JP2023153704A - Measuring device and measuring method for measuring heat transfer coefficient between resin and metal - Google Patents

Measuring device and measuring method for measuring heat transfer coefficient between resin and metal Download PDF

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嗣久 宮本
Tsuguhisa Miyamoto
淳一 小川
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Abstract

To press a punch 21 against molten resin 11 in a pot 6 to measure temperatures of the resin 11 and the punch 21 and obtain heat transfer coefficient between the resin 11 and the punch 21, and to prevent movement of a resin side temperature sensor 13 when the punch 21 is pressed against the molten resin 11.SOLUTION: A plurality of temperature probes for measuring temperature of each point of resin 11 having different separation distance from an interface of the resin 11 and a punch 21 are collectively held in one block 34, and the block 34 is supported on a pot 6 through a support member 35. Molten resin is stored in the pot 6, an upper surface of the block 34 is positioned near an upper surface of the molten resin 11, and in such a state, the punch 21 is fitted into the pot 6 and pressed against the molten resin 11.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は樹脂と金属間の熱伝達係数の計測装置及び計測方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and method for measuring a heat transfer coefficient between a resin and a metal.

相接する2つの物体間の熱伝達係数を両物体の温度分布に基いて算出することは一般に知られている。 It is generally known that the heat transfer coefficient between two objects in contact with each other is calculated based on the temperature distribution of both objects.

例えば、特許文献1にはモータのステータコアとケースの間の熱伝達係数を測定する方法が記載されている。この方法では、ケースと同じ材質ケースブロックをステータコアと同じ材質のコアブロックに接触させて加圧され、その状態でコアブロックがヒータにより加熱される。両ブロックが温度変化のない定常状態になった後に、両ブロックの温度分布が測定され、その温度分布に基いて熱伝達計数が算出される。 For example, Patent Document 1 describes a method of measuring a heat transfer coefficient between a stator core and a case of a motor. In this method, a case block made of the same material as the case is brought into contact with a core block made of the same material as the stator core and pressurized, and in this state the core block is heated by a heater. After both blocks reach a steady state with no temperature change, the temperature distribution of both blocks is measured, and a heat transfer coefficient is calculated based on the temperature distribution.

特許文献2には、熱間鍛造される素材とパンチの間の熱伝達計数を測定する方法が記載されている。この方法では、素材が大気炉で所定温度に加熱されて下型に収容される。その素材にパンチが押し付けられ、押し付け前後のパンチの温度変化が測定される。この測定された温度変化と、事前に熱伝達係数を所定の値に設定して行なう数値シミュレーションによる温度変化が比較される。そして、両温度変化が所定条件になるまで、熱伝達係数を設定し直して数値シミュレーションを繰り返すことにより、熱伝達係数が求められる。 Patent Document 2 describes a method of measuring a heat transfer coefficient between a material to be hot forged and a punch. In this method, the material is heated to a predetermined temperature in an atmospheric furnace and placed in a lower mold. A punch is pressed against the material, and the change in temperature of the punch before and after pressing is measured. This measured temperature change is compared with a temperature change based on a numerical simulation performed by setting the heat transfer coefficient to a predetermined value in advance. Then, the heat transfer coefficient is determined by resetting the heat transfer coefficient and repeating the numerical simulation until both temperature changes meet a predetermined condition.

特開2018-200226号公報JP2018-200226A 特開2018-8299号公報JP 2018-8299 Publication

特許文献1,2は金属製の固体間の熱伝達係数を求めるが、本発明は、溶融した樹脂が固化していくときのその樹脂と金属(パンチ)の間の熱伝達係数を計測する。その熱伝達係数によって、例えば射出成形において樹脂から金型にどのくらいの熱が伝わるかがわかるため、成形中や脱型後の樹脂の温度分布を把握することができる。 Patent Documents 1 and 2 calculate the heat transfer coefficient between solid metals, but the present invention measures the heat transfer coefficient between the molten resin and the metal (punch) when the resin solidifies. The heat transfer coefficient determines how much heat is transferred from the resin to the mold during injection molding, for example, so it is possible to understand the temperature distribution of the resin during molding and after demolding.

計測対象が溶融樹脂である場合も、その溶融樹脂を貯留したポットにパンチを嵌入して溶融樹脂に押し当て、その状態で樹脂及びパンチの温度を測定して熱伝達係数を求めるという、金属固体間の熱伝達係数の計測と同様の手法を採ることはできる。 Even when the measurement target is molten resin, a punch is inserted into a pot storing the molten resin, pressed against the molten resin, and the temperature of the resin and punch is measured in that state to determine the heat transfer coefficient. It is possible to use the same method as for measuring the heat transfer coefficient between

しかし、樹脂の場合は、金属とは違って、熱伝導率が低く、熱容量が大きい。そのため、図7に示すように、樹脂には、パンチとの界面付近でしか顕著な勾配のある温度分布(パンチ嵌入方向の温度分布)を生じない上に、樹脂とパンチの界面における温度差も小さい。なお、図7は樹脂-金型間の熱伝達係数とAl-金型間の熱伝達係数を同等(2500W/mK)と仮定した伝熱解析による計算結果であり、25℃のパンチを200℃の樹脂及びAl各々に押し当ててから20秒経過した時点のパンチ、樹脂及びAlの温度分布を示している。 However, unlike metals, resins have low thermal conductivity and large heat capacity. Therefore, as shown in Figure 7, the resin has a temperature distribution with a remarkable gradient only near the interface with the punch (temperature distribution in the punch insertion direction), and there is also a temperature difference at the interface between the resin and the punch. small. Note that Figure 7 shows the calculation results from a heat transfer analysis assuming that the heat transfer coefficient between the resin and the mold and the heat transfer coefficient between the Al and the mold are the same (2500 W/m 2 K). It shows the temperature distribution of the punch, resin, and Al 20 seconds after they were pressed against the resin and Al at 200°C.

従って、測定対象が樹脂であるとき信頼度が高い熱伝達係数を得るには、界面付近の樹脂の温度分布を正確に捉えることが必要になる。 Therefore, in order to obtain a highly reliable heat transfer coefficient when the object to be measured is a resin, it is necessary to accurately capture the temperature distribution of the resin near the interface.

そこで問題になるのは、パンチによる加圧下において、上記温度分布を得るための熱電対等の複数の温度測定子を上記界面付近に所定の間隔で位置ずれなく保持した状態をいかにして保つかということである。パンチを樹脂に押し当てたときに樹脂を介して温度測定子に圧力が加わると、個々の温度測定子の位置がずれて温度測定子の間隔が変化する、或いは複数の温度測定子全てが樹脂の内部に深く沈み込んでしまうという問題である。 The problem then becomes how to maintain multiple temperature measuring probes such as thermocouples in order to obtain the above temperature distribution at a predetermined interval near the above interface without shifting their positions under pressure by the punch. That's true. If pressure is applied to the temperature probes through the resin when the punch is pressed against the resin, the positions of individual temperature probes may shift and the spacing between the temperature probes may change, or if all the temperature probes are connected to the resin. The problem is that it sinks deep into the interior of the world.

本発明は、パンチを樹脂に押し当てたときの温度測定子のパンチ嵌入方向における位置ずれを抑えて、信頼度が高い熱伝達係数を計測できるようにすることを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to suppress the displacement of a temperature measuring element in the punch insertion direction when a punch is pressed against a resin, thereby making it possible to measure a heat transfer coefficient with high reliability.

本発明は、上記課題の解決のために、複数の温度測定子を一つのブロックに保持し、このブロックをポットに支持するようにした。 In order to solve the above problems, the present invention holds a plurality of temperature measuring elements in one block, and supports this block in a pot.

ここに開示する熱伝達係数計測装置は、
溶融した樹脂を貯留するポットと、
上記ポットに嵌入されて先端面が上記樹脂に押し当てられる金属製のパンチと、
上記樹脂の温度を測定する樹脂側温度センサと、
上記パンチの温度を測定するパンチ側温度センサと、
上記樹脂及び上記パンチ各々の測定温度から上記樹脂と上記パンチの間の熱伝達係数を求める演算装置とを備えた熱伝達係数計測装置であって、
上記樹脂側温度センサは、
上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる当該樹脂の各点の温度を電気的に測定する複数の温度測定子と、この複数の温度測定子を保持する一つのブロックと、該ブロックをその上面が上記樹脂の上面付近に位置付けられるように上記ポットに支持する支持部材とを備えていることを特徴とする。
The heat transfer coefficient measuring device disclosed herein is
A pot for storing molten resin,
a metal punch that is fitted into the pot and whose tip end is pressed against the resin;
a resin side temperature sensor that measures the temperature of the resin;
a punch-side temperature sensor that measures the temperature of the punch;
A heat transfer coefficient measuring device comprising: an arithmetic device that calculates a heat transfer coefficient between the resin and the punch from the measured temperatures of the resin and the punch;
The above resin side temperature sensor is
a plurality of temperature probes that electrically measure the temperature of each point of the resin at different distances from the interface between the resin and the punch; a block that holds the plurality of temperature probes; and a support member supported on the pot so that its upper surface is positioned near the upper surface of the resin.

また、ここに開示する熱伝達係数計測方法は、
溶融した樹脂を貯留したポットにパンチを嵌入してその先端面を樹脂に押し当てる工程と、
上記樹脂及び上記パンチの温度を測定する工程と、
上記樹脂及び上記パンチ各々の測定温度から上記樹脂と上記パンチの間の熱伝達係数を求める工程とを備え、
上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる当該樹脂の各点の温度を電気的に測定する複数の温度測定子を一つのブロックに保持し、そのブロックを上記ポットに支持部材を介して支持しておき、
上記ポットに溶融した樹脂を貯留し、且つ上記ブロックの上面が当該樹脂の上面付近に位置付けられた状態になるようにし、その状態で上記パンチを上記ポットに嵌入してその先端面を樹脂に押し当てることを特徴とする。
In addition, the heat transfer coefficient measurement method disclosed herein is
A step of inserting a punch into a pot storing molten resin and pressing the tip of the punch against the resin;
Measuring the temperature of the resin and the punch;
determining a heat transfer coefficient between the resin and the punch from the measured temperatures of the resin and the punch,
A plurality of temperature probes that electrically measure the temperature of each point of the resin at different distances from the interface between the resin and the punch are held in one block, and the block is connected to the pot via a support member. Please support
The molten resin is stored in the pot, and the top surface of the block is positioned near the top surface of the resin, and in this state, the punch is inserted into the pot and its tip is pressed against the resin. It is characterized by guessing.

