JP2734477B2 - 射出成形方法及び装置 - Google Patents
射出成形方法及び装置Info
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- filling
- resin
- injection
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—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
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/561—Injection-compression moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C2045/0098—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor shearing of the moulding material, e.g. for obtaining molecular orientation or reducing the viscosity
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/20—Injection nozzles
- B29C45/23—Feed stopping equipment
- B29C45/232—Feed stopping equipment comprising closing means disposed outside the nozzle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—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
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- B29C45/77—Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は寸法精度の高いプラスチック製品を低圧で成
形する低型締圧射出成形方法及び装置に関するものであ
る。
形する低型締圧射出成形方法及び装置に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来の射出成形機は充填圧が50MPa〜100MPaと高いた
め、成形品の応力歪が大きく寸法安定性に欠けたり、金
型が高価、金型寿命が短い等の欠点があった。これを更
に詳しく説明するため、従来の射出成形機の成形時の負
荷曲線を第４図に示すと、曲線ａは射出圧力、曲線ｂは
金型キャビティ入口圧力、曲線ｃは金型キャビティ末端
圧力、曲線ｄは型締圧力である。第４図の曲線a,b,cか
ら明らかなように、射出圧、型内圧、型締圧共に高い圧
力が要求される。これは一般的に成形品のＬ（流動長）
/t（肉厚）が大きく、狭い金型キャビティ内を低い温度
の、従って粘度が高く流動抵抗の大きい溶融樹脂を無理
に流すことから圧力ドロップが大きいためである。
め、成形品の応力歪が大きく寸法安定性に欠けたり、金
型が高価、金型寿命が短い等の欠点があった。これを更
に詳しく説明するため、従来の射出成形機の成形時の負
荷曲線を第４図に示すと、曲線ａは射出圧力、曲線ｂは
金型キャビティ入口圧力、曲線ｃは金型キャビティ末端
圧力、曲線ｄは型締圧力である。第４図の曲線a,b,cか
ら明らかなように、射出圧、型内圧、型締圧共に高い圧
力が要求される。これは一般的に成形品のＬ（流動長）
/t（肉厚）が大きく、狭い金型キャビティ内を低い温度
の、従って粘度が高く流動抵抗の大きい溶融樹脂を無理
に流すことから圧力ドロップが大きいためである。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら曲線b,cで示す型内圧から分かるよう
に、前記従来の場合は型内圧、即ち金型キャビティの入
口と出口の圧力のアンバランスの程度が大きい。このた
めに金型の応力歪も大きく、高剛性が要求されるため、
金型の寸法、重量は大きく、かつ高価であった。またプ
ラスチックの成形では樹脂の冷却に伴う収縮分の補填が
