JP2923219B2 - 可塑化・射出方法及びスクリュープリプラ式可塑化・射出装置 - Google Patents
可塑化・射出方法及びスクリュープリプラ式可塑化・射出装置Info
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- 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
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/53—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
- B29C45/54—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston and plasticising screw
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可塑化・射出方法及び
スクリュープリプラ式可塑化・射出装置、すなわち、あ
らかじめスクリュー式可塑化装置によって材料を可塑化
し、可塑化された溶融材料をプランジャ式射出装置に供
給し、これの射出プランジャにより溶融材料を計量し、
金型に射出するようにした可塑化・射出方法及びスクリ
ュープリプラ式可塑化・射出装置に関するものである。
スクリュープリプラ式可塑化・射出装置、すなわち、あ
らかじめスクリュー式可塑化装置によって材料を可塑化
し、可塑化された溶融材料をプランジャ式射出装置に供
給し、これの射出プランジャにより溶融材料を計量し、
金型に射出するようにした可塑化・射出方法及びスクリ
ュープリプラ式可塑化・射出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスクリュープリプラ式可塑化・射
出装置としては、古くから採用されている単軸押出機
（可塑化装置）とプランジャ式射出装置とから成るもの
が知られているが、最近では、「ＮＩＫＫＥＩ ＭＡＴ
ＥＲＩＡＬＳ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 第１４３号
（１９９４年７月、日本経済新聞社発行）の第２８ペー
ジに示されているように、円すい形スクリュー（可塑化
スクリュー）の内部に射出プランジャを備えた構成のも
のが紹介されている。これらのスクリュープリプラ式可
塑化・射出装置は、前者の可塑化装置とプランジャ式射
出装置とを組み合わせたものにおいては、可塑化装置の
スクリューが、これの外径が一定で、谷底径が材料供給
部から徐々に大きくなっていく（すなわち、溝断面積が
徐々に小さくなっていく）構成のものを用いるのが一般
的である。また、後者の円すい形スクリューは、可塑化
装置の全長を短縮することを主な目的として開発された
ものであって、材料供給部側の直径寸法を大きくして、
ホッパから供給された材料の移動距離を通常のスクリュ
ーと同等に保つことによって、全長の短いスクリューで
あっても一定の溶融性能を維持するとともに、スクリュ
ー内に射出プランジャを設けることによって可塑化・射
出装置全体の小形化を図るようにしたものである。とこ
ろで、熱可塑性樹脂の耐熱性や、剛性の向上を目的とし
て、樹脂中にガラス繊維を混入することが、広く行われ
ているが、従来は、混入するガラス繊維の長さ寸法は、
１ｍｍ以下のものがほとんどであり、これに対応して、
ガラス繊維を含んだペレットの長さ寸法も３〜５ｍｍ程
度のもの、すなわち、フィラーを含まない、いわゆるナ
チュラルペレットと同等の長さ寸法のペレットが一般的
に用いられている。しかしながら、この程度の長さ寸法
の短繊維では、成形品の剛性を所望どおりに向上するの
は困難なのが実情である。成形品に高い物性を与えるた
めの、別の成形方法としては、ガラス繊維長が２４ｍｍ
程度のものを熱可塑性樹脂のシートに含浸させて、これ
を予熱し、プレス成形機で所定形状に成形する方法、す
なわち、スタンパブルシートによるプレス成形方法が知
られているが、この場合には、成形サイクルが長いと
か、自動化が困難であるとか、いうような理由から、普
及が伸び悩んでいるのが実情である。一方、最近では、