上記計測装置、計測方法によれば、複数の温度測定子を一つのブロックにまとめて保持するから、それらの温度測定点のパンチ嵌入方向の間隔が溶融樹脂へのパンチの押当てによって変化することが避けられる。すなわち、パンチが溶融樹脂の上面に押し当てられたときに、パンチがブロックに当接しても、パンチからの圧力は温度測定子には直接には伝わらないから、複数の温度測定子の温度測定点の間隔が変化することが避けられる。 According to the above measuring device and measuring method, since a plurality of temperature measuring points are held together in one block, the distance between the temperature measuring points in the punch insertion direction changes as the punch is pressed against the molten resin. can be avoided. In other words, when the punch is pressed against the top surface of the molten resin, even if the punch contacts the block, the pressure from the punch is not directly transmitted to the temperature probe, so it is not possible to measure the temperature of multiple temperature probes. Changes in the spacing of the points are avoided.

仮に、パンチからの圧力がブロックを介して支持部材に伝わり、該支持部材が変形することによってブロックがパンチの嵌入方向に動くことがあっても、それはパンチに随従した動きになる。従って、ブロックに保持されている複数の温度測定子とパンチの先端面との位置関係、ひいてはパンチの先端面が押し当てられる樹脂の上面と複数の温度測定子との位置関係には大きな変化を生じない。 Even if the pressure from the punch is transmitted to the support member through the block and the support member is deformed and the block moves in the insertion direction of the punch, the block will move in accordance with the punch. Therefore, there are large changes in the positional relationship between the plurality of temperature probes held in the block and the tip of the punch, and furthermore, in the positional relationship between the top surface of the resin against which the tip of the punch is pressed and the plurality of temperature probes. Does not occur.

このように、パンチを樹脂に押し当てたときに複数の温度測定子がパンチ嵌入方向に位置ずれすることが抑えられるから、樹脂の界面付近の温度分布を正確に捉えることができ、信頼度が高い熱伝達係数を得ることができる。 In this way, when the punch is pressed against the resin, the multiple temperature probes are prevented from shifting in the punch insertion direction, making it possible to accurately capture the temperature distribution near the resin interface, increasing reliability. A high heat transfer coefficient can be obtained.

上記樹脂側温度センサの上記温度測定子としては、サーミスタや測温抵抗体を採用することもできるが、好ましいのは、2種類の金属素線の先端同士を接合して熱接点(温度測定点)とした熱電対である。熱電対の場合、その素線を細くして低剛性とすることができるから、樹脂の相変化、冷却収縮の抵抗になることが避けられ、従って、歪みによって温度測定精度が低下することも避けられる。 Although a thermistor or a resistance thermometer can be used as the temperature measuring element of the resin side temperature sensor, it is preferable to connect the tips of two types of metal wires to form a thermal junction (temperature measuring point). ) is a thermocouple. In the case of thermocouples, the wires can be made thinner and have lower rigidity, which prevents resistance to phase change and cooling shrinkage of the resin, and therefore avoids deterioration of temperature measurement accuracy due to distortion. It will be done.

上記計測装置及び計測方法各々の一実施形態では、上記熱電対の上記金属素線は上記熱接点以外の上記樹脂に埋設される部分が、融点が上記樹脂の融点よりも高い高耐熱性樹脂によって絶縁コートされている。従って、各熱電対の2本の素線の熱接点以外の部分が溶融樹脂によって偶発的にショートすることが避けられる。 In one embodiment of each of the measuring device and the measuring method, the metal wire of the thermocouple has a portion embedded in the resin other than the thermal junction made of a highly heat-resistant resin having a melting point higher than that of the resin. Insulated coated. Therefore, it is possible to avoid accidental short-circuiting of the two wires of each thermocouple other than the hot junctions due to the molten resin.

上記計測装置及び計測方法各々の一実施形態では、上記ブロックは、その上面が上記溶融した樹脂の上面と面一になるように上記ポットに支持され、上記パンチの先端面を上記樹脂に押し当てたときに該先端面の一部が上記ブロックの上面に接触した状態になるようにする。パンチとブロックの接触により、両者の相対的な位置関係が固定された状態になるから、複数の温度測定子がパンチ嵌入方向に沈み込むことが確実に避けられる。 In one embodiment of each of the measuring device and method, the block is supported by the pot so that its upper surface is flush with the upper surface of the molten resin, and the tip of the punch is pressed against the resin. When the block is opened, a part of the tip surface is in contact with the top surface of the block. Since the relative positional relationship between the punch and the block is fixed due to the contact between the punch and the block, it is possible to reliably prevent the plurality of temperature measuring elements from sinking in the punch insertion direction.

上記計測装置及び計測方法各々の一実施形態では、上記パンチ側温度センサは、各々上記パンチに埋設され該パンチの温度を電気的に測定する複数の温度測定子を備え、この複数の温度測定子は、上記パンチの上方から下方に向かって延びて、又は上記パンチの外周側から中心に向かって延びて、各々の先端の温度測定点が上記パンチの軸心を中心とする同じ円周上に間隔をおいて配置されている。 In one embodiment of each of the above-mentioned measuring device and measuring method, the punch-side temperature sensor includes a plurality of temperature measuring elements each embedded in the punch and electrically measuring the temperature of the punch, and the plurality of temperature measuring elements extend from the top to the bottom of the punch, or from the outer periphery of the punch to the center, so that the temperature measurement point at each tip is on the same circumference centered on the axis of the punch. They are placed at intervals.

これによれば、温度測定子自体がパンチ先端面と各温度測定点の間で熱を奪う介在物にならない。また、各測定点が同一円周上に配置されているから、樹脂から各温度測定点までの熱の移動条件は同じになる。よって、各温度測定子で測定される温度の信頼性が高くなり、ひいてはそれらの測定温度に基いて得られる熱伝達係数の信頼性が高くなる。 According to this, the temperature measuring element itself does not become an intervening body that absorbs heat between the punch tip surface and each temperature measuring point. Furthermore, since each measurement point is arranged on the same circumference, the conditions for heat transfer from the resin to each temperature measurement point are the same. Therefore, the reliability of the temperature measured by each temperature probe becomes high, and the reliability of the heat transfer coefficient obtained based on these measured temperatures becomes high.

上記計測装置及び計測方法各々の一実施形態では、上記パンチ側温度センサの上記複数の温度測定子は、上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる上記パンチの各点の温度を測定するべく、各々の上記温度測定点の位置が上記パンチの軸方向にずらされている。従って、パンチにおけるパンチ嵌入方向の温度分布を確実に捉えることができ、得られる熱伝達係数の信頼性が高くなる。 In one embodiment of each of the above-mentioned measuring device and measuring method, the plurality of temperature measuring elements of the punch-side temperature sensor measure the temperature at each point of the punch having a different distance from the interface between the resin and the punch. Therefore, the positions of the respective temperature measurement points are shifted in the axial direction of the punch. Therefore, the temperature distribution in the punch insertion direction in the punch can be reliably captured, and the reliability of the obtained heat transfer coefficient becomes high.

上記計測装置の一実施形態では、上記ポットは、その内部に収容した樹脂の温度を調節する温度調節装置を備えている。ここに、樹脂を外部で昇温してからポットに移すと、ポット等に熱を奪われて樹脂が複雑な温度分布になってしまう。これに対して、当該実施形態によれば、ポット内で樹脂を所定温度に調節することができるから、パンチをポットに嵌入する前に樹脂温度の均一性を高めることができ、信頼性が高い熱伝達係数を得る上で有利になる。樹脂は、ポット内で温度調節装置によって加熱溶融して温度調節してもよく、また、外部で加熱溶融してポットに移し、ポット内で温度調節装置によって温度調節するようにしてもよい。 In one embodiment of the measuring device, the pot includes a temperature adjusting device that adjusts the temperature of the resin contained therein. If the temperature of the resin is raised externally and then transferred to the pot, heat will be taken away by the pot etc. and the resin will have a complicated temperature distribution. On the other hand, according to this embodiment, since the resin can be adjusted to a predetermined temperature within the pot, the uniformity of the resin temperature can be improved before the punch is inserted into the pot, and the reliability is high. This is advantageous in obtaining the heat transfer coefficient. The temperature of the resin may be controlled by heating and melting the resin using a temperature control device within the pot, or the resin may be heated and melted outside, transferred to the pot, and the temperature may be controlled within the pot using a temperature control device.

上記計測方法の一実施形態では、上記パンチを上記ポットに嵌入する前に、上記ポットの内部において上記樹脂を温度調節装置によって加熱溶融して所定温度に調節する。これによれば、ポット内で樹脂を所定温度に調節することができるから、パンチをポットに嵌入する前に樹脂温度の均一性を高めることができ、信頼性が高い熱伝達係数を得る上で有利になる。 In one embodiment of the measuring method, before inserting the punch into the pot, the resin is heated and melted inside the pot using a temperature control device to adjust the temperature to a predetermined temperature. According to this, since the resin can be adjusted to a predetermined temperature in the pot, it is possible to improve the uniformity of the resin temperature before inserting the punch into the pot, and to obtain a highly reliable heat transfer coefficient. It will be advantageous.

上記樹脂は熱可塑性であっても熱硬化性であってもよい。 The resin may be thermoplastic or thermosetting.