必要であるが、射出成形ではゲートがシールされると圧
力が凍結され、有効圧がキャビティに作用しないため、
型内圧がアンバランスのまま冷却固化が進行し、成形品
の内部応力歪として凍結される。このため成形品の応力
歪が大きく、寸法安定性に欠けたり、ソリ、ヒケ等の不
具合が発生していた。また圧力ドロップ等で無駄なエネ
ルギーが浪費されるため、エネルギー消費の面でも問題
があった。
に、前記従来の場合は型内圧、即ち金型キャビティの入
口と出口の圧力のアンバランスの程度が大きい。このた
めに金型の応力歪も大きく、高剛性が要求されるため、
金型の寸法、重量は大きく、かつ高価であった。またプ
ラスチックの成形では樹脂の冷却に伴う収縮分の補填が
必要であるが、射出成形ではゲートがシールされると圧
力が凍結され、有効圧がキャビティに作用しないため、
型内圧がアンバランスのまま冷却固化が進行し、成形品
の内部応力歪として凍結される。このため成形品の応力
歪が大きく、寸法安定性に欠けたり、ソリ、ヒケ等の不
具合が発生していた。また圧力ドロップ等で無駄なエネ
ルギーが浪費されるため、エネルギー消費の面でも問題
があった。
従来から少量生産型として使用されているZAS（亜鉛
合金）金型は、型費が鉄鋼型（S55Cなど）と比べ、制作
費は約1/2と安い反面、硬度が低く、ヤング率が低いた
め変形し易く、成形時の圧力によりパーティング面が開
いてバリが発生し、金型が傷み易く、寿命が短いという
問題があった。この金型の変形を炭素鋼材と同程度に押
えれば、ZAS金型での量産も可能である。鋼材の変形は
ヤング率に比例することから、型内圧をヤング率以下に
押えれば良く、従って第１表から明らかなように、充填
圧を20MPa以下に押えればZAS金型での量産ができる。
合金）金型は、型費が鉄鋼型（S55Cなど）と比べ、制作
費は約1/2と安い反面、硬度が低く、ヤング率が低いた
め変形し易く、成形時の圧力によりパーティング面が開
いてバリが発生し、金型が傷み易く、寿命が短いという
問題があった。この金型の変形を炭素鋼材と同程度に押
えれば、ZAS金型での量産も可能である。鋼材の変形は
ヤング率に比例することから、型内圧をヤング率以下に
押えれば良く、従って第１表から明らかなように、充填
圧を20MPa以下に押えればZAS金型での量産ができる。
従来も特開昭58−167133号公報、特開昭60−21225号
公報、特開昭61−241114号公報において射出圧縮成形方
法、射出圧縮成形装置が提案されているが、これらもや
はり前記のような問題があった。
公報、特開昭61−241114号公報において射出圧縮成形方
法、射出圧縮成形装置が提案されているが、これらもや
はり前記のような問題があった。
本発明は前記の如く充填圧が鋼製金型に対するヤング
率比1/5以下にあたる最大型内圧力20MPa以下の低型締圧
力成形を実現し、金型の大幅なコストダウンを図ること
を目的とする射出成形方法及び装置を提供せんとするも
のである。
率比1/5以下にあたる最大型内圧力20MPa以下の低型締圧
力成形を実現し、金型の大幅なコストダウンを図ること
を目的とする射出成形方法及び装置を提供せんとするも
のである。
（課題を解決するための手段） このため本発明は、金型を若干開き溶融樹脂を充填圧
力を減少させて充填する射出充填時に、射出ノズルを絞
ることにより溶融樹脂の粘度を剪断熱を発生させて低下
させ、この低粘度の樹脂を金型に充填し、充填完了後移
動金型で樹脂を押圧し、ゲートシール後も金型キャビテ
ィに充填された樹脂に有効な押圧力が作用するように
し、充填圧が鋼製金型に対するヤング率比1/5以下にあ
たる最大型内圧力20Mpa以下の低型締圧力成形を実現し
てなるもので、これを課題解決のための手段とするもの
である。
力を減少させて充填する射出充填時に、射出ノズルを絞
ることにより溶融樹脂の粘度を剪断熱を発生させて低下
させ、この低粘度の樹脂を金型に充填し、充填完了後移
動金型で樹脂を押圧し、ゲートシール後も金型キャビテ
ィに充填された樹脂に有効な押圧力が作用するように
し、充填圧が鋼製金型に対するヤング率比1/5以下にあ
たる最大型内圧力20Mpa以下の低型締圧力成形を実現し
てなるもので、これを課題解決のための手段とするもの
である。
また本発明は、固定金型に対し、移動金型の間隔を成
形品の圧縮代（樹脂の冷却に伴う比容積の減少分）を見
込んだ定位置に保持する移動金型の定位置決め手段と、