特に成形品の耐衝撃特性や、高温剛性をさらに改善する
ために、ガラス繊維長が１２〜４８ｍｍ（この場合は、
ペレットの長さもこれにほぼ等しい）という非常に長い
特殊なペレット（長繊維ペレット）が開発され、これを
射出成形で成形することによって、生産性を向上させな
がら、最終製品の物性を高めようとする試みが行われて
いる。
出装置としては、古くから採用されている単軸押出機
（可塑化装置）とプランジャ式射出装置とから成るもの
が知られているが、最近では、「ＮＩＫＫＥＩ ＭＡＴ
ＥＲＩＡＬＳ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 第１４３号
（１９９４年７月、日本経済新聞社発行）の第２８ペー
ジに示されているように、円すい形スクリュー（可塑化
スクリュー）の内部に射出プランジャを備えた構成のも
のが紹介されている。これらのスクリュープリプラ式可
塑化・射出装置は、前者の可塑化装置とプランジャ式射
出装置とを組み合わせたものにおいては、可塑化装置の
スクリューが、これの外径が一定で、谷底径が材料供給
部から徐々に大きくなっていく（すなわち、溝断面積が
徐々に小さくなっていく）構成のものを用いるのが一般
的である。また、後者の円すい形スクリューは、可塑化
装置の全長を短縮することを主な目的として開発された
ものであって、材料供給部側の直径寸法を大きくして、
ホッパから供給された材料の移動距離を通常のスクリュ
ーと同等に保つことによって、全長の短いスクリューで
あっても一定の溶融性能を維持するとともに、スクリュ
ー内に射出プランジャを設けることによって可塑化・射
出装置全体の小形化を図るようにしたものである。とこ
ろで、熱可塑性樹脂の耐熱性や、剛性の向上を目的とし
て、樹脂中にガラス繊維を混入することが、広く行われ
ているが、従来は、混入するガラス繊維の長さ寸法は、
１ｍｍ以下のものがほとんどであり、これに対応して、
ガラス繊維を含んだペレットの長さ寸法も３〜５ｍｍ程
度のもの、すなわち、フィラーを含まない、いわゆるナ
チュラルペレットと同等の長さ寸法のペレットが一般的
に用いられている。しかしながら、この程度の長さ寸法
の短繊維では、成形品の剛性を所望どおりに向上するの
は困難なのが実情である。成形品に高い物性を与えるた
めの、別の成形方法としては、ガラス繊維長が２４ｍｍ
程度のものを熱可塑性樹脂のシートに含浸させて、これ
を予熱し、プレス成形機で所定形状に成形する方法、す
なわち、スタンパブルシートによるプレス成形方法が知
られているが、この場合には、成形サイクルが長いと
か、自動化が困難であるとか、いうような理由から、普
及が伸び悩んでいるのが実情である。一方、最近では、
特に成形品の耐衝撃特性や、高温剛性をさらに改善する
ために、ガラス繊維長が１２〜４８ｍｍ（この場合は、
ペレットの長さもこれにほぼ等しい）という非常に長い
特殊なペレット（長繊維ペレット）が開発され、これを
射出成形で成形することによって、生産性を向上させな
がら、最終製品の物性を高めようとする試みが行われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな通常のペレットに比較して、極端に長いペレットで
あるため、これを一般に使用されているインラインスク
リュー式の射出成形機によって成形しようとしても、ス
クリューへのペレット供給が円滑に行かないで、材料詰
まりが発生したり、スクリュー内でガラス繊維が損傷を
受けることが多く、所望の品質の成形品を得ることが困
難である。スクリュー内でガラス繊維が損傷を受けるの
は、ペレット長に比較してスクリュー溝深さ寸法を大き
くするのが困難であることが原因であると考えられる。
これは、上述のスクリュープリプラ式射出装置の場合も
同様である。一方、上述の円すい形スクリューにおいて
は、材料供給部のスクリュー直径が大きくでき、スクリ
ュー溝深さ寸法を大きくすることが可能なので、長繊維
ペレットの供給に対して有利であることは事実である
が、円すい形スクリューの内部にプランジャがはめ合わ
されているため、強度面の制限から溝深さをあまり大き
くすることはできず、長繊維ペレットに対して十分な可
塑化性能を有しているわけではない。本発明はこのよう
な課題を解決することを目的としている。