上記計測装置の一実施形態では、上記ポットの上記樹脂を貯留する樹脂貯留部及び上記パンチの嵌入部は、上記パンチの嵌入方向に直交する断面形状が真円形状である。これにより、パンチをポットに嵌入するときのポットに対するパンチの位置合わせが容易になる。 In one embodiment of the measuring device, the resin storage portion of the pot that stores the resin and the insertion portion of the punch have a perfect circular cross-sectional shape perpendicular to the insertion direction of the punch. This facilitates positioning of the punch with respect to the pot when the punch is inserted into the pot.

上記計測装置の一実施形態では、上記熱電対の上記金属素線における上記ブロックより上記ポットの内周面側に突出した部分は、上記支持部材よりも下側に突出するように湾曲した湾曲部を有する。本構成によれば、例えば高圧力下の計測等において、パンチの嵌入によりブロックが大きく下方に変位しても、湾曲部のしなりにより、金属素線のせん断や損傷を抑制できる。そうして、計測の信頼性を確保できる。 In one embodiment of the measuring device, a portion of the metal wire of the thermocouple that protrudes from the block toward the inner circumferential surface of the pot is a curved portion that protrudes downward from the support member. has. According to this configuration, even if the block is largely displaced downward due to insertion of a punch during measurement under high pressure, for example, the bending of the curved portion can suppress shearing and damage to the metal wire. In this way, measurement reliability can be ensured.

本発明によれば、パンチを溶融樹脂に押し当てたときの温度測定子のパンチ嵌入方向における位置ずれが防止されるから、樹脂の界面付近の温度を確実に測定することができ、よって、信頼性が高い熱伝達係数を得ることができる。 According to the present invention, since the temperature measuring element is prevented from shifting in the punch insertion direction when the punch is pressed against the molten resin, the temperature near the interface of the resin can be reliably measured. It is possible to obtain a heat transfer coefficient with high properties.

実施形態1に係る熱伝達係数計測装置の斜視図。1 is a perspective view of a heat transfer coefficient measuring device according to Embodiment 1. FIG. 同装置の断面図。A cross-sectional view of the device. パンチを溶融樹脂に押し当てる前と後の同装置の一部を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing part of the device before and after pressing a punch against molten resin. 同装置の樹脂側温度センサの配置を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the arrangement of a resin-side temperature sensor of the device. 樹脂側温度センサの斜視図。A perspective view of a resin side temperature sensor. パンチを樹脂に押し当てたときの実施形態と比較例のパンチ温度の経時変化を示すグラフ図。FIG. 7 is a graph diagram showing changes in punch temperature over time in the embodiment and the comparative example when a punch is pressed against resin. パンチを樹脂及びAl各々に押し当ててから所定時間経過した時点のパンチ、樹脂及びAlの温度分布を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph diagram showing the temperature distribution of the punch, resin, and Al after a predetermined period of time has elapsed since the punch was pressed against the resin and Al. 実施形態2に係る熱伝達係数計測装置の図4相当図。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the heat transfer coefficient measuring device according to the second embodiment. 実施形態2に係る熱伝達係数計測装置の図5相当図。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 5 of the heat transfer coefficient measuring device according to the second embodiment.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications, or its uses.

(実施形態1)
<熱伝達係数計測装置>
図1に示す熱伝達係数計測装置1は熱可塑性樹脂と金属間の熱伝達係数を計測する装置である。この熱伝達係数計測装置1は、溶融樹脂を貯留するポット装置2、パンチ装置3及び演算装置4を備えてなる。
(Embodiment 1)
<Heat transfer coefficient measuring device>
A heat transfer coefficient measuring device 1 shown in FIG. 1 is a device that measures a heat transfer coefficient between a thermoplastic resin and a metal. This heat transfer coefficient measuring device 1 includes a pot device 2 for storing molten resin, a punch device 3, and a calculation device 4.

ポット装置2は、ベース5と、ベース5の上に支持したポット6と、このポット6の上端開口を塞ぐ蓋7とを備えてなる。図2に示すように、ポット6は、金属製基台8と、この基台8に固定された軸心が垂直になって金属製円筒体9とによって構成されている。基台8と円筒体9によって樹脂11を貯留する樹脂貯留部12が形成されている。樹脂貯留部12の水平断面形状(後述するパンチ嵌入方向に直交する断面形状)は真円形状である。樹脂貯留部12には、熱伝達係数を計測するための樹脂11の温度を測定する樹脂側温度センサ13が設けられている。樹脂側温度センサ13については後に詳述する。 The pot device 2 includes a base 5, a pot 6 supported on the base 5, and a lid 7 that closes the upper end opening of the pot 6. As shown in FIG. 2, the pot 6 includes a metal base 8 and a metal cylindrical body 9 fixed to the base 8 and having a vertical axis. A resin storage section 12 that stores resin 11 is formed by the base 8 and the cylindrical body 9. The horizontal cross-sectional shape (the cross-sectional shape perpendicular to the punch insertion direction, which will be described later) of the resin storage portion 12 is a perfect circle. The resin reservoir 12 is provided with a resin-side temperature sensor 13 that measures the temperature of the resin 11 to measure the heat transfer coefficient. The resin side temperature sensor 13 will be explained in detail later.

ポット装置2は、樹脂貯留部12に収容した樹脂11を加熱溶融して所定温度に調節する温度調節装置を備えている。温度調節装置は、基台8に埋設された複数本の棒状ヒータ15、基台8の温度を測定する温度センサ(熱電対)16、並びに温度センサ16による測定温度が所定値になるように棒状ヒータ15の作動を制御する制御装置(図示省略)を備えている。さらに、温度調節装置は、円筒体9に巻き付けられたバンドヒータ17、円筒体9の温度を測定する温度センサ(熱電対)18、並びに温度センサ18による測定温度が所定値になるようにバンドヒータ17の作動を制御する制御装置(図示省略)を備えている。 The pot device 2 includes a temperature control device that heats and melts the resin 11 accommodated in the resin storage section 12 and adjusts the temperature to a predetermined temperature. The temperature control device includes a plurality of rod-shaped heaters 15 embedded in the base 8, a temperature sensor (thermocouple) 16 that measures the temperature of the base 8, and a rod-shaped heater 15 that measures the temperature of the base 8 so that the temperature measured by the temperature sensor 16 becomes a predetermined value. A control device (not shown) that controls the operation of the heater 15 is provided. Furthermore, the temperature adjustment device includes a band heater 17 wrapped around the cylindrical body 9, a temperature sensor (thermocouple) 18 that measures the temperature of the cylindrical body 9, and a band heater that adjusts the temperature measured by the temperature sensor 18 to a predetermined value. 17 is provided.

ポット6の上端開口を塞ぐ蓋7には、ポット6に貯留された樹脂11の表面に窒素を供給して樹脂11の酸化を防ぐ窒素供給管19が接続されている。 A nitrogen supply pipe 19 that supplies nitrogen to the surface of the resin 11 stored in the pot 6 to prevent oxidation of the resin 11 is connected to a lid 7 that closes the upper end opening of the pot 6 .

パンチ装置3は、ポット6に嵌入される金属製の円柱状パンチ21と、パンチ21に埋設された複数の(本実施形態では棒状にした3本の)温度測定子23よりなるパンチ側温度センサ22と、断熱材26と、弾性シール27とを備えてなる。パンチ21の頂面には加圧試験機の加圧ロッドが結合されるロッド取付孔(ねじ孔)28が開口している。 The punch device 3 includes a cylindrical metal punch 21 that is fitted into the pot 6, and a punch-side temperature sensor that includes a plurality of (three rod-shaped in this embodiment) temperature probes 23 embedded in the punch 21. 22, a heat insulating material 26, and an elastic seal 27. A rod attachment hole (threaded hole) 28 is opened in the top surface of the punch 21 to which a pressure rod of a pressure tester is coupled.

<パンチ側温度センサ22について>
複数の温度測定子23各々は熱電対よりなり、いずれもパンチ21の上端部よりパンチ嵌入方向の前方、すなわち、下方に延びている。複数の温度測定子23は、樹脂11とパンチ21の接触界面(以下、単に「界面」という。)からの離隔距離が異なるパンチ21の各点の温度を測定するべく、各々の先端の温度測定点23aの位置がパンチ21の軸方向にずらしてある。図1からもわかるように、複数の温度測定子23各々の先端の温度測定点23aは、パンチ21の軸心を中心とする同じ円周上に間隔をおいて配置されている。
<About the punch side temperature sensor 22>
Each of the plurality of temperature measuring elements 23 is made of a thermocouple, and all of them extend forward in the punch insertion direction from the upper end of the punch 21, that is, downward. The plurality of temperature measuring probes 23 are arranged to measure the temperature of each point of the punch 21 at different distances from the contact interface between the resin 11 and the punch 21 (hereinafter simply referred to as "interface"). The position of the point 23a is shifted in the axial direction of the punch 21. As can be seen from FIG. 1, the temperature measuring points 23a at the tips of each of the plurality of temperature measuring elements 23 are arranged at intervals on the same circumference centered on the axis of the punch 21.

本実施形態では、3本の温度測定子23各々の温度測定点23aは、パンチ21の先端面から2mm離れた位置、4mm離れた位置、並びに6mm離れた位置に配置されている。 In this embodiment, the temperature measuring points 23a of each of the three temperature measuring elements 23 are arranged at a position 2 mm, 4 mm, and 6 mm away from the tip surface of the punch 21.

<パンチとポット間の断熱及び樹脂漏れ防止について>
パンチ21のポット6に嵌入される嵌入部21aは当該嵌入方向に直交する断面形状が真円形状である。嵌入部21aは、パンチ21の基部(上部)21bと同心で且つ基部21bよりも小径に形成されている。この嵌入部21aに各々円環状である断熱材26及び弾性シール27が後者を上側に配置して且つ互いに上下に接触させて嵌められている。弾性シール27の上面は、基部21bにおける嵌入部21aの上端から周囲に出張った部分の下面に当接している。この下面が後述の押圧部29となっている。
<About insulation between punch and pot and prevention of resin leakage>
The fitting portion 21a of the punch 21 that is fitted into the pot 6 has a perfect circular cross-sectional shape perpendicular to the fitting direction. The fitting part 21a is formed to be concentric with the base (upper part) 21b of the punch 21 and to have a smaller diameter than the base 21b. An annular heat insulating material 26 and an annular elastic seal 27 are fitted into the fitting portion 21a, with the latter disposed on the upper side and in vertical contact with each other. The upper surface of the elastic seal 27 is in contact with the lower surface of a portion of the base portion 21b that protrudes from the upper end of the fitting portion 21a to the periphery. This lower surface serves as a pressing portion 29, which will be described later.