射出充填時、絞りノズルの溶融樹脂流路断面積可変手段
と連動する射出流量及び圧力調整手段と、充填完了後、
移動金型により樹脂を押圧する押圧手段とを備え、溶融
樹脂の粘度を下げて金型キャビティ内での溶融樹脂の圧
損を低下せしめ、充填圧が鋼製金型に対するヤング率比
1/5以下にあたる最大型内圧力20Mpa以下の低型締圧力成
形を実現させるようにしてなるもので、これを課題解決
のための手段とするものである。
形品の圧縮代（樹脂の冷却に伴う比容積の減少分）を見
込んだ定位置に保持する移動金型の定位置決め手段と、
射出充填時、絞りノズルの溶融樹脂流路断面積可変手段
と連動する射出流量及び圧力調整手段と、充填完了後、
移動金型により樹脂を押圧する押圧手段とを備え、溶融
樹脂の粘度を下げて金型キャビティ内での溶融樹脂の圧
損を低下せしめ、充填圧が鋼製金型に対するヤング率比
1/5以下にあたる最大型内圧力20Mpa以下の低型締圧力成
形を実現させるようにしてなるもので、これを課題解決
のための手段とするものである。
（作用） 金型を若干開いて溶融樹脂を充填することにより、金
型キャビティ内を流動する樹脂圧力ドロップが減少する
ため、充填圧力が減少する。射出充填時に射出ノズルを
絞って狭い樹脂通路を高剪断速度下で樹脂を通過させる
と、樹脂の剪断発熱により溶融樹脂の粘度が低下し、金
型キャビティ内での圧力ドロップ、ひいては充填圧力が
低下する。充填完了後移動金型で樹脂を押圧することに
より、ゲートシール後も金型キャビティに充填された樹
脂に有効な押圧力が作用するため、応力歪が低く、高密
度の成形品を得ることができる。
型キャビティ内を流動する樹脂圧力ドロップが減少する
ため、充填圧力が減少する。射出充填時に射出ノズルを
絞って狭い樹脂通路を高剪断速度下で樹脂を通過させる
と、樹脂の剪断発熱により溶融樹脂の粘度が低下し、金
型キャビティ内での圧力ドロップ、ひいては充填圧力が
低下する。充填完了後移動金型で樹脂を押圧することに
より、ゲートシール後も金型キャビティに充填された樹
脂に有効な押圧力が作用するため、応力歪が低く、高密
度の成形品を得ることができる。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図は本発明を実施する射出成形機の要部断面図を示
す。図において１はスクリュで、シリンダ２、エンドキ
ャップ３、絞りノズル４で形成される閉塞された空間2a
に滑動自在に組み込まれている。また原料樹脂はホッパ
５に供給されて、シリンダ２内に落下し、図示しないヒ
ータによる加熱と油圧モータ６によるスクリュ１の回転
により溶融可塑化され、スクリュ１の前方へ送られて溶
融樹脂７として貯留される。油圧モータ軸6aは射出ラム
８の内部でスプライン結合され、両者の間で一体回転す
るが、軸方向へは自由に摺動できるようになっている。
なお、図中９はスクリュ１の位置センサ、10は電磁リリ
ーフ弁である。さてスクリュ１はコントローラ11の指令
に基づき、油圧源12からの圧油を電磁弁13、流量制御弁
14を介して射出シリンダ15に送り込み、溶融樹脂７を金
型キャビティに充填する。
１図は本発明を実施する射出成形機の要部断面図を示
す。図において１はスクリュで、シリンダ２、エンドキ
ャップ３、絞りノズル４で形成される閉塞された空間2a
に滑動自在に組み込まれている。また原料樹脂はホッパ
５に供給されて、シリンダ２内に落下し、図示しないヒ
ータによる加熱と油圧モータ６によるスクリュ１の回転
により溶融可塑化され、スクリュ１の前方へ送られて溶
融樹脂７として貯留される。油圧モータ軸6aは射出ラム
８の内部でスプライン結合され、両者の間で一体回転す
るが、軸方向へは自由に摺動できるようになっている。
なお、図中９はスクリュ１の位置センサ、10は電磁リリ
ーフ弁である。さてスクリュ１はコントローラ11の指令
に基づき、油圧源12からの圧油を電磁弁13、流量制御弁
14を介して射出シリンダ15に送り込み、溶融樹脂７を金
型キャビティに充填する。
前記絞りノズル４の詳細を第２図に示す。図において
20はノズル、21はニードルピン、22はバルブ本体で、エ
ンドキャップ３を介してシリンダ２に連結されている。
またニードルピン21は、連結金具24に枢着されたレバー
23と穴21aを介して結合されており、前記連結金具24を
往復動させる第１図に示す油圧シリンダ25により駆動さ