うな通常のペレットに比較して、極端に長いペレットで
あるため、これを一般に使用されているインラインスク
リュー式の射出成形機によって成形しようとしても、ス
クリューへのペレット供給が円滑に行かないで、材料詰
まりが発生したり、スクリュー内でガラス繊維が損傷を
受けることが多く、所望の品質の成形品を得ることが困
難である。スクリュー内でガラス繊維が損傷を受けるの
は、ペレット長に比較してスクリュー溝深さ寸法を大き
くするのが困難であることが原因であると考えられる。
これは、上述のスクリュープリプラ式射出装置の場合も
同様である。一方、上述の円すい形スクリューにおいて
は、材料供給部のスクリュー直径が大きくでき、スクリ
ュー溝深さ寸法を大きくすることが可能なので、長繊維
ペレットの供給に対して有利であることは事実である
が、円すい形スクリューの内部にプランジャがはめ合わ
されているため、強度面の制限から溝深さをあまり大き
くすることはできず、長繊維ペレットに対して十分な可
塑化性能を有しているわけではない。本発明はこのよう
な課題を解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、スクリューの
溝深さを、使用する長繊維ペレットの長さよりも大きく
するとともに、材料供給部から押出部に向かって徐々に
浅くすることにより上記課題を解決する。すなわち本発
明の可塑化・射出方法は、ガラス長繊維を含む樹脂から
成る長繊維ペレットをホッパから円すい形シリンダ穴が
形成された可塑化シリンダに供給し、次いで長繊維ペレ
ットを、シリンダ穴に対応する輪郭形状に形成された円
すい形スクリューの材料供給側から、長繊維ペレットの
軸方向長さよりも寸法の大きい溝深さのスクリュー溝内
に食い込ませ、次に長繊維ペレットを排出側に向かって
徐々にスクリュー溝深さが浅くなるスクリュー溝内を移
動させることにより、長繊維ペレットを可塑化し、次に
可塑化された溶融材料を混練しながら、可塑化シリンダ
から射出シリンダ内の材料貯留室内に押し出すことによ
り、射出シリンダ内の射出プランジャを後退させ、所定
量の溶融材料を貯留した後、射出プランジャを強制的に
前進させることにより、溶融材料の射出を行うようにし
ている。また、上記方法を実施するスクリュープリプラ
式可塑化・射出装置は、スクリュープリプラ式の可塑化
装置と、プランジャ式の計量・射出装置と、からなるも
のを対象にしており、可塑化装置の可塑化シリンダは、
これのシリンダ穴が供給側から押出側に向かって徐々に
小径となる円すい穴状に形成されており、これにはめ合
わされるスクリューは、フライト外径部の成す輪郭形状
がシリンダ穴の円すい形と対応する円すい形状とされて
おり、これのスクリュー溝は、供給部の溝深さが、使用
するペレットの軸方向長さよりも大きい寸法とされてい
るとともに、フライト部を除いた軸部が全長にわたっ
て、一定外径とされた状態で、溝深さが供給側から押出
側に向かって徐々に浅くなるように形成されていること
を特徴としている。
溝深さを、使用する長繊維ペレットの長さよりも大きく
するとともに、材料供給部から押出部に向かって徐々に
浅くすることにより上記課題を解決する。すなわち本発
明の可塑化・射出方法は、ガラス長繊維を含む樹脂から
成る長繊維ペレットをホッパから円すい形シリンダ穴が
形成された可塑化シリンダに供給し、次いで長繊維ペレ
ットを、シリンダ穴に対応する輪郭形状に形成された円
すい形スクリューの材料供給側から、長繊維ペレットの
軸方向長さよりも寸法の大きい溝深さのスクリュー溝内
に食い込ませ、次に長繊維ペレットを排出側に向かって
徐々にスクリュー溝深さが浅くなるスクリュー溝内を移
動させることにより、長繊維ペレットを可塑化し、次に
可塑化された溶融材料を混練しながら、可塑化シリンダ
から射出シリンダ内の材料貯留室内に押し出すことによ
り、射出シリンダ内の射出プランジャを後退させ、所定
量の溶融材料を貯留した後、射出プランジャを強制的に
前進させることにより、溶融材料の射出を行うようにし
ている。また、上記方法を実施するスクリュープリプラ
式可塑化・射出装置は、スクリュープリプラ式の可塑化
装置と、プランジャ式の計量・射出装置と、からなるも
のを対象にしており、可塑化装置の可塑化シリンダは、
