JP2631295B2 - 繊維強化プラスチック製品の射出圧縮成形法 - Google Patents

繊維強化プラスチック製品の射出圧縮成形法

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JP2631295B2
JP2631295B2 JP63028205A JP2820588A JP2631295B2 JP 2631295 B2 JP2631295 B2 JP 2631295B2 JP 63028205 A JP63028205 A JP 63028205A JP 2820588 A JP2820588 A JP 2820588A JP 2631295 B2 JP2631295 B2 JP 2631295B2
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は繊維強化プラスチック製品、主として薄肉製
品の射出圧縮成形法、特に、型開閉方向に直交して互に
対向する平坦で且つ非円形の成形面を備えた可動型およ
び固定型を用い、型閉じ状態にて前記可動型の型開き方
向への移動を許容しつつ前記固定型の成形面に開口する
スプルーを通じて両成形面間に強化用繊維を含む溶融プ
ラスチック材料を射出し、次いで前記可動型を型閉じ方
向へ移動させて前記溶融プラスチック材料を圧縮する射
出圧縮成形法に関する。
(2)従来の技術 従来、射出圧縮成形法としては、強化用繊維を含まな
い薄肉プラスチック製品、例えばレコード盤の成形法が
知られている(特公昭40−1664号公報参照)。
(3)発明が解決しようとする課題 非円形、例えば長方形で薄肉の繊維強化プラスチック
製品(一部に非円形薄肉部を持つものを含む)を前記両
成形面間で成形する場合、前記従来法を適用すると、ス
プルーから射出された強化用繊維を含む溶融プラスチッ
ク材料が両成形面間で円盤形の広がりをもって流動する
ため、長方形の成形面に対して前記材料が均等に広がら
ず、また強化用繊維が前記材料の流れに沿って放射状に
配向することになる。
このような状況下で材料を圧縮すると、前記製品にお
いて、射出工程で材料が円盤形の広がりをもって流動し
た円形の内側領域では、放射状に配向していた強化用繊
維が圧縮圧を受けて比較的ランダムに配向するので、成
形後の収縮率の不均衡等が緩和されているが、圧縮工程
中に材料が流動することによって成形された外側領域で
は、強化用繊維が材料の流れに沿って配向し、また内側
領域回りの幅が不均一となるため、成形後収縮率の不均
衡等を発生し、その結果製品における反り等の変形が大
きくなるという問題がある。
本発明は前記問題を解決することのできる前記射出成
形法を提供することを目的とする。
B.発明の構成 (1)課題を解決するための手段 本発明は、型開閉方向に直交して互に対向する平坦で
且つ非円形の成形面を備えた可動型および固定型を用
い、型閉じ状態にて前記可動型の型開き方向への移動を
許容しつゝ前記固定型の成形面に開口するスプルーを通
じて両成形面間に強化用繊維を含む溶融プラスチック材
料を射出し、次いで前記可動型を型閉じ方向へ移動させ
て前記溶融プラスチック材料を圧縮する射出圧縮成形法
であって、射出された前記溶融プラスチック材料を、前
記成形面に設けられて該溶融プラスチック材料の流動調
整を行う調整溝又は調整突部により、前記両成形面相互
間でその両成形面の形状と略相似形の広がりをもって流
動させることを特徴とする。
(2)作用 前記特徴によれば、射出工程において調整溝又は調整
突部による流動調整作用により前記溶融プラスチック材
料が成形面に対し略均等に広がり、また強化用繊維は材
料の流れに沿って配向する。
圧縮工程において、射出工程で材料が略相似形の広が
りをもって流れた内側領域では、材料の流れに沿って配
向していた強化用繊維が圧縮圧を受けて比較的ランダム
に配向するので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和され
る。一方、圧縮工程中に材料が流動することによって成
形された外側領域では、強化用繊維が材料の流れに沿っ
て配向するが、その外側領域における内側領域回りの幅
が略均一になるので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和
される。
これにより製品における反り等の変形を抑制すること
ができる。
(3)実施例 第1,第2図は繊維強化プラスチック製品としての箱形
成形体1を示し、その箱形成形体1の底壁2および側壁
3は共に薄肉であり、また底壁2は長方形をなし、非円
形である。
底壁2内面の突出部4は溶融プラスチック材料の流動
調整上成形されたもので、その突出部4は、短辺a1の2
等分線上に存する幹部4aと、その幹部4aの両端から短辺
a1および長辺b1のなす各隅角部に向って斜めに延びる4
本の枝部4bとより形成される。
第3,第4図は前記箱形成形体1を成形する射出圧縮成