れるようになっている。油圧シリンダ25は、ブラケット
26によりシリンダ２に固定されている。27は位置センサ
で、油圧シリンダ25のストローク位置、ひいてはニード
ルピン21の前進端乃至後退端位置を検出する。なお、第
２図の20aはノズル穴、20bは樹脂通路、22aも樹脂通路
で円周上に設けられた複数個の穴で構成されている。ま
た前記バルブ本体22はエンドキャップ３にボルト28で取
りつけられ、ノズル20はバルブ本体22にねじこまれてい
る。ニードルピン21はバルブ本体22に摺動自在に嵌合
し、その先端はノズル20との間でスキマd1を形成し、後
部において前記の如く穴21aを介しレバー23と結合して
いる。29はサーボ弁で、位置センサ27で油圧シリンダ25
のストローク位置を検出してその信号をコントローラ11
に送り、同コントローラ11でスキマd1に換算し、設定さ
れたスキマd0と比較することにより増減信号を同サーボ
弁29に送り、スキマd1のサーボ制御を行うものである。
20はノズル、21はニードルピン、22はバルブ本体で、エ
ンドキャップ３を介してシリンダ２に連結されている。
またニードルピン21は、連結金具24に枢着されたレバー
23と穴21aを介して結合されており、前記連結金具24を
往復動させる第１図に示す油圧シリンダ25により駆動さ
れるようになっている。油圧シリンダ25は、ブラケット
26によりシリンダ２に固定されている。27は位置センサ
で、油圧シリンダ25のストローク位置、ひいてはニード
ルピン21の前進端乃至後退端位置を検出する。なお、第
２図の20aはノズル穴、20bは樹脂通路、22aも樹脂通路
で円周上に設けられた複数個の穴で構成されている。ま
た前記バルブ本体22はエンドキャップ３にボルト28で取
りつけられ、ノズル20はバルブ本体22にねじこまれてい
る。ニードルピン21はバルブ本体22に摺動自在に嵌合
し、その先端はノズル20との間でスキマd1を形成し、後
部において前記の如く穴21aを介しレバー23と結合して
いる。29はサーボ弁で、位置センサ27で油圧シリンダ25
のストローク位置を検出してその信号をコントローラ11
に送り、同コントローラ11でスキマd1に換算し、設定さ
れたスキマd0と比較することにより増減信号を同サーボ
弁29に送り、スキマd1のサーボ制御を行うものである。
また第１図において、移動盤31に固定された移動金型
32は型締シリンダ33により後退し、固定盤34に固定され
た固定金型35と係合することにより金型キャビティ36を
形成する。このキャビティ36は成形に際し、予め圧縮代
δを残して一次型締されるが、圧縮代δを正確に決定す
るために、楔形スペーサ37が駆動源38により移動金型32
と固定金型35の間に介在させられている。39は位置セン
サで、楔形スペーサ37のストローク位置を検出してコン
トローラ11に信号を送り、楔形スペーサ37の動きをより
正確に制御する。また第３図に示す如く、楔形スペーサ
37の傾斜角αは、金型とのラップ代ｌの長短により圧縮
代δの微調整が行なえる。また楔形スペーサ37は、固定
金型35と移動金型32との間に単数乃至複数個バランス良
く配置されている。なお、第１図の40は電磁切換弁、41
は電磁リリーフ弁で、コントローラ11の信号により油圧
源12からの圧油を型締シリンダ33に送り、その動作及び
圧力を制御するものである。
32は型締シリンダ33により後退し、固定盤34に固定され
た固定金型35と係合することにより金型キャビティ36を
形成する。このキャビティ36は成形に際し、予め圧縮代
δを残して一次型締されるが、圧縮代δを正確に決定す
るために、楔形スペーサ37が駆動源38により移動金型32
と固定金型35の間に介在させられている。39は位置セン
サで、楔形スペーサ37のストローク位置を検出してコン
トローラ11に信号を送り、楔形スペーサ37の動きをより
正確に制御する。また第３図に示す如く、楔形スペーサ
37の傾斜角αは、金型とのラップ代ｌの長短により圧縮
代δの微調整が行なえる。また楔形スペーサ37は、固定
金型35と移動金型32との間に単数乃至複数個バランス良
く配置されている。なお、第１図の40は電磁切換弁、41
は電磁リリーフ弁で、コントローラ11の信号により油圧
源12からの圧油を型締シリンダ33に送り、その動作及び
圧力を制御するものである。