これのシリンダ穴が供給側から押出側に向かって徐々に
小径となる円すい穴状に形成されており、これにはめ合
わされるスクリューは、フライト外径部の成す輪郭形状
がシリンダ穴の円すい形と対応する円すい形状とされて
おり、これのスクリュー溝は、供給部の溝深さが、使用
するペレットの軸方向長さよりも大きい寸法とされてい
るとともに、フライト部を除いた軸部が全長にわたっ
て、一定外径とされた状態で、溝深さが供給側から押出
側に向かって徐々に浅くなるように形成されていること
を特徴としている。
【０００５】
【作用】可塑化シリンダに供給された長繊維を含む樹脂
から成る長さ寸法の大きい長繊維ペレットは、ペレット
長寸法よりも大きい深さ寸法の溝が形成されたスクリュ
ーの材料供給部に食い込まれる。これにより長繊維ペレ
ットであっても、切損されるようなことなく可塑化シリ
ンダに供給することができる。また、長繊維ペレット
は、互いに絡み合いやすいことにより、かさ比重の小さ
い状態（材料の充満度合いが低い状態）で材料供給部に
供給されるのが一般的であるが、円すい状スクリューの
フライトを除いた部分の一定直径軸部と先端側ほど直径
寸法の小さくなるフライト外径部とにより、流路部分の
断面積が先端側に向かって次第に小さくなるため、フラ
イト部の直径寸法が一定で、軸部の直径寸法が先端側ほ
ど次第に大きくなるように構成された標準形式のスクリ
ュー（すなわち、根元側が細いもの）に比べて、スクリ
ューの強度上、高い圧縮比を得ることが容易であるの
で、材料供給部から圧縮部にかけて材料の充満度合いを
高くしていくことが容易である。これにより、材料の伝
熱特性を良くして、ヒータからの熱を受けやすくし、材
料の可塑化を促進することができる。
から成る長さ寸法の大きい長繊維ペレットは、ペレット
長寸法よりも大きい深さ寸法の溝が形成されたスクリュ
ーの材料供給部に食い込まれる。これにより長繊維ペレ
ットであっても、切損されるようなことなく可塑化シリ
ンダに供給することができる。また、長繊維ペレット
は、互いに絡み合いやすいことにより、かさ比重の小さ
い状態（材料の充満度合いが低い状態）で材料供給部に
供給されるのが一般的であるが、円すい状スクリューの
フライトを除いた部分の一定直径軸部と先端側ほど直径
寸法の小さくなるフライト外径部とにより、流路部分の
断面積が先端側に向かって次第に小さくなるため、フラ
イト部の直径寸法が一定で、軸部の直径寸法が先端側ほ
ど次第に大きくなるように構成された標準形式のスクリ
ュー（すなわち、根元側が細いもの）に比べて、スクリ
ューの強度上、高い圧縮比を得ることが容易であるの
で、材料供給部から圧縮部にかけて材料の充満度合いを
高くしていくことが容易である。これにより、材料の伝
熱特性を良くして、ヒータからの熱を受けやすくし、材
料の可塑化を促進することができる。
【０００６】
【実施例】図１及び２に本発明の実施例を示す。スクリ
ュープリプラ式可塑化・射出装置（以下、単に可塑化・
射出装置という）１０は、可塑化シリンダ１２、これと
一体に材料供給部に固定されたホッパ１４、可塑化シリ
ンダ１２に回転可能にはめ合わされたスクリュー１６、
可塑化シリンダ１２と一体に連結された加圧シリンダ１
８、これと一体に固定された射出シリンダ２０、これに
軸方向に移動可能にはめ合わされた射出プランジャ２
２、及びこれと一体にロッド２３を介して連結された射
出ラム２４を有している。可塑化シリンダ１２には、円
すい状のシリンダ穴１２ａ、供給口１２ｂ、及び押出口
１２ｃがそれぞれ形成されている。後述するように、可
塑化シリンダ１２の押出口１２ｃは、射出シリンダ２０
の流路２０ａと連通されている。ホッパ１４には、ガラ
ス長繊維を含む樹脂から成る長繊維ペレット３２が供給
されるようになっている。長繊維ペレット３２は、ガラ
ス長繊維の特性を発揮させるために、通常のペレットよ
りも、長さ寸法Ｌが大きいものとされている。スクリュ
ー１６は、図示を省略したモータによって回転させられ
るようになっている。スクリュー１６の形状について
は、後で詳しく説明する。射出シリンダ２０には、流路
２０ａ、及びプランジャ用穴２０ｂがそれぞれ形成され
ているとともに、ノズル２６、及び流路２０ａ内の位置
２８に配置されたチェック弁がそれぞれ設けられてい