図3に示すように、断熱材26は、円筒体であって、嵌入部21aがポット6に嵌入したときに該嵌入部21aの外周面とポット6の内周面(円筒体9の内周面)の間に介在するように設けられている。パンチ21がポット6に嵌入していく途中、並びにパンチ21がポット6の樹脂11に押し当てられた状態での、ポット6とパンチ21の間の熱移動がこの断熱材26によって抑制される。 As shown in FIG. 3, the heat insulating material 26 is a cylindrical body, and when the fitting part 21a is fitted into the pot 6, the outer circumferential surface of the fitting part 21a and the inner circumferential surface of the pot 6 (inner circumferential surface of the cylindrical body 9) It is provided so as to be interposed between the two surfaces. The heat insulating material 26 suppresses heat transfer between the pot 6 and the punch 21 while the punch 21 is being inserted into the pot 6 and in a state where the punch 21 is pressed against the resin 11 of the pot 6.

弾性シール27は、所謂Oリングであって、嵌入部21aがポット6に嵌入したときに断熱材26の上側において嵌入部21aの外周面とポット6の内周面の間に介在するように設けられている。パンチ21がポット6の樹脂11に押し当てられたときにポット6とパンチ21の嵌入部21aの間から樹脂11が漏れることが弾性シール27によって阻止される。 The elastic seal 27 is a so-called O-ring, and is provided so as to be interposed between the outer circumferential surface of the fitting portion 21a and the inner circumferential surface of the pot 6 above the heat insulating material 26 when the fitting portion 21a is fitted into the pot 6. It is being When the punch 21 is pressed against the resin 11 of the pot 6, the elastic seal 27 prevents the resin 11 from leaking from between the fitting portion 21a of the pot 6 and the punch 21.

この樹脂漏れの阻止について説明する。パンチ21の嵌入部21aに嵌められた断熱材26及び弾性シール27各々の外周面とポット6の内周面の間には、嵌入部21aがポット6に嵌入していくときにポット6内の気体(窒素ガス)が外部に抜けるようにするクリアランスが設けられている。つまり、嵌入部21aに嵌められた断熱材26及び弾性シール27各々の外周面とポット6の内周面は全周にわたって隙間なく密接しているのではなく、当該嵌入を円滑にすることも狙いとして、嵌入時に上記外周面と内周面の間の少なくともいずれかの部位に僅かのクリアランスができるようにされている。 This prevention of resin leakage will be explained. Between the outer circumferential surfaces of the heat insulating material 26 and the elastic seal 27 fitted in the fitting part 21a of the punch 21 and the inner circumferential surface of the pot 6, when the fitting part 21a is fitted into the pot 6, the inside of the pot 6 is A clearance is provided to allow gas (nitrogen gas) to escape to the outside. In other words, the outer circumferential surfaces of the heat insulating material 26 and the elastic seal 27 fitted into the fitting part 21a and the inner circumferential surface of the pot 6 are not in close contact with each other over the entire circumference without any gaps, but the aim is to make the fitting smooth. As such, a slight clearance is created between at least one portion of the outer circumferential surface and the inner circumferential surface at the time of fitting.

そうして、図3(A)に示すようにパンチ21の先端面がポット6の樹脂11に接触し、図3(B)に示すようにその先端面が樹脂11に押し当てられると、パンチ21の押圧部29から弾性シール27に圧力が加わる。断熱材26は樹脂11に支えられて実質的に動かないから、押圧部29からの上記圧力によって弾性シール27が断熱材26の上端面に押し付けられることになる。その結果、弾性シール27はその内周部及び外周部がそれぞれ内周側及び外周側に出っばるように弾性変形して、端的に言えば、押し潰されて、パンチ21の嵌入部21aの外周面とポット6の内周面に強く押し当てられる。よって、パンチ21の嵌入部21aの外周面とポット6の内周面の間から樹脂11が漏れることが阻止される。 Then, as shown in FIG. 3(A), the tip surface of the punch 21 comes into contact with the resin 11 of the pot 6, and as shown in FIG. 3(B), when the tip surface is pressed against the resin 11, the punch 21 Pressure is applied to the elastic seal 27 from the pressing portion 29 of 21. Since the heat insulating material 26 is supported by the resin 11 and does not substantially move, the elastic seal 27 is pressed against the upper end surface of the heat insulating material 26 by the pressure from the pressing portion 29 . As a result, the elastic seal 27 is elastically deformed so that its inner and outer circumferential parts protrude to the inner and outer circumferential sides, respectively, and to put it simply, it is crushed and the insertion part 21a of the punch 21 is It is strongly pressed against the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the pot 6. Therefore, the resin 11 is prevented from leaking between the outer circumferential surface of the insertion portion 21a of the punch 21 and the inner circumferential surface of the pot 6.

<樹脂側温度センサ13について>
図4に示すように、樹脂側温度センサ13は、複数(本実施形態では3つ)の温度測定子31を備えている。複数の温度測定子31は、パンチ嵌入方向(上下方向)に微小間隔をおいて水平に配置されて一つのブロック34に保持されている。そうして、このブロック34の上面がポット6に貯留される溶融樹脂11の上面付近に位置付けられるように、好ましくは、ブロック34の上面が溶融樹脂11に浸らないよう、さらには溶融樹脂11の上面とブロックの上面が面一になるように、ブロック34がポット6に支持部材35によって支持されている。
<About the resin side temperature sensor 13>
As shown in FIG. 4, the resin side temperature sensor 13 includes a plurality of (three in this embodiment) temperature probes 31. The plurality of temperature measuring elements 31 are horizontally arranged at small intervals in the punch insertion direction (vertical direction) and held by one block 34. Preferably, the upper surface of the block 34 is positioned near the upper surface of the molten resin 11 stored in the pot 6, and the upper surface of the block 34 is preferably prevented from being immersed in the molten resin 11. A block 34 is supported by a support member 35 on the pot 6 so that the upper surface and the upper surface of the block are flush with each other.

図5に示すように、複数の温度測定子31各々は2種類の金属素線31a,31bの先端同士を接合して熱接点(温度測定点)31cとした熱電対である。金属素線31a,31bは、その熱接点31c以外の上記樹脂に埋設される部分が、融点が上記樹脂の融点よりも高い高耐熱性樹脂によって絶縁コートされている。 As shown in FIG. 5, each of the plurality of temperature measuring elements 31 is a thermocouple that is formed by joining the tips of two types of metal wires 31a and 31b to each other to form a thermal junction (temperature measuring point) 31c. The portions of the metal wires 31a and 31b that are buried in the resin other than their thermal contacts 31c are insulated coated with a highly heat-resistant resin whose melting point is higher than that of the resin.

複数の温度測定子31は、金属素線31a,31bの熱接点31cに近い部分が上下に微小間隔をあけた状態にまとめられて電気絶縁材よりなるブロック34に保持されている。すなわち、複数の温度測定子31各々の熱接点31cに近い部分を上下に微小間隔をあけた状態に集積させ、その部分が包み込まれた状態になるように、電気絶縁材を固めて直方体状のブロック34としている。電気絶縁材としては耐熱セメントを好ましく用いることができる。ブロック34の上面は平滑である。ブロック34は、その平滑な上面が水平になるように支持部材35によってポット6に支持されている。 The plurality of temperature measuring elements 31 are held together in a block 34 made of an electrically insulating material, with the parts of the metal wires 31a and 31b near the thermal contact point 31c spaced apart vertically by a small distance. That is, the parts of each of the plurality of temperature probes 31 near the thermal contact point 31c are stacked vertically with minute intervals, and the electrical insulating material is hardened so that the parts are wrapped in a rectangular parallelepiped shape. Block 34 is used. Heat-resistant cement can be preferably used as the electrical insulating material. The upper surface of the block 34 is smooth. The block 34 is supported by the pot 6 by a support member 35 so that its smooth upper surface is horizontal.

複数の温度測定子31各々の金属素線31a,31bは、ブロック34よりポット6の樹脂貯留部12の中央側に突出した部分が平面視でV字状になるように、突出端同士が接合されて熱接点31cとされている。複数の温度測定子31各々の熱接点31cは、樹脂貯留部12の中央においてパンチ嵌入方向に微小間隔をあけて並んでいる。 The protruding ends of the metal wires 31a and 31b of each of the plurality of temperature measuring elements 31 are joined together so that the part protruding from the block 34 toward the center of the resin reservoir 12 of the pot 6 has a V-shape in plan view. and is used as a thermal junction 31c. The thermal contacts 31c of each of the plurality of temperature probes 31 are arranged in the center of the resin reservoir 12 at small intervals in the punch insertion direction.

本実施形態では、3つの温度測定子31各々の熱接点(温度測定点)31cは、ブロック34の上面から0.5mm離れた位置、1.5mm離れた位置、並びに2.5mm離れた位置に配置されている。 In this embodiment, the thermal junctions (temperature measurement points) 31c of each of the three temperature probes 31 are located at positions 0.5 mm, 1.5 mm, and 2.5 mm away from the top surface of the block 34. It is located.

なお、複数の温度測定子31各々の金属素線31a,31bにおけるブロック34よりポット6の樹脂貯留部12の内周面側に突出した部分は、ポット6の外部まで水平に延びている。 Note that the portion of each of the metal wires 31a and 31b of the plurality of temperature measuring elements 31 that protrudes from the block 34 toward the inner circumferential surface of the resin reservoir 12 of the pot 6 extends horizontally to the outside of the pot 6.