ここで圧縮代δを含んだキャビティ36に、高温度に可
塑化された溶融樹脂７が、コントローラ11の信号により
スクリュ１の設定された位置まで高速で射出充填され
る。そしてこの際には、金型キャビティ入口圧力、即ち
充填圧が大幅に低減される。充填完了後、コントローラ
11から電磁切換弁40、電磁リリーフ弁41に信号を出して
一次型締圧を降圧し、更に楔形スペーサ37を後退させた
後、サーボ弁29に信号を出して絞りノズル４のスキマd1
を閉鎖し、しかる後電磁切換弁40と電磁リリーフ弁41に
信号を送り、二次型締圧として所定の圧力で、所定の時
間金型キャビティ36を圧縮する。次いで冷却固化後、移
動金型32を開き成形品を取り出す。
塑化された溶融樹脂７が、コントローラ11の信号により
スクリュ１の設定された位置まで高速で射出充填され
る。そしてこの際には、金型キャビティ入口圧力、即ち
充填圧が大幅に低減される。充填完了後、コントローラ
11から電磁切換弁40、電磁リリーフ弁41に信号を出して
一次型締圧を降圧し、更に楔形スペーサ37を後退させた
後、サーボ弁29に信号を出して絞りノズル４のスキマd1
を閉鎖し、しかる後電磁切換弁40と電磁リリーフ弁41に
信号を送り、二次型締圧として所定の圧力で、所定の時
間金型キャビティ36を圧縮する。次いで冷却固化後、移
動金型32を開き成形品を取り出す。
次に本発明を実施したテスト結果について説明する。
1.充填圧低減試験 （１）テスト条件 200φ円板金型を使用して、充填圧低減の感度分析試
験を実施した。
験を実施した。
（１）試験機：射出機 900/220MS （２）金型:200φ円板金型（第６図） ゲート寸法:0.3,0.7,1mm（ディスクゲート） 肉厚:1,3mm （３）樹脂:ABSタフレックス210−Ｗ（三菱モンサント
社製） （４）成形条件：金型温度 50,100,130℃ 樹脂温度 210,250,290℃ 射出率 50,100,200,500cm3/sec 200φ円板金型を使用し、成形条件を変えて、型内圧
２点（キャビティ入口、キャビティ末端）と樹脂流入温
度を測定した。ここで充填圧は充填完了時（末端圧力
０）のキャビティ入口圧力と定義する。
社製） （４）成形条件：金型温度 50,100,130℃ 樹脂温度 210,250,290℃ 射出率 50,100,200,500cm3/sec 200φ円板金型を使用し、成形条件を変えて、型内圧
２点（キャビティ入口、キャビティ末端）と樹脂流入温
度を測定した。ここで充填圧は充填完了時（末端圧力
０）のキャビティ入口圧力と定義する。
（２）試験結果 金型温度の感度は今回のテストでは有意義が認められ
なかった。ゲート寸法、成形品肉厚、樹脂温度、射出率
を説明変数に充填圧を特性値にとり、前項に示すそれぞ
れのテスト水準での結果を複合変数重回帰分析した。得
られた重回帰式を用いて、各説明変数の変化に対する特
性値を再計算することにより、充填圧力低減に及ぼす各
説明変数の感度を求めることができる。ゲート寸法、金
型肉厚、射出率の感度分析結果を第７図に示す。肉厚1m
m、ゲート寸法0.7mmを基準にし、この時の充填圧の実測
値50MPaを20MPaに低減するプロセスは次の通りである。
なかった。ゲート寸法、成形品肉厚、樹脂温度、射出率
を説明変数に充填圧を特性値にとり、前項に示すそれぞ
れのテスト水準での結果を複合変数重回帰分析した。得
られた重回帰式を用いて、各説明変数の変化に対する特
性値を再計算することにより、充填圧力低減に及ぼす各
説明変数の感度を求めることができる。ゲート寸法、金
型肉厚、射出率の感度分析結果を第７図に示す。肉厚1m
m、ゲート寸法0.7mmを基準にし、この時の充填圧の実測
値50MPaを20MPaに低減するプロセスは次の通りである。
第７図から明らかなように、（１）ゲート寸法を0.7m
mから0.2mmに絞って発熱させることにより、充填圧を50
MPaから32MPa（→）に低減できる。また（２）肉厚
を1mmから1.2mmに増加することにより、32MPaから22MPa
（→）に低減できる（肉厚増分効果）。更に（３）
射出率を100cm3/secから300cm3/secに増加することによ
り、22MPaから17MPa（→）に低減できることが分か
る。即ち、20MPa以下となる。
mから0.2mmに絞って発熱させることにより、充填圧を50
MPaから32MPa（→）に低減できる。また（２）肉厚