る。射出シリンダ２０のプランジャ用穴２０ｂには、射
出プランジャ２２がはめ合わされている。射出シリンダ
２０の図中右端部には、加圧シリンダ１８が一体に固定
されている。加圧シリンダ１８には、ラム２４がはめ合
わされている。射出プランジャ２２とラム２４とは、ロ
ッド２３を介して一体に連結されている。射出シリンダ
２０の先端側に配置されたノズル２６は、可塑化・射出
装置１０とは別の型締装置の固定盤３０を図示のように
貫通して図示してない金型に押し付けられるようになっ
ている。長繊維ペレット３２は、可塑化シリンダ１２内
で溶融、混練されて溶融材料とされ、この溶融材料は、
可塑化シリンダ１２の押出口１２ｃから押出されて射出
プランジャ２２を後退させることにより射出シリンダ２
０内で計量され、計量後、射出プランジャ２２が強制的
に前進させられることにより、ノズル２６を通って金型
内に射出されるようになっている。
ュープリプラ式可塑化・射出装置（以下、単に可塑化・
射出装置という）１０は、可塑化シリンダ１２、これと
一体に材料供給部に固定されたホッパ１４、可塑化シリ
ンダ１２に回転可能にはめ合わされたスクリュー１６、
可塑化シリンダ１２と一体に連結された加圧シリンダ１
８、これと一体に固定された射出シリンダ２０、これに
軸方向に移動可能にはめ合わされた射出プランジャ２
２、及びこれと一体にロッド２３を介して連結された射
出ラム２４を有している。可塑化シリンダ１２には、円
すい状のシリンダ穴１２ａ、供給口１２ｂ、及び押出口
１２ｃがそれぞれ形成されている。後述するように、可
塑化シリンダ１２の押出口１２ｃは、射出シリンダ２０
の流路２０ａと連通されている。ホッパ１４には、ガラ
ス長繊維を含む樹脂から成る長繊維ペレット３２が供給
されるようになっている。長繊維ペレット３２は、ガラ
ス長繊維の特性を発揮させるために、通常のペレットよ
りも、長さ寸法Ｌが大きいものとされている。スクリュ
ー１６は、図示を省略したモータによって回転させられ
るようになっている。スクリュー１６の形状について
は、後で詳しく説明する。射出シリンダ２０には、流路
２０ａ、及びプランジャ用穴２０ｂがそれぞれ形成され
ているとともに、ノズル２６、及び流路２０ａ内の位置
２８に配置されたチェック弁がそれぞれ設けられてい
る。射出シリンダ２０のプランジャ用穴２０ｂには、射
出プランジャ２２がはめ合わされている。射出シリンダ
２０の図中右端部には、加圧シリンダ１８が一体に固定
されている。加圧シリンダ１８には、ラム２４がはめ合
わされている。射出プランジャ２２とラム２４とは、ロ
ッド２３を介して一体に連結されている。射出シリンダ
２０の先端側に配置されたノズル２６は、可塑化・射出
装置１０とは別の型締装置の固定盤３０を図示のように
貫通して図示してない金型に押し付けられるようになっ
ている。長繊維ペレット３２は、可塑化シリンダ１２内
で溶融、混練されて溶融材料とされ、この溶融材料は、
可塑化シリンダ１２の押出口１２ｃから押出されて射出
プランジャ２２を後退させることにより射出シリンダ２
０内で計量され、計量後、射出プランジャ２２が強制的
に前進させられることにより、ノズル２６を通って金型
内に射出されるようになっている。
【０００７】図２に示すように、スクリュー１６は、こ
れの図中右側の材料供給部Ａのスクリュー溝１６ｃの深
さ寸法ｈf が、使用する長繊維ペレット３２の長さ寸法
Ｌよりも大きいものとされている。スクリュー１６は、
軸部１６ａ（フライト部１６ｂを除いた部分）が、材料
供給部Ａから図中左側の排出部Ｃまで、一定の直径寸法
ｄとされるとともに、フライト部１６ｂが、材料供給部
Ａ（外径Ｄ1 ）から排出部Ｃ（外径Ｄ2 ）まで、徐々に
直径寸法が縮小するように、輪郭形状が円すい状ものと
されている。スクリュー溝１６ｃは、材料供給部Ａ（溝
深さｈf ）から排出部Ｃ（溝深さｈm ）まで溝深さが徐
々に浅くなることにより、スクリュー溝１６ｃの断面積
が、材料供給部Ａ（断面積Ｖf ）から排出部Ｃ（断面積
Ｖm ）まで徐々に小さくなるように構成されている。こ
れらの関係を数式で示すと、 ｈf ＝（Ｄ1 −ｄ）／２≦Ｌ ｈm ＝（Ｄ2 −ｄ）／２ ＣＲ＝Ｖf ／Ｖm ≒２〜４ となる。ここに、ＣＲは圧縮比であって、使用する長繊