形装置を示し、その装置は次のように構成される。
図示しない支持フレームに、固定ホルダ5と可動ホル
ダ6とが、それらの鉛直な型取付面7,8を互に対向させ
て支持され、可動ホルダ6は図示しない型開閉油圧シリ
ンダにより固定ホルダ5に対して進退する。固定ホルダ
5の型取付面7に雌形固定型9が取付けられ、また可動
ホルダ6の型取付面8に補助板10を介して雄形可動型11
が取付けられる。そして可動型11の凸部12を固定型9の
凹部13に挿入することによって、箱形成形体1を成形す
るキャビティC(第5図)が画成される。
固定型9において、型開閉方向に直交する凹部13底面
は、箱形成形体1の底壁2外面を成形する第1成形面14
1として機能するもので、長方形をなし、その第1成形
面141の中心部、図示例では対角線の交点にスプルー15
が開口している。凹部13の内側面は、箱形成形体1の側
壁3外面を成形する第2成形面142として機能する。
可動型11において、その凸部12の頂面は、箱形成形体
1の底壁内面を成形する第1成形面161として機能する
もので、長方形をなし、固定型9の第1成形面141と対
向する。
第1成形面161に、箱形成形体1の突出部4に対応す
る調整溝17が形成される。その調整溝17は、第4図に明
示するように、短辺a2の2等分線上に存する幹状部17a
と、その幹状部17aの両端から短辺a2および長辺b2のな
す各隅角部に向って斜めに延びる4本の枝状部17bとよ
りなる。スプルー15の開口は、幹状部17aの長手方向2
等分位置に対向する。
凸部12の外側面は、箱形成形体1の側壁3内面を成形
する第2成形面162として機能する。
上記構成により、キャビティCにおいて、底壁成形領
域Ca(第5図)は可動および固定型9,11の両第1成形面
141,161により画成され、また側壁成形領域Cb(第5
図)は両第2成形面142,162により画成される。
固定型9において、その凹所18内にホットノズル19が
収容され、それに形成された通孔20の入口は射出装置21
の射出孔22に連通し、また出口はスプルー15に連通す
る。通孔20はシャットオフピン23によって閉じられるよ
うになっており、そのシャットオフピン23は固定型9に
取付けられた作動シリンダ24のピストン25に連結され
る。26はホットノズル19に巻着された加熱用ヒータであ
る。
可動型11において、その凸部12基端に存する段付部27
にシールプレート28が摺動自在に嵌合され、そのシール
プレート28は固定型9の端面29に密接してキャビティC
をシールする。シールプレート28と可動型11の基板部30
との間に、複数のクッションばね31が配設される。
可動型11に複数のノックアウトピン32(図には1本の
み示す)が設けられ、各ノックアウトピン32の基端部
は、補助板10の凹所33に収容された可動板34に連結され
る。
次に箱形成形体1の成形作業について説明する。
強化用繊維としては、例えばガラス繊維が用いられ、
またプラスチック材料としては、例えばエポキシ樹脂が
用いられる。
第3図に示すように、可動型11が後退した型開き状態
では通孔20がシャットオフピン23により閉じられている
ので、強化用繊維を含む溶融プラスチック材料Pはスプ
ルー15より射出されない。
第5図に示すように、型開閉油圧シリンダに高圧油を
供給し、可動型11を固定型9に向け前進させて可動型11
の基板部30をシールプレート28を介して固定型9の端面
29に密接させる。この型閉じを終了した後型開閉油圧シ
リンダの高圧油をタンクに戻して可動型11を無圧状態
(または低圧状態)にする。
この型閉じ状態における両第1成形面141,161間の間
隔d1は箱形成形体1の底壁2の肉厚tよりも小さくなっ
ている(即ち、t>d1)。
前記無圧状態の現出後、作動シリンダ24の作動により
シャットオフピン23を後退させて通孔20を開き、材料P
をスプルー15を通じて調整溝17に向けて射出する。
第6図(a),(b)に示すように、材料Pは調整溝
17の幹状部17aおよび各枝状部17bを流れると共にそれら
から溢流する。この場合、幹状部17aからの溢流量が多
いためその幹状部17aの両側に比較的大きな材料Pの流
れが発生し、その流れに各枝状部17bからの流れが合流
すると共に相隣る両枝状部17b間でも材料Pの流れが合
流し、これにより材料Pは両第1成形面141,161間でそ
れらの形状と略相似形、したがって略長方形の広がりを
もって流動し、両第1成形面141,161に対して略均等に
広がる。強化用繊維は前記材料Pの流れに沿って配向す
る。可動型11は無圧状態となっているので、前記材料P
の射出圧を受けて後退する。
第7図(a),(b)に示すように射出工程終了時に
は、材料Pが可動型11の第1成形面161の全体を覆って
おり、また可動型11の後退によって両第1成形面141,1
61間の間隔d2は箱形成形体1の底壁2の肉厚tよりも大
きくなっている(即ち、d2>t)。これにより両第1成
