部材２５を第２接触部材２６に切り替える。制御部５０は、第１接触部材２５を使用する場合の動作セット（ステップＳ１０２～Ｓ１０５）と同様にして、動作セット（ステップＳ１０９～Ｓ１１２）を行う。

第２接触部材２６を使用した動作セットが終了すると、制御部５０は、エジェクタピン４０を作動させ（ステップＳ１１３）、射出成形を終了させる。

図１０は、第２実施形態に係る射出成形装置を模式的に表す説明図である。
図１０に表したように、第２実施形態に係る射出成形装置１００Ａは、第１接触部材２５及び第２接触部材２６の代わりに第１接触部材２５Ａ及び第２接触部材２６Ａを用いる以外は、第１実施形態に係る射出成形装置１００と実質的に同じである。

第１接触部材２５Ａ及び第２接触部材２６Ａには、溝は設けられていない。第１接触部材２５Ａの第１面２５ａは、冷却・固化工程において、コア３０よりも高い温度に加熱される。第２接触部材２６Ａの第３面２６ａは、冷却・固化工程において、第１接触部材２６Ａよりも低い温度に加熱される。第２接触部材２６Ａの第３面２６ａは、冷却・固化工程において、例えば、コア３０と同じ温度に加熱される。

この例でも、制御部５０は、動作セットをＮ回行う場合に、１～（Ｎ－１）回目の動作セットにおいては、第１接触部材２５Ａを使用し、Ｎ回目の動作セットにおいては、第２接触部材２６Ａを使用する。つまり、制御部５０は、最後の動作セットを行う際に、第１接触部材２５Ａから第２接触部材２６Ａに切り替える。それ以外は、上述の第１実施形態に係る射出成形装置１００及び射出成形方法と同様にして、充填・保圧工程及び冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行って熱可塑性樹脂を積層させることで、熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形することができる。

以下、実施形態に係る射出成形装置及び射出成形方法の作用効果について、説明する。
射出成形により熱可塑性樹脂を成形する射出成形装置や射出成形方法において、例えば、肉厚が５０ｍｍ以上の厚肉部品を成形しようとすると、樹脂が固化する際の体積の減少により成形品の表面にヒケが発生したり、成形品の内部にボイドが発生したりする場合がある。射出成形装置や射出成形方法において、厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制することが求められる。

これに対し、実施形態に係る射出成形装置によれば、充填・保圧工程及び冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行って熱可塑性樹脂８０を積層させることで、熱可塑性樹脂８０を厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制できる。また、冷却・固化工程において、キャビティ２０とコア３０との間の距離を狭めて充填された熱可塑性樹脂８０を加圧しながら冷却・固化させることで、ヒケやボイドの発生をさらに抑制できる。

また、熱可塑性樹脂８０と接触する面（第１面２５ａ）に溝２５ｙが設けられた第１接触部材２５を有するキャビティ２０を用いることで、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０のうち、第１接触部材２５と接触する部分を溶融させやすくすることができる。これにより、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０の層と、新たに充填された熱可塑性樹脂８０の層と、の密着性を向上させることができる。

また、動作セットをＮ回行う場合に、１～（Ｎ－１）回目の動作セットにおいて、溝２５ｙが設けられた第１接触部材２５を用い、Ｎ回目の動作セットにおいて、溝２５ｙが設けられていない第２接触部材２６を用いることで、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０の層と、新たに充填された熱可塑性樹脂８０の層と、の密着性を向上させつつ、厚肉部品のキャビティ２０側の面を厚肉部品の他の面と同じような状態に（例えば、平面状に）することができる。

また、熱可塑性樹脂８０と接触する面（第１面２５ａ）がコア３０よりも高い温度に加熱される第１接触部材２５Ａを有するキャビティ２０を用いることで、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０のうち、第１接触部材２５Ａと接触する部分を溶融させやすくすることができる。これにより、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０の層と、新たに充填された熱可塑性樹脂８０の層と、の密着性を向上させることができる。

また、動作セットをＮ回行う場合に、１～（Ｎ－１）回目の動作セットにおいて、熱可塑性樹脂８０と接触する面（第１面２５ａ）がコア３０よりも高い温度に加熱される第１接触部材２５Ａを用い、Ｎ回目の動作セットにおいて、熱可塑性樹脂８０と接触する面（第３面２６ａ）が第１接触部材２５Ａよりも低い温度に加熱される第２接触部材２６Ａを用いることで、金型１０内で固化した熱可塑性樹脂８０の層と、新たに充填された熱可塑性樹脂８０の層と、の密着性を向上させつつ、厚肉部品のキャビティ２０側の面を厚肉部品の他の面と同じような状態にすることができる。

また、動作セットをＮ回行う場合に、１～Ｎ回目の動作セットの間はエジェクタピンを作動させず、Ｎ回目の動作セットの後にエジェクタピンを作動させることで、熱可塑性樹脂８０を容易に積層させることができる。

また、実施形態に係る射出成形方法によれば、充填・保圧工程及び冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行って熱可塑性樹脂８０を積層させることで、熱可塑性樹脂８０を厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制できる。また、冷却・固化工程において、キャビティ２０とコア３０との間の距離を狭めて充填された熱可塑性樹脂８０を加圧しながら冷却・固化させることで、ヒケやボイドの発生をさらに抑制できる。