維ペレット３２のかさ比重に基づいて経験式などを用い
て決定される。以上のような構成とすることにより、軸
方向の寸法Ｌが長い長繊維ペレット３２を用いる場合で
あっても、材料供給部Ａにおいて長繊維ペレット３２を
折損するようなことなくスクリュー溝１６ｃ内にかみ込
むことができ、また、圧縮比ＣＲを大きいものに設定す
ることが容易なので、長繊維ペレット３２が互いに絡み
合ってかさ比重の小さい状態（材料の充満度合いが低い
状態）で供給された場合であっても、材料供給部Ａから
圧縮部Ｂにかけて次第に材料の充満度合いを高くしてい
くことがで可能である。これにより、材料の伝熱特性が
良くなって、外部からの熱を受け取りやすくなるので、
長繊維ペレット３２の可塑化を促進することが可能にな
る。
れの図中右側の材料供給部Ａのスクリュー溝１６ｃの深
さ寸法ｈf が、使用する長繊維ペレット３２の長さ寸法
Ｌよりも大きいものとされている。スクリュー１６は、
軸部１６ａ（フライト部１６ｂを除いた部分）が、材料
供給部Ａから図中左側の排出部Ｃまで、一定の直径寸法
ｄとされるとともに、フライト部１６ｂが、材料供給部
Ａ（外径Ｄ1 ）から排出部Ｃ（外径Ｄ2 ）まで、徐々に
直径寸法が縮小するように、輪郭形状が円すい状ものと
されている。スクリュー溝１６ｃは、材料供給部Ａ（溝
深さｈf ）から排出部Ｃ（溝深さｈm ）まで溝深さが徐
々に浅くなることにより、スクリュー溝１６ｃの断面積
が、材料供給部Ａ（断面積Ｖf ）から排出部Ｃ（断面積
Ｖm ）まで徐々に小さくなるように構成されている。こ
れらの関係を数式で示すと、 ｈf ＝（Ｄ1 −ｄ）／２≦Ｌ ｈm ＝（Ｄ2 −ｄ）／２ ＣＲ＝Ｖf ／Ｖm ≒２〜４ となる。ここに、ＣＲは圧縮比であって、使用する長繊
維ペレット３２のかさ比重に基づいて経験式などを用い
て決定される。以上のような構成とすることにより、軸
方向の寸法Ｌが長い長繊維ペレット３２を用いる場合で
あっても、材料供給部Ａにおいて長繊維ペレット３２を
折損するようなことなくスクリュー溝１６ｃ内にかみ込
むことができ、また、圧縮比ＣＲを大きいものに設定す
ることが容易なので、長繊維ペレット３２が互いに絡み
合ってかさ比重の小さい状態（材料の充満度合いが低い
状態）で供給された場合であっても、材料供給部Ａから
圧縮部Ｂにかけて次第に材料の充満度合いを高くしてい
くことがで可能である。これにより、材料の伝熱特性が
良くなって、外部からの熱を受け取りやすくなるので、
長繊維ペレット３２の可塑化を促進することが可能にな
る。
【０００８】次に、この実施例の作用を説明する。ホッ
パ１４に長繊維ペレット３２を供給し、図示してないモ
ータを回転させることにより、スクリュー１６が回転さ
せられる。これにより、長繊維ペレット３２が、可塑化
シリンダ１２の供給口１２ｂを通ってスクリュー１６の
スクリュー溝１６ｃ内にかみ込まれる。この際、スクリ
ュー溝１６ｃの材料供給部Ａの溝深さ寸法ｈf が、長繊
維ペレット３２の長さ寸法よりも大きいものとされてい
るので、長繊維ペレット３２は、材料供給部Ａで切損さ
れることは、ほとんどない状態でスクリュー溝１６ｃ内
に落下することになる。スクリュー１６の回転に伴っ
て、長繊維ペレット３２は、順次材料供給部Ａ（断面積
Ｖf ）から排出部Ｃ（断面積Ｖm ）まで次第にスクリュ
ー溝１６ｃの断面積が縮小することにより、強制的に圧
縮されるので、かさ比重が徐々に大きいものとされ、効
果的に外部からの熱を受け取るとともに、せん断に伴う
熱を発生することにより溶融、混練され、ガラス長繊維
を含む溶融材料とされる。溶融材料は、排出部Ｃに至っ
て可塑化シリンダ１２の押出口１２ｃから、射出シリン
ダ２０内の位置２８に配置されたチェック弁、流路２０
ａを通って材料貯留室Ｍ内に押出される。これにより、
射出プランジャ２２が図１中右方に後退させられ、溶融
材料の計量が行われる。材料貯留室Ｍ内に所定量の溶融
材料が貯留されると、スクリュー１６の回転が停止され
る。次いで、可塑化・射出装置１０のノズル２６が固定
盤３０を貫通して図示してない金型に押し付けられ、ラ
ム２４が図中左方に押され、ロッド２３を介して射出プ
ランジャ２２が図１中左方に強制的に移動させられるこ
とにより、材料貯留室Ｍ内の溶融材料が金型に射出され