を1mmから1.2mmに増加することにより、32MPaから22MPa
（→）に低減できる（肉厚増分効果）。更に（３）
射出率を100cm3/secから300cm3/secに増加することによ
り、22MPaから17MPa（→）に低減できることが分か
る。即ち、20MPa以下となる。
以上の充填圧低減効果の内、（１）項と（３）項は溶
融樹脂のゲート通過時の剪断発熱による樹脂温度上昇効
果である。なお、前記テストは金型のゲートを絞って実
施したが、ノズル部で絞ることによっても同等の効果が
得られることは明らかであり、充填圧50MPaを20MPaに低
減することができる。
融樹脂のゲート通過時の剪断発熱による樹脂温度上昇効
果である。なお、前記テストは金型のゲートを絞って実
施したが、ノズル部で絞ることによっても同等の効果が
得られることは明らかであり、充填圧50MPaを20MPaに低
減することができる。
2.射出後の圧縮成形 第８図に使用樹脂ABSタフレックス−210のPvT曲線を
示す。射出成形の場合、樹脂温度210℃で充填して保持
圧50MPaで保持しても、ゲートシール後は有効圧が金型
キャビティに作用しないため、比容積はゲートシール時
間で決まり、第６図の例の場合1.032cm3/gである。
示す。射出成形の場合、樹脂温度210℃で充填して保持
圧50MPaで保持しても、ゲートシール後は有効圧が金型
キャビティに作用しないため、比容積はゲートシール時
間で決まり、第６図の例の場合1.032cm3/gである。
一方本発明の低圧充填後の圧縮成形では、熱変形温度
近くまでキャビティに有効圧が作用するため、圧縮圧
が、例えば10MPaの低圧でも、耐熱ABSの熱変形温度110
℃まで圧力を掛けたとすると、圧縮成形の最終時の比容
積は1.0cm3/gとなり、射出成形品以上の高密度の成形品
が得られる。
近くまでキャビティに有効圧が作用するため、圧縮圧
が、例えば10MPaの低圧でも、耐熱ABSの熱変形温度110
℃まで圧力を掛けたとすると、圧縮成形の最終時の比容
積は1.0cm3/gとなり、射出成形品以上の高密度の成形品
が得られる。
（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているの
で、金型キャビティ入口圧力は大幅に低下し、成形時の
負荷曲線は第５図（ｅは射出圧力、ｆは金型キャビティ
入口圧力、ｇは金型キャビティ流動末端圧力、ｈは型締
圧力）の通りとなり、金型キャビティ内の圧力ドロップ
ΔP2は従来のΔP1と比較すると、溶融樹脂の粘度低下に
より大幅に低減されている。またキャビティ入口と末端
の圧力のアンバランスも殆ど無くなっている。そして充
填完了後の移動金型（押圧手段）がキャビティ全体を所
定圧力ｈで押圧するとき、入口圧力ｆと流動末端圧力ｇ
の差が小さく、金型に無理な圧力のアンバランスが生じ
ない。そして前記入口と末端の平均圧力も低く、押圧力
は低圧でよくエネルギー消費が少なくて済む。以上のこ
とから、本発明によれば金型キャビティ入口圧力も、充
填後の押圧力も低い状態で成形ができることになり、ZA
S金型で十分成形が可能である。
で、金型キャビティ入口圧力は大幅に低下し、成形時の
負荷曲線は第５図（ｅは射出圧力、ｆは金型キャビティ
入口圧力、ｇは金型キャビティ流動末端圧力、ｈは型締
圧力）の通りとなり、金型キャビティ内の圧力ドロップ
ΔP2は従来のΔP1と比較すると、溶融樹脂の粘度低下に
より大幅に低減されている。またキャビティ入口と末端
の圧力のアンバランスも殆ど無くなっている。そして充
填完了後の移動金型（押圧手段）がキャビティ全体を所
定圧力ｈで押圧するとき、入口圧力ｆと流動末端圧力ｇ
の差が小さく、金型に無理な圧力のアンバランスが生じ
ない。そして前記入口と末端の平均圧力も低く、押圧力
は低圧でよくエネルギー消費が少なくて済む。以上のこ
とから、本発明によれば金型キャビティ入口圧力も、充
填後の押圧力も低い状態で成形ができることになり、ZA
S金型で十分成形が可能である。
また本発明は、射出充填時、金型を開いて射出充填す
ることによる金型肉厚増分効果、ノズル絞りの発熱によ
る樹脂温度増分効果、高速充填による樹脂温度増分効果
により充填圧は50MPaから17MPaへと大幅低減が可能であ
る。また充填後の圧縮成形では、10MPaの低圧でも寸法
精度のよい成形品が得られ、型締力は従来より遥かに小