支持部材35は、電気絶縁性を有する高耐熱繊維よりなり、ブロック34の上端の隅に固定されて水平に設けられており、可撓性を有する。ポット6を構成する円筒体9は、上下に合わされた上側円筒部9aと下側円筒部9bよりなる。支持部材35は、ポット6の樹脂貯留部12の中央部を跨いでポット6の一方から他方にわたるように、その両側部が上側円筒部9aと下側円筒部9bの間に挟み込まれてポット6に固定されている。 The support member 35 is made of highly heat-resistant fibers having electrical insulation properties, is fixed to the upper corner of the block 34, is provided horizontally, and has flexibility. The cylindrical body 9 constituting the pot 6 is composed of an upper cylindrical part 9a and a lower cylindrical part 9b which are vertically aligned. The supporting member 35 is sandwiched between the upper cylindrical part 9a and the lower cylindrical part 9b at both sides so as to straddle the central part of the resin storage part 12 of the pot 6 and extend from one side of the pot 6 to the other. is fixed.

溶融樹脂11が冷却に伴って収縮してくると、ブロック34の位置が下がってくる。この樹脂の収縮にブロック34(つまりは温度測定子31)を随従させるために、支持部材35については所定の荷重が加わると破断するようにする。例えば、支持部材35としては、繊維径が4μm~13μmであり破断歪みが5.5%以下である複数本の繊維を合わせてなる太さ(tex番手)が1.7g/1000m~2500g/1000mの繊維束を好適に用いることができる。 As the molten resin 11 contracts as it cools, the position of the block 34 lowers. In order to cause the block 34 (that is, the temperature measuring element 31) to follow the contraction of the resin, the support member 35 is designed to break when a predetermined load is applied. For example, the support member 35 has a thickness (tex count) of 1.7 g/1000 m to 2500 g/1000 m, which is made up of multiple fibers with a fiber diameter of 4 μm to 13 μm and a breaking strain of 5.5% or less. Fiber bundles of can be suitably used.

<演算装置4について>
樹脂側温度センサ13によって測定される樹脂11の温度、並びにパンチ側温度センサ22によって測定されるパンチ21の温度は、電気信号に変換されて温度データとして演算装置4に入力される。演算装置4はこの温度データを演算処理することにより熱伝達係数hを求める。
<About the arithmetic unit 4>
The temperature of the resin 11 measured by the resin-side temperature sensor 13 and the temperature of the punch 21 measured by the punch-side temperature sensor 22 are converted into electrical signals and input to the calculation device 4 as temperature data. The calculation device 4 calculates the heat transfer coefficient h by calculating the temperature data.

具体的には、樹脂側温度センサ13によって測定される界面からの離隔距離が異なる複数点の温度データから、フィッティングによって樹脂11の界面付近のパンチ嵌入方向の温度分布が求められる。パンチ側温度センサ22によって測定される界面からの離隔距離が異なる複数点の温度データから、フィッティングによってパンチ21のパンチ嵌入方向の温度分布が求められる。この樹脂11及びパンチ21各々の温度分布から当該界面における樹脂11側の温度Trとパンチ21側の温度Tmが求められる。 Specifically, the temperature distribution in the punch insertion direction near the interface of the resin 11 is determined by fitting from temperature data of a plurality of points having different distances from the interface measured by the resin side temperature sensor 13. The temperature distribution in the punch insertion direction of the punch 21 is determined by fitting from the temperature data of a plurality of points having different distances from the interface measured by the punch-side temperature sensor 22. From the temperature distribution of each of the resin 11 and the punch 21, the temperature Tr on the resin 11 side and the temperature Tm on the punch 21 side at the interface are determined.

樹脂11とパンチ21の界面を通過する熱流束をqとすると、熱伝達係数hは、「h=q/(Tr-Tm)」で与えられる。演算装置4は樹脂11側の温度Trとパンチ21側の温度Tmと既知の熱流束qに基いて熱伝達係数hを算出する。 When the heat flux passing through the interface between the resin 11 and the punch 21 is q, the heat transfer coefficient h is given by "h=q/(Tr-Tm)". The calculation device 4 calculates the heat transfer coefficient h based on the temperature Tr on the resin 11 side, the temperature Tm on the punch 21 side, and the known heat flux q.

熱流束qは、パンチ21の表面からパンチ嵌入方向に長さL離れた位置の温度をTeとし、パンチ21の熱伝導率aとすると、q=a×(Tm-Te)/Lで与えられる。よって、上記フィッティングで得られるTmと上記Te、熱伝導率a及び長さLから熱流束qを求める。なお、予め測定し電子的に格納して保存した熱流束qを熱伝達係数hの算出に用いるようにしてもよい。 The heat flux q is given by q=a×(Tm-Te)/L, where Te is the temperature at a position a length L away from the surface of the punch 21 in the punch insertion direction, and a is the thermal conductivity of the punch 21. . Therefore, the heat flux q is determined from the Tm obtained by the above fitting, the above Te, the thermal conductivity a, and the length L. Note that the heat flux q measured in advance and stored electronically may be used to calculate the heat transfer coefficient h.

<熱伝達係数の計測方法>
熱伝達係数計測装置1を用いた樹脂と金属の間の熱伝達係数の計測方法を説明する。
<Measurement method of heat transfer coefficient>
A method for measuring the heat transfer coefficient between resin and metal using the heat transfer coefficient measuring device 1 will be described.

<準備工程>
加圧試験機の加圧ロッドにパンチ装置3を取り付け、パンチ21の下方にポット装置2を設置する。計測対象樹脂11をポット6の樹脂貯留部12に入れてポット6の上端開口を蓋7で塞ぐ。窒素供給管19からポット6内に窒素ガスを供給する。その状態で、基台8に埋設した棒状ヒータ15及び円筒体9に巻き付けたハンドヒータ17によって樹脂11を加熱溶融して所定温度(例えば200℃)にする。樹脂11の量は、これを加熱溶融して所定温度にしたときに、樹脂側温度センサ13のブロック34の上面が樹脂11の上面付近に位置付けられた状態になるようにする。好ましくは、ブロック34の上面が溶融樹脂11に浸らないように、さらには樹脂11の上面がブロック34の上面と面一になるようにする。
<Preparation process>
A punch device 3 is attached to a pressure rod of a pressure testing machine, and a pot device 2 is installed below the punch 21. The resin 11 to be measured is placed in the resin reservoir 12 of the pot 6, and the upper opening of the pot 6 is closed with the lid 7. Nitrogen gas is supplied into the pot 6 from the nitrogen supply pipe 19. In this state, the resin 11 is heated and melted to a predetermined temperature (for example, 200° C.) using a rod-shaped heater 15 embedded in the base 8 and a hand heater 17 wrapped around the cylindrical body 9. The amount of resin 11 is determined so that when it is heated and melted to a predetermined temperature, the upper surface of block 34 of resin side temperature sensor 13 is positioned near the upper surface of resin 11. Preferably, the upper surface of the block 34 is not immersed in the molten resin 11, and furthermore, the upper surface of the resin 11 is flush with the upper surface of the block 34.

<ポットの溶融樹脂にパンチを嵌入して押し当てる工程>
ヒータ15,17による樹脂11の加熱を停止して(加熱時でも可)ポット6から蓋7を外す。加圧試験機を作動させて、パンチ21をポット6に嵌入しパンチ21の先端面を溶融樹脂11に押し当てる。パンチ21をポット6に嵌入していったとき、パンチ21の嵌入部21aに嵌められた断熱材26及び弾性シール27各々の外周面とポット6の内周面の間のクリアランスから、ポット6内の気体(窒素ガス)が外部に抜けていく。
<Process of inserting and pressing a punch into the molten resin in the pot>
The heating of the resin 11 by the heaters 15 and 17 is stopped (even during heating), and the lid 7 is removed from the pot 6. The pressure testing machine is operated, the punch 21 is inserted into the pot 6, and the tip end surface of the punch 21 is pressed against the molten resin 11. When the punch 21 is inserted into the pot 6, the inner circumferential surface of the pot 6 is determined from the clearance between the outer peripheral surface of the heat insulating material 26 and the elastic seal 27 fitted into the insertion part 21a of the punch 21 and the inner peripheral surface of the pot 6. gas (nitrogen gas) escapes to the outside.

図3(A)に示すようにパンチ21の先端面がポット6の溶融樹脂11に接触して押し付けられると、図3(B)に示すように、断熱材26が溶融樹脂11に支えられて動かない状態でパンチ21が溶融樹脂11に若干押し込まれる。これにより、パンチ21の押圧部29から弾性シール27に圧力が加わって弾性シール27が断熱材26の上端面に押し付けられる。その結果、弾性シール27が押し潰される形に弾性変形してその内周側及び外周側がパンチ21の嵌入部21aの外周面とポット6の内周面に強く押し当てられる。 When the tip of the punch 21 contacts and is pressed against the molten resin 11 of the pot 6 as shown in FIG. 3(A), the heat insulating material 26 is supported by the molten resin 11 as shown in FIG. 3(B). The punch 21 is slightly pushed into the molten resin 11 without moving. As a result, pressure is applied to the elastic seal 27 from the pressing portion 29 of the punch 21, and the elastic seal 27 is pressed against the upper end surface of the heat insulating material 26. As a result, the elastic seal 27 is elastically deformed to be crushed, and its inner and outer circumferential sides are strongly pressed against the outer circumferential surface of the insertion portion 21a of the punch 21 and the inner circumferential surface of the pot 6.

よって、断熱材26によってポット6からパンチ21への熱移動が防止されるとともに、パンチ21の嵌入部21aの外周面とポット6の内周面の間から溶融樹脂11が漏れることが弾性シール27によって確実に阻止される。 Therefore, the heat insulating material 26 prevents heat transfer from the pot 6 to the punch 21, and the elastic seal 27 prevents the molten resin 11 from leaking between the outer peripheral surface of the insertion part 21a of the punch 21 and the inner peripheral surface of the pot 6. will definitely be prevented.

