JP2646154B2 - 可塑化装置 - Google Patents
可塑化装置Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
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Description
り説明すると、ホッパ1からバレル2の基部に設けた材
料供給口3より同バレル2内へ供給される熱可塑性材料
4は、前記バレル2内で回転可能に装着されたスクリュ
5により先端開口部6へ移送されながら、バレル2の外
側部に設けた加熱ヒータ7からの熱を受け、溶解され
て、前記先端の開口部6から溶融材料として注出される
ようになっている。
クリュ溝が深く一定長の供給ゾーンa、次いで溝が漸次
浅くなっていく圧縮ゾーンb、続いて溝深さが浅く一定
長の計量ゾーンcで構成されていて通常第6図(a)お
よび(b)に示すように溶融形態として周知である。
(ソリッドベッド)8と溶融体(メルト)9とが分離共
存する形態を示し、溶融が進行するにつれて、スクリュ
溝内で形成されたソリッドベッド8はバレル2内壁との
接触面において、スクリュ溝内圧によりバレル内壁に押
圧され、バレル内壁から受熱するとともに、スクリュ回
転によるバレル内壁とソリッドベッドとの間の剪断作用
による材料樹脂の発熱により溶融し、メルトフイルム10
を形成し、矢印dのように移動し、スクリュ溝の後部分
にメルト9として溜る(メルトプール)ようになってい
る。従って、溶融はソリッドベッド8がバレル内壁との
接触面から順次行われる形態でありスクリュ溝の幅Wに
対するスクリュ溝中のソリッドベッド8の幅Xの割合と
して示される未溶融比率X/Wが溶融の進行につれて次第
に小さくなっていく。この未溶融比率X/Wが小さくなる
ことはソリッドベッド8自体の昇温に伴う剛性の変化、
メルト9の剪断接触等により前述の溶融形態はくずれ、
第6図(b)に示すように、メルト9中に未溶融固体片
11が浮遊した形態を示す。この形態はスクリュ5の回転
を大きくした高速可塑化の場合に顕著にあらわれ、成形
品への未溶融物の混入に伴い成形品の強度のムラ、色調
の変化、カラーリング成形の色ムラ、流動性の変化、気
泡の混入等、多くの良くない結果を起す。
化能力を制約すること、即ち、サイクルや連続生産量を
制約することの原因になる。
を半径方向に変位させて通路断面積を変化させたものが
ある。このように通路断面積を変化させることにより、
溶融初期の第6図(a)の形態のソリッドベッド8を圧
縮、弛緩を繰り返すことにより、ソリッドベッド8に強
い押圧作用を与えて変形させたり、メルト9のみを優先
的に前方へ移送し溶融の効率をはかろうとするものであ
る。この溶融形態は溶融の初期では溶融促進の効果があ
り、溶融の後期の未溶融固体片11が浮遊する段階ではス
クリュ溝をより浅くして未溶融固体片11を選別的に溶融
するという効果がある。
ドベッドの外周から熱伝導による昇温が期待できるのみ
で、しかも、材料樹脂は熱の不良導体であり、多くは期
待出来ないという溶融メカニズムの欠点がある。そし
て、従来のスクリュは周速が一定のため周速を上げると
スクリュ内剪断発熱は大きくなるが、外部加熱が少くな
り、溶融不良による成形不良およびスクリュのカジリの
原因となる。また供給ゾーンaの硬い材料とスクリュ表
面との摩擦発熱が大きくなり、スクリュ表面温度が高
く、材料樹脂が付着し、材料樹脂のバレル内への喰込が
不安定になりやすい。逆に周速を下げると外部加熱は受
け易くなるが、スクリュの溶融開始位置における内部剪
断作用が少く、十分な可塑化が得られないし、可塑化時
間が長く、サイクルの短縮が出来ない。また高粘度樹脂
では計量ゾーンcにおけるフリクションヒートが大きく
なり樹脂温度が高くなるし、難燃材等、熱安定の悪い樹
脂では分解ヤケの原因となる。さらに、スクリュ溝底面
が常にバレル内径面と平行な形状となっているので、供
給ゾーンではメルトフイルムがメルトプールへ送り出さ
れた後、メルトフイルムの下部のソリッドベッドが積極
的にバレル内面に押し上げる力が小さく、熱伝導の悪い
メルトフイルムの厚さが増すことになり、溶融不良とな
る欠点がある。
が改善出来るスクリュ溝を有するスクリュを備えた可塑
化装置を提供することである。
な直線を除き、材料供給口より中央に至る前半が直径が
増加する関数、中央から材料吐出側に至る後半が直径が
減少する関数である回転体面のバレルと、外形面が前記
バレルの内径面と僅かな隙間を保ちつつ軸線を中心に回
転する回転体であり、同外形面上にバレルの内径面との
間に所定の空隙部が形成される螺旋状の溝を設けたスク
リュと、前記バレルに設けられ、バレル内に熱可塑性材
料を供給するための材料供給口と、バレルの外側面に設
けられ、バレル内に供給される材料を加熱するための加
熱装置と、前記スクリュの回転駆動用の駆動装置を有す
ることを特徴とする可塑化装置とした。また前記スクリ
ュの螺旋状の溝に代えて、軸線に対して平行な螺旋状の
連続面としたことを特徴とする前記請求項1)記載の可
塑化装置とし、さらに前記バレルの内径面の関数は材料
供給口より中央に至る前半が直径が増加する関数、中央
から材料吐出側に至る後半が直径が減少する関数に代え
て、円または楕円の一部でかつ中央で凸であることを特
徴とする前記請求項1)または2)記載の可塑化装置と
した。
る、即ちスクリュの材料供給側およびスクリュ先端側は
周速が低く、スクリュ中央部は周速が早いため、ホッパ
の材料供給口近傍では低周速のため外部加熱を受け易
く、無理な剪断発熱が生れず、スクリュ表面温度は上ら
ずに安定し、材料のバレル内への喰込が安定する。また
スクリュ中央部においては周速が高く、前述の材料供給
口附近で予熱作用を十分に受けているので、スクリュ内
の剪断作用により材料は徐々に軟化、溶融がスムーズに
効率よく行われ、スクリュ先端になると再び周速が低く
なるので、内部発熱が抑えられる。材料の均温化に効果
的である。
が球面である場合を例に採り説明する。ホッパ20に投入
された材料樹脂21は材料供給口22から、球面状の内径面
を有する加熱バレル23内へ供給され外形面が前記加熱バ
レル23の内径面と僅かな隙間を保ちつつ、油圧モータ24
により軸線Aを中心に回転し、前記外形面上に軸方向の
断面で軸線と平行な底部で加熱バレル内径面との間に所
定の空隙部が形成される螺旋状の溝25を設けたスクリュ
26により加熱バレル23の外側面に設けたヒータ27からの
熱と、スクリュ26による剪断作用により溶融されながら