る。このとき、位置２８に配置されたチェック弁の弁体
は、射出圧力によって押出口１２ｃを閉止する方向に押
されるので、溶融材料が材料貯留室Ｍから可塑化シリン
ダ１２へ逆流するようなことはない。
パ１４に長繊維ペレット３２を供給し、図示してないモ
ータを回転させることにより、スクリュー１６が回転さ
せられる。これにより、長繊維ペレット３２が、可塑化
シリンダ１２の供給口１２ｂを通ってスクリュー１６の
スクリュー溝１６ｃ内にかみ込まれる。この際、スクリ
ュー溝１６ｃの材料供給部Ａの溝深さ寸法ｈf が、長繊
維ペレット３２の長さ寸法よりも大きいものとされてい
るので、長繊維ペレット３２は、材料供給部Ａで切損さ
れることは、ほとんどない状態でスクリュー溝１６ｃ内
に落下することになる。スクリュー１６の回転に伴っ
て、長繊維ペレット３２は、順次材料供給部Ａ（断面積
Ｖf ）から排出部Ｃ（断面積Ｖm ）まで次第にスクリュ
ー溝１６ｃの断面積が縮小することにより、強制的に圧
縮されるので、かさ比重が徐々に大きいものとされ、効
果的に外部からの熱を受け取るとともに、せん断に伴う
熱を発生することにより溶融、混練され、ガラス長繊維
を含む溶融材料とされる。溶融材料は、排出部Ｃに至っ
て可塑化シリンダ１２の押出口１２ｃから、射出シリン
ダ２０内の位置２８に配置されたチェック弁、流路２０
ａを通って材料貯留室Ｍ内に押出される。これにより、
射出プランジャ２２が図１中右方に後退させられ、溶融
材料の計量が行われる。材料貯留室Ｍ内に所定量の溶融
材料が貯留されると、スクリュー１６の回転が停止され
る。次いで、可塑化・射出装置１０のノズル２６が固定
盤３０を貫通して図示してない金型に押し付けられ、ラ
ム２４が図中左方に押され、ロッド２３を介して射出プ
ランジャ２２が図１中左方に強制的に移動させられるこ
とにより、材料貯留室Ｍ内の溶融材料が金型に射出され
る。このとき、位置２８に配置されたチェック弁の弁体
は、射出圧力によって押出口１２ｃを閉止する方向に押
されるので、溶融材料が材料貯留室Ｍから可塑化シリン
ダ１２へ逆流するようなことはない。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガラス長繊維のような長繊維を含んでおり、ペレットの
長さ寸法が通常のものよりも長い長繊維ペレットを用い
た場合であっても、長繊維の折損が少ない状態で溶融、
混練し、射出することことができるので、耐衝撃特性に
優れ、剛性の高い成形品が成形できる。
ガラス長繊維のような長繊維を含んでおり、ペレットの
長さ寸法が通常のものよりも長い長繊維ペレットを用い
た場合であっても、長繊維の折損が少ない状態で溶融、
混練し、射出することことができるので、耐衝撃特性に
優れ、剛性の高い成形品が成形できる。
【図１】本発明の実施例のスクリュープリプラ式可塑化
・射出装置の断面図である。
・射出装置の断面図である。
【図２】本発明を実施したスクリューを示す図である。
１０ スクリュープリプラ式可塑化・射出装置（可塑化
・射出装置） １２ 可塑化シリンダ １２ａ シリンダ穴 １２ｂ 供給口 １２ｃ 押出口 １４ ホッパ １６ スクリュー １８ 加圧シリンダ ２０ 射出シリンダ ２０ａ 流路 ２２ 射出プランジャ ２６ ノズル ３２ 長繊維ペレット Ｍ 材料貯留室
・射出装置） １２ 可塑化シリンダ １２ａ シリンダ穴 １２ｂ 供給口 １２ｃ 押出口 １４ ホッパ １６ スクリュー １８ 加圧シリンダ ２０ 射出シリンダ ２０ａ 流路 ２２ 射出プランジャ ２６ ノズル ３２ 長繊維ペレット Ｍ 材料貯留室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/54 B29C 45/58 - 45/62 B29C 45/76 - 45/77
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス長繊維を含む樹脂から成る長繊維
ペレットをホッパから円すい形シリンダ穴が形成された
可塑化シリンダに供給し、次いで長繊維ペレットを、シ
リンダ穴に対応する輪郭形状に形成された円すい形スク
リューの材料供給側から、長繊維ペレットの軸方向長さ
よりも寸法の大きい溝深さのスクリュー溝内に食い込ま