なお、実施形態に係る射出成形装置及び射出成形方法では、熱可塑性樹脂８０を積層させて厚肉部品９０を成形する。そのため、実施形態に係る射出成形装置または射出成形方法で成形された厚肉部品（成形品）９０は、例えば、熱可塑性樹脂８０の多層構造を含む。例えば、厚肉部品（成形品）の断面を観察し、熱可塑性樹脂の多層構造が含まれる場合には、実施形態に係る射出成形装置または射出成形方法で成形された厚肉部品（成形品）であると判定することができる。

また、実施形態に係る射出成形装置及び射出成形方法では、充填された熱可塑性樹脂８０を加圧しながら冷却・固化させる。そのため、実施形態に係る射出成形装置または射出成形方法で成形された厚肉部品（成形品）９０は、例えば、充填された熱可塑性樹脂８０を加圧せずに冷却・固化させた場合と比べて、密度が大きい。あるいは、実施形態に係る射出成形装置または射出成形方法で成形された厚肉部品（成形品）９０は、例えば、充填された熱可塑性樹脂８０を加圧せずに冷却・固化させた場合と比べて、重量が大きい。例えば、充填された熱可塑性樹脂を加圧せずに冷却・固化させた場合と比べて、密度または重量が大きい場合には、実施形態に係る射出成形装置または射出成形方法で成形された厚肉部品（成形品）であると判定することができる。

以上、説明したように、実施形態によれば、熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する際に、ヒケやボイドの発生を抑制できる射出成形装置及び射出成形方法が提供される。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１０ 金型
２０ キャビティ
２１ 本体部
２１ａ ランナー
２２ 接触部材
２５、２５Ａ 第１接触部材
２５ａ 第１面
２５ｂ 第２面
２５ｃ 第１ゲート孔
２５ｘ 平面部
２５ｙ 溝
２６、２６Ａ 第２接触部材
２６ａ 第３面
２６ｂ 第４面
２６ｃ 第２ゲート孔
３０ コア
４０ エジェクタピン
５０ 制御部
８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ 熱可塑性樹脂
９０ 厚肉部品（成形品）
１００、１００Ａ 射出成形装置

Claims (7)

1. 射出成形により熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する装置であって、
   キャビティ及びコアを有する金型と、
   前記金型の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記キャビティと前記コアとの間の距離を広げた状態で、前記キャビティと前記コアとの間に前記熱可塑性樹脂を充填する充填・保圧工程と、
   前記キャビティと前記コアとの間の距離を狭めることで、充填された前記熱可塑性樹脂を加圧しながら冷却・固化させるさせる冷却・固化工程と、
   を実行可能であり、
   前記制御部は、前記充填・保圧工程及び前記冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行うことで、前記熱可塑性樹脂を積層させる、射出成形装置。
2. 前記キャビティは、前記熱可塑性樹脂と接触する面に溝が設けられた第１接触部材を有する、請求項１記載の射出成形装置。
3. 前記キャビティは、前記熱可塑性樹脂と接触する面に溝が設けられていない第２接触部材をさらに有し、
   前記制御部は、前記動作セットをＮ回（Ｎは、２以上の整数）行い、
   １～（Ｎ－１）回目の前記動作セットにおいて、前記第１接触部材を用い、
   Ｎ回目の前記動作セットにおいて、前記第２接触部材を用いる、請求項２記載の射出成形装置。
4. 前記キャビティは、前記熱可塑性樹脂と接触する面が前記コアよりも高い温度に加熱される第１接触部材を有する、請求項１記載の射出成形装置。
5. 前記キャビティは、前記熱可塑性樹脂と接触する面が前記第１接触部材よりも低い温度に加熱される第２接触部材をさらに有し、
   前記制御部は、前記動作セットをＮ回（Ｎは、２以上の整数）行い、
   １～（Ｎ－１）回目の前記動作セットにおいて、前記第１接触部材を用い、
   Ｎ回目の前記動作セットにおいて、前記第２接触部材を用いる、請求項４記載の射出成形装置。
6. 前記金型は、前記コアに設けられ、固化後の前記熱可塑性樹脂を前記キャビティ側に突き出すエジェクタピンをさらに有し、
   前記制御部は、前記動作セットをＮ回（Ｎは、２以上の整数）行い、
   １～Ｎ回目の前記動作セットの間は前記エジェクタピンを作動させず、
   Ｎ回目の前記動作セットの後に前記エジェクタピンを作動させる、請求項１～５のいずれか１つに記載の射出成形装置。
7. キャビティ及びコアを有する金型を用いて射出成形により熱可塑性樹脂を厚肉部品に成形する方法であって、
   前記キャビティと前記コアとの間の距離を広げた状態で、前記キャビティと前記コアとの間に前記熱可塑性樹脂を充填する充填・保圧工程と、
   前記キャビティと前記コアとの間の距離を狭めることで、充填された前記熱可塑性樹脂を加圧しながら冷却・固化させる冷却・固化工程と、
   を備え、
   前記充填・保圧工程及び前記冷却・固化工程を含む動作セットを複数回行うことで、前記熱可塑性樹脂を積層させる、射出成形方法。

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