図中下方へ移動され、射出シリンダ28のプランジャ29の
前方の空間部30へ所定量だけ計量蓄積されるようになっ
ている。そして空間部30へ計量蓄積された溶融材料は、
射出シリンダ28の先端に取付たノズル31から、射出シリ
ンダ28に作用する油圧によりプランジャ29が前進し(図
中左行する)て、図示してない金型キャビティ等に射出
されるようになっている。なお、32はチェック弁で溶融
材料が加熱バレル23側からは流れるが、射出シリンダ28
側からは加熱バレル23側へ流れないようにしている。
即ち、軸線に対し円を回転させた回転体面としたが、こ
れに限らず、バレル内径面を第2図のように軸線に対し
て楕円を回転させた楕円面としそれに挿入されたスクリ
ュ40、第3図のように加熱バレル内径面を軸線に対して
回転させる関数を曲線ばかりでなく材料供給口より中央
に至る前半が直径が増加する直線、中央から材料吐出口
に至る後半が直径が減少する直線とすることも出来、そ
れ用のスクリュ41とすることも出来る。また、直径が増
加する関数と直径が減少する関数の間に直径が一定な関
数を組合せ、軸線に対して回転させた加熱バレル内径面
であっても良い。
りでなく、第4図のように軸に対して平行な螺旋状の連
続面43としたスクリュ42でも良い。
げた溶融メカニズムの欠点を改善することが出来る。さ
らに材料供給口より吐出口に至るバレルおよびスクリュ
の寸法を短縮できるとともにスクリュ各部の周速を変化
させることができるので、溶融メカニズムを改善でき。
効率よく均質な可塑化が可能である。
径面を球面とした例を示す可塑化装置の図。第2図は他
の実施例を示す図で、加熱バレルの内径面が楕円面で、
それに挿入されたスクリュ40を示す図。第3図はさらに
他の実施例を示す図で加熱バレルの内径面が材料供給口
より中央に至る前半は直径が増加する直線、中央から材
料吐出側に至る後半が直径が減少する直線を回転させた
回転体面であり、それに挿入されるスクリュ41を示す
図。第4図はスクリュの外形面に螺旋溝の代りに軸に対
して平行な螺旋状の連続面を設けた本発明の他の実施例
であるスクリュ42を示した図。第5図は従来の可塑化装
置の図。第6図は従来のスクリュの溶融メカニズムを説
明した図で、第6図(a)はスクリュ溝内におけるソリ
ッドベッドとメルトが共存する形態を示す図。第6図
(b)はスクリュ溝内の溶融形態がくづれメルトに未溶
融固体片が浮遊した形態を説明した図。 23……加熱バレル、26,40,41,42……スクリュ、 28……射出シリンダ、31……ノズル。
Claims (4)
- 【請求項1】内径面が材料供給口より中央に至る前半が
直径が増加する関数、中央から材料吐出側に至る後半が
直径が減少する関数である回転体面のバレルと、外形面
が前記バレルの内径面と僅かな隙間を保ちつつ軸線を中
心に回転する回転体であり、同外形面上にバレルの内径
面との間に所定の空隙部が形成される螺旋状の溝を設け
たスクリュと、前記バレルに設けられ、バレル内に熱可
塑性材料を供給するための材料供給口と、バレルの外側
面に設けられ、バレル内に供給される材料を加熱するた
めの加熱装置と、前記スクリュの回転駆動用の駆動装置
を有することを特徴とする可塑化装置。 - 【請求項2】前記スクリュの螺旋状の溝に代えて、軸線
に対して平行な螺旋状の連続面としたことを特徴とする
前記請求項1)記載の可塑化装置。 - 【請求項3】前記バレルの内径面の関数は材料供給口よ
り中央に至る前半が直径が増加する関数、中央から材料
吐出側に至る後半が直径が減少する関数に代えて、円の
一部でかつ中央で凸であることを特徴とする前記請求項
1)または2)記載の可塑化装置。 - 【請求項4】前記バレルの内径面の関数は材料供給口よ
り中央に至る前半が直径が増加する関数、中央から材料
吐出側に至る後半が直径が減少する関数に代えて、楕円
の一部でかつ中央で凸であることを特徴とする前記請求
項1)または2)記載の可塑化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2287610A JP2646154B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 可塑化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2287610A JP2646154B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 可塑化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04163015A JPH04163015A (ja) | 1992-06-08 |
JP2646154B2 true JP2646154B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17719502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2287610A Expired - Fee Related JP2646154B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 可塑化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2646154B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10235701A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 射出成形機の射出装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01127725U (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-31 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2287610A patent/JP2646154B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04163015A (ja) | 1992-06-08 |
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