せ、次に長繊維ペレットを排出側に向かって徐々にスク
リュー溝深さが浅くなるスクリュー溝内を移動させるこ
とにより、長繊維ペレットを可塑化し、次に可塑化され
た溶融材料を混練しながら、可塑化シリンダから射出シ
リンダ内の材料貯留室内に押し出すことにより、射出シ
リンダ内の射出プランジャを後退させ、所定量の溶融材
料を貯留した後、射出プランジャを強制的に前進させる
ことにより、溶融材料の射出を行うことを特徴とする可
塑化・射出方法。 - 【請求項２】 スクリュープリプラ式の可塑化装置と、
プランジャ式の計量・射出装置と、からなるスクリュー
プリプラ式可塑化・射出装置において、 可塑化装置の可塑化シリンダは、これのシリンダ穴が供
給側から押出側に向かって徐々に小径となる円すい穴状
に形成されており、 これにはめ合わされるスクリューは、フライト外径部の
成す輪郭形状がシリンダ穴の円すい形と対応する円すい
形状とされており、これのスクリュー溝は、供給部の溝
深さが、使用するペレットの軸方向長さよりも大きい寸
法とされているとともに、フライト部を除いた軸部が全
長にわたって、一定外径とされた状態で、溝深さが供給
側から押出側に向かって徐々に浅くなるように形成され
ていることを特徴とするスクリュープリプラ式可塑化・
射出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035295A JP2923219B2 (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 可塑化・射出方法及びスクリュープリプラ式可塑化・射出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2035295A JP2923219B2 (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 可塑化・射出方法及びスクリュープリプラ式可塑化・射出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08207097A JPH08207097A (ja) | 1996-08-13 |
| JP2923219B2 true JP2923219B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=12024732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2035295A Expired - Fee Related JP2923219B2 (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 可塑化・射出方法及びスクリュープリプラ式可塑化・射出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923219B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014091246A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Kojima Plastics:Kk | 射出成形機並びに可塑化スクリュ |
| JP6099191B2 (ja) * | 2012-11-23 | 2017-03-22 | 株式会社名機製作所 | 繊維材料を含む樹脂材料の可塑化装置および可塑化方法 |
| AT521318A1 (de) * | 2018-06-12 | 2019-12-15 | Mms Modular Molding Systems Gmbh | Spritzgießmaschine |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP2035295A patent/JP2923219B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08207097A (ja) | 1996-08-13 |
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