形面141,161間には箱形成形体1を成形するために必要
な量の材料Pが供給される。通孔20は、作動シリンダ24
の作動に伴うシャットオフピン23の前進によって閉じら
れている。
第8図に示すように、可動型11を固定型9に向け前進
させて両第1成形面141,161間の底壁成形領域Caに存す
る材料Pを圧縮し、両面141,161間の間隔d3を箱形成形
体1の底壁2の肉厚tに合致させ、また両第2成形面14
2,162間の側壁成形領域Cbに材料Pを流入させる。
この圧縮工程において、射出工程で材料Pが略長方形
の広がりをもって流れた底壁2の内側領域、したがって
可動型11の第1成形面161に対応する領域では、材料P
の流れに沿って配向していた強化用繊維が比較的ランダ
ムに配向するので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和さ
れる。
一方、圧縮工程中に材料Pが流動することによって成
形された底壁2の外側領域、したがって側壁成形領域Cb
に対向する領域では、強化用繊維が材料の流れに沿って
配向するが、その領域における内側領域回りの幅が略均
一となり、且つ幅狭であるから、成形後の収縮率の不均
衡が緩和される。
側壁成形領域Cbにおいては、材料Pが型開閉方向、し
たがって側壁2の高さ方向に流動するので、強化繊維は
その高さ方向に配向し、これにより側壁2の変形が抑制
される。
下表は本発明により得られた箱形成形体1と、従来法
により得られた箱形成形体との変形量を比較したもので
ある。
両箱形成形体の各部の寸法は同一であって、第1図に
おいて、縦l1=300mm、横l2=150mm、高さh=30mm、底
壁2および側壁3の肉厚t=2.5mmである。また第9図
に示すように、底壁2の変形量w1は長手方向中心部にお
ける反りに、また側壁3の変形量w2はその長手方向外端
面における反りにそれぞれ対応する。
前記表より明らかなように本発明によれば、変形量の
少ない箱形成形体1を得ることができる。
尚、前記実施例は、底壁2及びその周縁より起立する
側壁3よりなる箱形成形体1の成形について説明した
が、本発明は、そのような側壁のない平板状の成形体の
成形にも適用可能であり、この場合、「型開閉方向に直
交して互に対向する平坦で且つ非円形の成形面」(前記
実施例の成形面141,161に相当する成形面)は、該平板
状成形体の表裏両面の各全面をそれぞれ成形するための
成形面となる。また調整溝17に代えて調整突部とするこ
とも可能である。
C.発明の効果 本発明によれば、射出された強化用繊維を含む溶融プ
ラスチック材料を、可動および固定型の両成形面間でそ
れらの形状と略相似形の広がりを以て流動させ、これに
より変形を抑制された繊維強化プラスチック製品を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1,第2図は箱形成形体を示し、第1図は斜視図、第2
図は平面図、第3,第4図は射出圧縮成形装置を示し、第
3図は縦断側面図、第4図は第3図IV−IV矢視図、第5
ないし第8図は成形工程説明図で、第6図(b)は第6
図(a)のVIB−VIB線断面図、第7図(b)は第7図
(a)のVIIB−VIIB線断面図、第9図は箱形成形体の変
形量測定位置を示す説明図である。 P…強化用繊維を含む溶融プラスチック材料、1…繊維
強化プラスチック製品としての箱形成形体、9…固定
型、11…可動型、141,161…第1成形面、15…スプル
ー、17…調整溝

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】型開閉方向に直交して互に対向する平坦で
    且つ非円形の成形面(141,161)を備えた可動型(11)
    および固定型(9)を用い、型閉じ状態にて前記可動型
    の型開き方向への移動を許容しつゝ前記固定型(9)の
    成形面(141)に開口するスプルー(15)を通じて両成
    形面(141,161)間に強化用繊維を含む溶融プラスチッ
    ク材料を射出し、次いで前記可動型(11)を型閉じ方向
    へ移動させて前記溶融プラスチック材料を圧縮する射出
    圧縮成形法であって、 射出された前記溶融プラスチック材料を、前記成形面
    (161)に設けられて該溶融プラスチック材料の流動調
    整を行う調整溝(17)又は調整突部により、前記両成形
    面(141,161)相互間でその両成形面(141,161)の形
    状と略相似形の広がりをもって流動させることを特徴と
    する、繊維強化プラスチック製品の射出圧縮成形法。
JP63028205A 1988-02-09 1988-02-09 繊維強化プラスチック製品の射出圧縮成形法 Expired - Lifetime JP2631295B2 (ja)

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