さくてよい。従って本発明によると、低充填圧成形及び
低型締圧成形が可能となり、従来から少量生産型として
使用されているZAS（亜鉛合金）での量産が可能とな
り、金型費も大幅に低減できる。更に低圧充填、低圧型
締により成形品１個当りに消費するエネルギーも大幅に
低減できる。また低型締圧力でよいため、射出成形装置
の小型化と小スペース化を図ることができる。
ることによる金型肉厚増分効果、ノズル絞りの発熱によ
る樹脂温度増分効果、高速充填による樹脂温度増分効果
により充填圧は50MPaから17MPaへと大幅低減が可能であ
る。また充填後の圧縮成形では、10MPaの低圧でも寸法
精度のよい成形品が得られ、型締力は従来より遥かに小
さくてよい。従って本発明によると、低充填圧成形及び
低型締圧成形が可能となり、従来から少量生産型として
使用されているZAS（亜鉛合金）での量産が可能とな
り、金型費も大幅に低減できる。更に低圧充填、低圧型
締により成形品１個当りに消費するエネルギーも大幅に
低減できる。また低型締圧力でよいため、射出成形装置
の小型化と小スペース化を図ることができる。
また充填圧が鋼製金型に対するヤング率比1/5以下に
あたる最大型内圧20Mpa以下の低型締圧力成形を実現し
たことにより、コストダウンを図ることができる。
あたる最大型内圧20Mpa以下の低型締圧力成形を実現し
たことにより、コストダウンを図ることができる。
第１図は本発明の第１実施例を示す射出成形装置の断面
と配管を示す系統図、第２図及び第３図は夫々第１図に
おける要部の断面図、第４図は従来の射出成形機におけ
る負荷曲線図、第５図は本発明の成形機における負荷曲
線図、第６図は試験金型成形品の断面図、第７図は肉
厚、ゲート寸法、射出率の充填圧低減の感度特性曲線
図、第８図はABS樹脂のPvT曲線図である。 図の主要部分の説明 １……スクリュ、２……シリンダ ４……絞りノズル、５……ホッパ 11……コントローラ、20……ノズル 21……ニードルピン、22……バルブ本体 27……位置センサ、32……移動金型 33……型締シリンダ、35……固定金型 36……キャビティ、37……楔型スペーサ
と配管を示す系統図、第２図及び第３図は夫々第１図に
おける要部の断面図、第４図は従来の射出成形機におけ
る負荷曲線図、第５図は本発明の成形機における負荷曲
線図、第６図は試験金型成形品の断面図、第７図は肉
厚、ゲート寸法、射出率の充填圧低減の感度特性曲線
図、第８図はABS樹脂のPvT曲線図である。 図の主要部分の説明 １……スクリュ、２……シリンダ ４……絞りノズル、５……ホッパ 11……コントローラ、20……ノズル 21……ニードルピン、22……バルブ本体 27……位置センサ、32……移動金型 33……型締シリンダ、35……固定金型 36……キャビティ、37……楔型スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 幸夫 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 笠井 昌義 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−21225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−242022（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−140224（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】金型を若干開き溶融樹脂を充填圧力を減少
させて充填する射出充填時に、射出ノズルを絞ることに
より溶融樹脂の粘度を剪断熱を発生させて低下させ、こ
の低粘度の樹脂を金型に充填し、充填完了後移動金型で
樹脂を押圧し、ゲートシール後も金型キャビティに充填
された樹脂に有効な押圧力が作用するようにし、充填圧
が鋼製金型に対するヤング率比1/5以下にあたる最大型
内圧力20Mpa以下の低型締圧力成形を実現したことを特
徴とする射出成形方法。 - 【請求項２】固定金型に対し、移動金型の間隔を成形品
の圧縮代（樹脂の冷却に伴う比容積の減少分）を見込ん
だ定位置に保持する移動金型の定位置決め手段と、射出
充填時、絞りノズルの溶融樹脂流路断面積可変手段と連