また、パンチ21を溶融樹脂11の上面に押し当てたときに、パンチ21がブロック34に当接しても、パンチ21からの圧力は温度測定子31には直接には伝わらないから、複数の温度測定子31の温度測定点31cの間隔が変化することが避けられる。 Further, even if the punch 21 contacts the block 34 when the punch 21 is pressed against the upper surface of the molten resin 11, the pressure from the punch 21 is not directly transmitted to the temperature probe 31, so that multiple temperatures can be measured. Changes in the interval between the temperature measurement points 31c of the probe 31 can be avoided.

ブロック34の上面が溶融樹脂11の上面より上方へ若干突出した状態になっていても、パンチ21がブロック34に当たると、支持部材35が撓むことによってブロック34はその上面が溶融樹脂11の上面と面一になるまでパンチ21に追随して押し下げられることになる。従って、複数の温度測定子31の温度測定点31cの間隔が変化することはなく、また、ブロック34の上面が溶融樹脂11の上面と面一になることにより、各温度測定点31cの界面からの離隔距離が所期の離隔距離となる。 Even if the top surface of the block 34 is in a state that slightly protrudes upward from the top surface of the molten resin 11, when the punch 21 hits the block 34, the support member 35 is bent, so that the block 34 has its top surface aligned with the top surface of the molten resin 11. It follows the punch 21 and is pushed down until it becomes flush with the punch 21. Therefore, the intervals between the temperature measurement points 31c of the plurality of temperature measurement elements 31 do not change, and since the top surface of the block 34 is flush with the top surface of the molten resin 11, the interface between the temperature measurement points 31c The separation distance becomes the desired separation distance.

<樹脂及びパンチの温度を測定する工程>
パンチ21が樹脂11に押し当てられた状態になったら、パンチ21の位置を固定し、樹脂側温度センサ13及びパンチ側温度センサ22によって樹脂11及びパンチ21の温度を測定する。樹脂側温度センサ13は複数の温度測定子31を備えてなるから、界面からの離隔距離が相異なる複数点の樹脂温度が樹脂側温度センサ13によって測定されることになる。パンチ側温度センサ22は複数の温度測定子23を備えてなるから、界面からの離隔距離が相異なる複数点のパンチ温度がパンチ側温度センサ22によって測定されることになる。
<Process of measuring the temperature of resin and punch>
When the punch 21 is pressed against the resin 11, the position of the punch 21 is fixed, and the temperatures of the resin 11 and the punch 21 are measured by the resin side temperature sensor 13 and the punch side temperature sensor 22. Since the resin side temperature sensor 13 includes a plurality of temperature measuring elements 31, the resin temperature sensor 13 measures the resin temperature at a plurality of points having different distances from the interface. Since the punch-side temperature sensor 22 includes a plurality of temperature measuring elements 23, the punch-side temperature sensor 22 measures the punch temperatures at a plurality of points having different distances from the interface.

樹脂11が冷却して収縮していくときは支持部材35が破断することによってブロック34が樹脂11の収縮に随従していくため、ブロック34の上面が樹脂11の上面と略面一になった状態が保たれる。従って、樹脂11の収縮によって樹脂11とパンチ21の間に隙間を生じても、樹脂11の略狙い通りの各位置の温度を測定することができる。 When the resin 11 cools and contracts, the support member 35 breaks and the block 34 follows the contraction of the resin 11, so that the top surface of the block 34 becomes substantially flush with the top surface of the resin 11. The condition is maintained. Therefore, even if a gap is created between the resin 11 and the punch 21 due to contraction of the resin 11, the temperature at each position of the resin 11 can be measured approximately as intended.

<測定温度から熱伝達係数を求める工程>
樹脂側温度センサ13及びパンチ側温度センサ22によって測定された樹脂11及びパンチ21各々の複数点の温度から樹脂11とパンチ21の間の熱伝達係数を演算装置4によって求める。
<Process of determining heat transfer coefficient from measured temperature>
The heat transfer coefficient between the resin 11 and the punch 21 is determined by the arithmetic unit 4 from the temperatures at a plurality of points on each of the resin 11 and the punch 21 measured by the resin side temperature sensor 13 and the punch side temperature sensor 22.

具体的には、界面からの離隔距離が異なる複数点の樹脂側の温度データから、フィッティングによって樹脂11の界面付近のパンチ嵌入方向の温度分布が求められる。界面からの離隔距離が異なる複数点のパンチ側の温度データから、フィッティングによってパンチ21のパンチ嵌入方向の温度分布が求められる。この樹脂11及びパンチ21各々の温度分布から当該界面における樹脂11側の温度Trとパンチ21側の温度Tmが求められる。この界面の温度差(Tr-Tm)と予め電子的に格納して保存された熱流束qに基いて熱伝達係数h=q/(Tr-Tm)が算出される。 Specifically, the temperature distribution in the punch insertion direction near the interface of the resin 11 is determined by fitting from temperature data on the resin side at a plurality of points having different distances from the interface. From the temperature data on the punch side at a plurality of points having different distances from the interface, the temperature distribution in the punch insertion direction of the punch 21 is determined by fitting. From the temperature distribution of each of the resin 11 and the punch 21, the temperature Tr on the resin 11 side and the temperature Tm on the punch 21 side at the interface are determined. The heat transfer coefficient h=q/(Tr-Tm) is calculated based on the temperature difference (Tr-Tm) at this interface and the heat flux q stored electronically in advance.

樹脂11は、その上面に押し当てられたパンチ21に熱を奪われることにより、溶融状態から冷却固化していく。すなわち、液相から固相への相変化を起こす。本実施形態では、パンチ21が樹脂11に押し当てられた時点から樹脂11及びパンチ21の温度の測定を開始し、界面の温度差(Tr-Tm)の経時変化から樹脂11が液相から固相に変化するときの熱伝達係数の変化を求める。 The resin 11 is cooled and solidified from a molten state as heat is removed by the punch 21 pressed against its upper surface. That is, a phase change occurs from a liquid phase to a solid phase. In this embodiment, the temperature measurement of the resin 11 and the punch 21 is started from the time when the punch 21 is pressed against the resin 11, and the resin 11 changes from the liquid phase to the solid state based on the change over time of the temperature difference (Tr - Tm) at the interface. Find the change in heat transfer coefficient when changing to phase.

樹脂11の収縮によって樹脂11とパンチ21の間に隙間を生じたときは、その隙間(空気層)を挟んだ樹脂11からパンチ21への熱移動の熱伝達係数が計測されることになる。 When a gap is created between the resin 11 and the punch 21 due to contraction of the resin 11, the heat transfer coefficient of heat transfer from the resin 11 to the punch 21 across the gap (air layer) is measured.

<断熱材と弾性シールの組み合わせによる効果>
上記実施形態と、パンチ21の嵌入部21の上端にOリング溝を設けてこの溝に上記弾性シール(Oリング)27を嵌めた比較例(断熱材なし)とについて、パンチ21を樹脂11に押し当てたときのパンチ側温度センサ22の温度測定子23によって測定されるパンチ側温度の経時変化を調べた。その結果を図6に示す。
<Effects of the combination of insulation material and elastic seal>
Regarding the above embodiment and a comparative example (without heat insulating material) in which an O-ring groove is provided at the upper end of the insertion part 21 of the punch 21 and the elastic seal (O-ring) 27 is fitted into this groove, the punch 21 is attached to the resin 11. The change over time of the punch side temperature measured by the temperature measuring element 23 of the punch side temperature sensor 22 when pressed was investigated. The results are shown in FIG.

実施形態(断熱材と弾性シールの組合わせ)は比較例(断熱材なし)に比べて、温度測定子23によって測定される温度が低くなっており、断熱材26がポット6からパンチ21への熱移動の抑制に効果的に働いていることがわかる。また、比較例(断熱材なし)では界面からの距離2mmの測定点と距離4mm及び距離6mmの各測定点の温度差が大きい。これは、ポット6とパンチ21の間の隙間に樹脂が侵入し、さらには樹脂漏れを生じて、ポット6からパンチ21への不均等な熱移動を生じているためと認められる。これに対して、実施形態(断熱材と弾性シールの組合わせ)では、各測定点間の温度差が小さい。このことから、ポット6とパンチ21の間への樹脂の侵入や樹脂漏れが断熱材26と弾性シールによって防止されていること、従って、ポット6からパンチ21への不均等な熱移動が防止されていることがわかる。 In the embodiment (a combination of a heat insulating material and an elastic seal), the temperature measured by the temperature probe 23 is lower than that in the comparative example (no heat insulating material), and the heat insulating material 26 prevents the flow from the pot 6 to the punch 21. It can be seen that it works effectively in suppressing heat transfer. Further, in the comparative example (without heat insulating material), there is a large temperature difference between a measurement point at a distance of 2 mm from the interface, and measurement points at a distance of 4 mm and 6 mm from the interface. It is recognized that this is because the resin enters the gap between the pot 6 and the punch 21, and resin leaks, resulting in uneven heat transfer from the pot 6 to the punch 21. In contrast, in the embodiment (combination of heat insulating material and elastic seal), the temperature difference between each measurement point is small. From this, it can be seen that resin intrusion and resin leakage between the pot 6 and the punch 21 are prevented by the heat insulating material 26 and the elastic seal, and therefore, uneven heat transfer from the pot 6 to the punch 21 is prevented. It can be seen that

<樹脂側温度センサの効果>
上記実施形態と、3つの温度測定子(熱電対)31をブロック34に保持してポット6の樹脂貯留部12の中央に側方から延ばして配置した比較例(支持部材なし)とについて、パンチ21を溶融樹脂11に押し当てその樹脂11が冷却固化したときに各温度測定子31の温度測定点31cがどのような位置になっているかを調べた。
<Effects of resin side temperature sensor>
Regarding the above embodiment and a comparative example (without a support member) in which three temperature probes (thermocouples) 31 are held in the block 34 and arranged in the center of the resin reservoir 12 of the pot 6 in a manner extending from the side, the punch 21 was pressed against the molten resin 11, and when the resin 11 was cooled and solidified, the position of the temperature measuring point 31c of each temperature measuring element 31 was examined.

実施形態(支持部材あり)も比較(支持部材なし)も、3つの温度測定子31は、各温度測定点31cがブロック34の上面から0.5mm離れた位置、1.5mm離れた位置、並びに2.5mm離れた位置になるようにブロック34に保持した。そして、ブロック34をその上面が溶融樹脂11の上面と面一になるように位置付けた状態で、パンチ21をポット6に嵌入して溶融樹脂11に押し当てた。界面からの離隔距離が0.5mm、1.5mm及び2.5mmの各位置の温度測定することを狙いとするものである。 In both the embodiment (with support member) and the comparison (without support member), the three temperature measurement elements 31 are located at a position where each temperature measurement point 31c is 0.5 mm away from the top surface of the block 34, at a position 1.5 mm away from the top surface of the block 34, and at a position 1.5 mm away from the top surface of the block 34. It was held on the block 34 at a distance of 2.5 mm. Then, with the block 34 positioned such that its upper surface was flush with the upper surface of the molten resin 11, the punch 21 was inserted into the pot 6 and pressed against the molten resin 11. The aim is to measure the temperature at positions separated from the interface by 0.5 mm, 1.5 mm, and 2.5 mm.

比較例(支持部材なし)では、界面からの離隔距離0.5mm位置の温度測定を狙いとする温度測定点31cは、パンチ21の押当て樹脂11の冷却固化により、樹脂11の上面から3.238mm離隔した位置に沈み込んでいた。界面からの離隔距離1.5mm、2.5mmの各位置の温度測定を狙いとする温度測定点31cも0.5mm位置の温度測定を狙いとする温度測定点31cと同様に深く沈み込んでいた。 In the comparative example (without a support member), the temperature measurement point 31c, which aims to measure the temperature at a position 0.5 mm away from the interface, is set at a temperature measurement point 31c from the upper surface of the resin 11 by cooling and solidifying the resin 11 pressed by the punch 21. It was sunk at a distance of 238mm. The temperature measurement point 31c, which aims to measure the temperature at each position at a distance of 1.5 mm and 2.5 mm from the interface, was also deeply sunk, similar to the temperature measurement point 31c, which aimed to measure the temperature at a position 0.5 mm away. .

一方、実施形態(支持部材あり)では、界面からの離隔距離が0.5mm、1.5mm及び2.5mmの各位置の温度測定を狙いとする各温度測定点31cは、パンチ21の押当て樹脂11の冷却固化後の樹脂11の上面からの離隔距離がそれぞれ0.502mm、1.557mm、2.360mmであった。 On the other hand, in the embodiment (with support member), each temperature measurement point 31c aiming at measuring the temperature at each position at a distance of 0.5 mm, 1.5 mm, and 2.5 mm from the interface is pressed by the punch 21. The separation distances from the upper surface of the resin 11 after cooling and solidifying the resin 11 were 0.502 mm, 1.557 mm, and 2.360 mm, respectively.

この結果から、実施形態の場合、3つの温度測定点31cの間隔は樹脂11の冷却固化(収縮)の影響で多少変化するものの、パンチ21が樹脂11に押し当てられたときは支持部材35によってブロック34の上面が樹脂11の上面と略面一になった状態が保たれ、樹脂11が冷却して収縮していくときは支持部材35が破断することによってブロック34の上面が樹脂11の上面と略面一になった状態が保たれ、略狙い通りの位置の樹脂温度を測定できることが明らかになった。 From this result, in the case of the embodiment, although the distance between the three temperature measurement points 31c changes somewhat due to the effect of cooling and solidification (shrinkage) of the resin 11, when the punch 21 is pressed against the resin 11, the distance between the three temperature measurement points 31c is The top surface of the block 34 is kept substantially flush with the top surface of the resin 11, and when the resin 11 cools and contracts, the support member 35 breaks, and the top surface of the block 34 becomes the top surface of the resin 11. It became clear that the resin temperature could be measured at approximately the targeted position, as the resin temperature remained approximately flush with the target position.

なお、上記実施形態は樹脂が熱可塑性であるケースであるが、本発明が熱硬化性樹脂にも適用できることはもちろんである。 Although the above embodiment is a case where the resin is thermoplastic, it goes without saying that the present invention can also be applied to thermosetting resin.

(実施形態2)
以下、本開示に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態1と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
Other embodiments according to the present disclosure will be described in detail below. In addition, in the description of these embodiments, the same parts as in Embodiment 1 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

上記実施形態1では、図4及び図5に示すように、複数の温度測定子31各々の金属素線31a,31bにおけるブロック34よりポット6の樹脂貯留部12の内周面側に突出した部分は、ポット6の外部まで水平に延びている構成であった。また、支持部材35は、1本であり、ブロック34の上端の隅に固定されて水平に設けられている構成であった。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the portion of the metal wires 31a and 31b of each of the plurality of temperature measuring elements 31 that protrudes from the block 34 toward the inner circumferential surface of the resin reservoir 12 of the pot 6. had a configuration extending horizontally to the outside of the pot 6. Further, the number of supporting members 35 was one, and the structure was such that it was fixed to the upper corner of the block 34 and provided horizontally.

しかしながら、金属素線31a,31bの形状や、支持部材35の配置及び本数等は上記構成に限られない。 However, the shapes of the metal wires 31a and 31b, the arrangement and number of the supporting members 35, etc. are not limited to the above configuration.

例えば、図8及び図9に示すように、支持部材35を2本以上(図9では2本)設けてもよいし、支持部材35をブロック34の下端の隅に固定してもよい。 For example, as shown in FIGS. 8 and 9, two or more supporting members 35 (two in FIG. 9) may be provided, or the supporting members 35 may be fixed to the lower corners of the blocks 34.

また、複数の温度測定子31各々の金属素線31a,31bにおけるブロック34よりポット6の樹脂貯留部12の内周面側に突出した部分は、水平に延びる代わりに、湾曲した形状、好ましくは下方に湾曲した湾曲部31dを有する形状であってもよい。なお、湾曲部31dは、支持部材34よりも下側に突出するように湾曲していることがより好ましい。 Further, the portions of the metal wires 31a and 31b of each of the plurality of temperature measuring elements 31 that protrude from the block 34 toward the inner peripheral surface of the resin reservoir 12 of the pot 6 have a curved shape, preferably a curved shape instead of extending horizontally. The shape may include a downwardly curved curved portion 31d. In addition, it is more preferable that the curved part 31d is curved so as to protrude below the support member 34.

パンチ21の嵌入により、樹脂11とパンチ21との界面及びその近傍における樹脂11は、冷却されて固化される。上記実施形態1の構成では、例えば約8MPa以下の低圧力下における計測では、樹脂11の上記界面及びその近傍の温度を確実に測定することができ、よって、信頼性が高い熱伝達係数を得ることができる。 By inserting the punch 21, the resin 11 at and near the interface between the resin 11 and the punch 21 is cooled and solidified. With the configuration of Embodiment 1, the temperature at the interface and the vicinity of the interface of the resin 11 can be reliably measured in measurements under low pressure, for example, about 8 MPa or less, and therefore a highly reliable heat transfer coefficient can be obtained. be able to.

しかしながら、例えば約8MPaを超える、好ましくは10MPa以上の高圧力下における計測では、パンチ21の嵌入により、固化した樹脂11中に埋め込まれた金属素線31a,31bのせん断や損傷が生じ、計測の信頼性を確保し難くなるおそれがある。 However, when measuring under high pressure, for example over about 8 MPa, preferably over 10 MPa, the insertion of the punch 21 causes shearing and damage to the metal wires 31a and 31b embedded in the solidified resin 11, resulting in measurement failure. It may become difficult to ensure reliability.

図8及び図9に示す構成では、金属素線31a,31bは湾曲部31dを有する。当該湾曲部31dの大部分は、支持部材35よりも下方に配置されている。パンチ21の嵌入により、支持部材35は上述のごとく破断されるが、湾曲部31dの周辺の樹脂11は、パンチ21の下面から十分離れた位置に配置されており、パンチ21が嵌入しても、依然として溶融状態にある。従って、例えば高圧力下の計測等において、パンチ21の嵌入によりブロック34が大きく下方に変位しても、湾曲部31dのしなりにより、金属素線31a,31bのせん断や損傷を抑制できる。そうして、計測の信頼性を確保できる。 In the configuration shown in FIGS. 8 and 9, the metal wires 31a and 31b have a curved portion 31d. Most of the curved portion 31d is located below the support member 35. When the punch 21 is inserted, the support member 35 is broken as described above, but the resin 11 around the curved portion 31d is located at a sufficient distance from the lower surface of the punch 21, and even when the punch 21 is inserted, the support member 35 is broken. , still in a molten state. Therefore, even if the block 34 is largely displaced downward due to the insertion of the punch 21 during, for example, measurement under high pressure, shearing and damage to the metal wires 31a and 31b can be suppressed due to the bending of the curved portion 31d. In this way, measurement reliability can be ensured.

なお、図8及び図9に示す構成では、湾曲部31dは、屈曲形状を有しているが、当該構成に限られず、例えば滑らかな曲線状等であってもよい。 In the configurations shown in FIGS. 8 and 9, the curved portion 31d has a bent shape, but is not limited to this configuration, and may have a smooth curved shape, for example.

1 熱伝達係数計測装置
2 ポット装置
3 パンチ装置
4 演算装置
6 ポット
11 樹脂
12 樹脂貯留部
13 樹脂側温度センサ
15,17 温度調節装置を構成するヒータ
16,18 温度調節装置を構成するセンサ
21 パンチ
21a 嵌入部
21b 基部
22 パンチ側温度センサ
23 温度測定子
23a 温度測定点
31 温度測定子
31a,31b 金属素線
31c 熱接点(温度測定点)
34 ブロック
35 支持部材
1 Heat transfer coefficient measuring device 2 Pot device 3 Punch device 4 Arithmetic device 6 Pot 11 Resin 12 Resin reservoir 13 Resin side temperature sensor 15, 17 Heater 16, 18 forming the temperature adjusting device 21 Punch 21a Insertion part 21b Base 22 Punch side temperature sensor 23 Temperature measuring element 23a Temperature measuring point 31 Temperature measuring element 31a, 31b Metal wire 31c Thermal junction (temperature measuring point)
34 Block 35 Support member

Claims (18)

溶融した樹脂を貯留するポットと、
上記ポットに嵌入されて先端面が上記樹脂に押し当てられる金属製のパンチと、
上記樹脂の温度を測定する樹脂側温度センサと、
上記パンチの温度を測定するパンチ側温度センサと、
上記樹脂及び上記パンチ各々の測定温度から上記樹脂と上記パンチの間の熱伝達係数を求める演算装置とを備えた熱伝達係数計測装置であって、
上記樹脂側温度センサは、
上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる当該樹脂の各点の温度を電気的に測定する複数の温度測定子と、この複数の温度測定子を保持する一つのブロックと、該ブロックをその上面が上記樹脂の上面付近に位置付けられるように上記ポットに支持する支持部材とを備えていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
A pot for storing molten resin,
a metal punch that is fitted into the pot and whose tip end is pressed against the resin;
a resin side temperature sensor that measures the temperature of the resin;
a punch-side temperature sensor that measures the temperature of the punch;
A heat transfer coefficient measuring device comprising: an arithmetic device that calculates a heat transfer coefficient between the resin and the punch from the measured temperatures of the resin and the punch;
The above resin side temperature sensor is
a plurality of temperature probes that electrically measure the temperature of each point of the resin at different distances from the interface between the resin and the punch; a block that holds the plurality of temperature probes; A heat transfer coefficient measuring device comprising: a support member supported on the pot so that its top surface is positioned near the top surface of the resin.
請求項1において、
上記樹脂側温度センサの上記温度測定子は、2種類の金属素線の先端同士を接合して熱接点とした熱電対であることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1,
A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the temperature measuring element of the resin side temperature sensor is a thermocouple made by joining the tips of two types of metal wires together to form a thermal contact.
請求項2において、
上記熱電対の上記金属素線は上記熱接点以外の上記樹脂に埋設される部分が、融点が上記樹脂の融点よりも高い高耐熱性樹脂によって絶縁コートされていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 2,
The heat transfer coefficient of the metal wire of the thermocouple is characterized in that the portion buried in the resin other than the thermal contact point is coated with an insulation coating with a high heat resistant resin whose melting point is higher than the melting point of the resin. Measuring device.
請求項1又は請求項2において、
上記ブロックは、その上面が上記溶融した樹脂の上面と面一になるように上記ポットに支持されていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the block is supported by the pot so that its upper surface is flush with the upper surface of the molten resin.
請求項1又は請求項2において、
上記パンチ側温度センサは、各々上記パンチに埋設され該パンチの温度を電気的に測定する複数の温度測定子を備え、
上記パンチ側温度センサの上記複数の温度測定子は、上記パンチの上方から下方に向かって延びて、又は上記パンチの外周側から中心に向かって延びて、各々の先端の温度測定点が上記パンチの軸心を中心とする同じ円周上に間隔をおいて配置されていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
The punch-side temperature sensor includes a plurality of temperature probes that are each embedded in the punch and electrically measure the temperature of the punch,
The plurality of temperature measuring elements of the punch-side temperature sensor extend downward from above the punch, or extend from the outer periphery of the punch toward the center, and each temperature measuring point at the tip thereof is located at the center of the punch. A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the devices are arranged at intervals on the same circumference centered on the axis of the device.
請求項5において、
上記パンチ側温度センサの上記複数の温度測定子は、上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる上記パンチの各点の温度を測定するべく、各々の上記温度測定点の位置が上記パンチの軸方向にずらされていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 5,
The plurality of temperature measuring elements of the punch-side temperature sensor are arranged so that the temperature measuring points of the respective temperature measuring points are arranged on the punch in order to measure the temperature of each point on the punch which has a different separation distance from the interface between the resin and the punch. A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the heat transfer coefficient is shifted in the axial direction.
請求項1又は請求項2において、
上記ポットは、その内部に収容した樹脂の温度を調節する温度調節装置を備えていることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the pot is equipped with a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the resin housed inside the pot.
請求項1又は請求項2において、
上記樹脂は熱可塑性であることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
A heat transfer coefficient measuring device characterized in that the resin is thermoplastic.
請求項1又は請求項2において、
上記ポットの上記樹脂を貯留する樹脂貯留部及び上記パンチの嵌入部は、上記パンチの嵌入方向に直交する断面形状が真円形状であることを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
The heat transfer coefficient measuring device is characterized in that the resin storage part for storing the resin of the pot and the insertion part of the punch have a perfect circular cross-sectional shape perpendicular to the insertion direction of the punch.
請求項1又は請求項2において、
上記熱電対の上記金属素線における上記ブロックより上記ポットの内周面側に突出した部分は、上記支持部材よりも下側に突出するように湾曲した湾曲部を有することを特徴とする熱伝達係数計測装置。
In claim 1 or claim 2,
Heat transfer characterized in that a portion of the metal wire of the thermocouple that protrudes from the block toward the inner circumferential surface of the pot has a curved portion that protrudes downward from the support member. Coefficient measurement device.
溶融した樹脂を貯留したポットにパンチを嵌入してその先端面を樹脂に押し当てる工程と、
上記樹脂及び上記パンチの温度を測定する工程と、
上記樹脂及び上記パンチ各々の測定温度から上記樹脂と上記パンチの間の熱伝達係数を求める工程とを備え、
上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる当該樹脂の各点の温度を電気的に測定する複数の温度測定子を一つのブロックに保持し、そのブロックを上記ポットに支持部材を介して支持しておき、
上記ポットに溶融した樹脂を貯留し、且つ上記ブロックの上面が当該樹脂の上面付近に位置付けられた状態になるようにし、その状態で上記パンチを上記ポットに嵌入してその先端面を樹脂に押し当てることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
A step of inserting a punch into a pot storing molten resin and pressing the tip of the punch against the resin;
Measuring the temperature of the resin and the punch;
determining a heat transfer coefficient between the resin and the punch from the measured temperatures of the resin and the punch,
A plurality of temperature probes that electrically measure the temperature of each point of the resin at different distances from the interface between the resin and the punch are held in one block, and the block is connected to the pot via a support member. Please support
The molten resin is stored in the pot, and the top surface of the block is positioned near the top surface of the resin, and in this state, the punch is inserted into the pot and its tip is pressed against the resin. A heat transfer coefficient measurement method characterized by applying
請求項11において、
上記樹脂側温度センサの上記温度測定子は、2種類の金属素線の先端同士を接合して熱接点とした熱電対であることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11,
A method for measuring a heat transfer coefficient, characterized in that the temperature measuring element of the resin side temperature sensor is a thermocouple made by joining the tips of two types of metal wires together to form a thermal contact.
請求項11又は請求項12において、
上記熱電対の上記金属素線は上記熱接点以外の上記樹脂に埋設される部分が、融点が上記樹脂の融点よりも高い高耐熱性樹脂によって絶縁コートされていることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11 or claim 12,
The heat transfer coefficient of the metal wire of the thermocouple is characterized in that the portion buried in the resin other than the thermal contact point is coated with an insulation coating with a high heat resistant resin whose melting point is higher than the melting point of the resin. Measurement method.
請求項11又は請求項12において、
上記ブロックは、その上面が上記溶融した樹脂の上面と面一になるように上記ポットに支持し、
上記パンチの先端面を上記樹脂に押し当てたときに該先端面の一部を上記ブロックの上面に接触した状態にすることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11 or claim 12,
The block is supported in the pot so that its upper surface is flush with the upper surface of the molten resin,
A method for measuring a heat transfer coefficient, characterized in that when the tip end surface of the punch is pressed against the resin, a part of the tip end surface is brought into contact with the upper surface of the block.
請求項11又は請求項12において、
上記パンチ側温度センサは、各々上記パンチに埋設され該パンチの温度を電気的に測定する複数の温度測定子を備え、
上記パンチ側温度センサの上記複数の温度測定子は、上記パンチの上方から下方に向かって延びて、又は上記パンチの外周側から中心に向かって延びて、各々の先端の温度測定点が上記パンチの軸心を中心とする同じ円周上に間隔をおいて配置されていることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11 or claim 12,
The punch-side temperature sensor includes a plurality of temperature probes that are each embedded in the punch and electrically measure the temperature of the punch,
The plurality of temperature measuring elements of the punch-side temperature sensor extend downward from above the punch, or extend from the outer periphery of the punch toward the center, and each temperature measuring point at the tip thereof is located at the center of the punch. A heat transfer coefficient measurement method characterized in that the heat transfer coefficients are arranged at intervals on the same circumference centered on the axis of the.
請求項15において、
上記パンチ側温度センサの上記複数の温度測定子は、上記樹脂と上記パンチの界面からの離隔距離が異なる上記パンチの各点の温度を測定するべく、各々の温度測定点の位置が上記パンチの軸方向にずらされていることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 15,
The plurality of temperature measuring elements of the punch-side temperature sensor are arranged so that the temperature measurement points are positioned on the punch in order to measure the temperature of each point on the punch that has a different distance from the interface between the resin and the punch. A heat transfer coefficient measurement method characterized by being shifted in the axial direction.
請求項11又は請求項12において、
上記パンチを上記ポットに嵌入する前に、上記ポットの内部において上記樹脂を温度調節装置によって加熱溶融して所定温度に調節することを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11 or claim 12,
A method for measuring a heat transfer coefficient, characterized in that before inserting the punch into the pot, the resin is heated and melted inside the pot using a temperature control device to adjust the temperature to a predetermined temperature.
請求項11又は請求項12において、
上記樹脂は熱可塑性であることを特徴とする熱伝達係数計測方法。
In claim 11 or claim 12,
A heat transfer coefficient measuring method characterized in that the resin is thermoplastic.
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