動する射出流量及び圧力調整手段と、充填完了後、移動
金型により樹脂を押圧する押圧手段とを備え、溶融樹脂
の粘度を下げて金型キャビティ内での溶融樹脂の圧損を
低下せしめ、充填圧が鋼製金型に対するヤング率比1/5
以下にあたる最大型内圧力20Mpa以下の低型締圧力成形
を実現させるようにしたことを特徴とする射出成形装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278474A JP2734477B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 射出成形方法及び装置 |
| DE69021824T DE69021824T2 (de) | 1989-10-27 | 1990-10-18 | Verfahren zum Spritzgiessen und Vorrichtung dafür. |
| EP90250266A EP0425060B1 (en) | 1989-10-27 | 1990-10-18 | Process for injection molding and apparatus therefor |
| KR1019900017162A KR920009940B1 (ko) | 1989-10-27 | 1990-10-25 | 사출성형방법 및 장치 |
| US08/321,476 US5478520A (en) | 1989-10-27 | 1994-10-11 | Process for injection molding and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278474A JP2734477B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 射出成形方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140223A JPH03140223A (ja) | 1991-06-14 |
| JP2734477B2 true JP2734477B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=17597834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1278474A Expired - Fee Related JP2734477B2 (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 射出成形方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734477B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4855794B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2012-01-18 | 住友重機械工業株式会社 | 射出成形方法及び射出成形機 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021225A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 射出圧縮成形方法 |
| JPS60242022A (ja) * | 1984-05-10 | 1985-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 射出装置 |
| JPH0733287B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1995-04-12 | オイレス工業株式会社 | 炭化ケイ素複合摺動部材 |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1278474A patent/JP2734477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03140223A (ja) | 1991-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |