JP2971198B2 - 中空成形品のガス注入方法及び装置 - Google Patents
中空成形品のガス注入方法及び装置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
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプラスチックの
インジェクション成形において、成形品内部を中空にす
るためのガスの注入方法及びその装置の改良に関する。
インジェクション成形において、成形品内部を中空にす
るためのガスの注入方法及びその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチックのような樹脂成形品
を射出成形で製作するにあたり、キャビティ内に充填し
た溶融樹脂が凝固するまでの間に樹脂内に高圧ガスを注
入し、樹脂内部に中空部を成形するような中空成形品の
成形法が知られている。すなわちキャビティ表面に接す
る溶融樹脂の表層が半凝固状態となった時に、何らかの
手段で表層の一部に穴を明け、その穴から内部の半凝固
の部分に向けて高圧ガスを注入すると、ガスは樹脂内部
の未凝固部分を周囲に押し拡げながら浸透し、次いでガ
ス圧を保ったまま凝固させれば、ガス占有空間が中空部
として形成されるというものである。
を射出成形で製作するにあたり、キャビティ内に充填し
た溶融樹脂が凝固するまでの間に樹脂内に高圧ガスを注
入し、樹脂内部に中空部を成形するような中空成形品の
成形法が知られている。すなわちキャビティ表面に接す
る溶融樹脂の表層が半凝固状態となった時に、何らかの
手段で表層の一部に穴を明け、その穴から内部の半凝固
の部分に向けて高圧ガスを注入すると、ガスは樹脂内部
の未凝固部分を周囲に押し拡げながら浸透し、次いでガ
ス圧を保ったまま凝固させれば、ガス占有空間が中空部
として形成されるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の場合、樹
脂内部にガスを注入する際に内部の不必要な場所にまで
ガスが浸透して製品の外観形状を損なうという問題があ
った。つまり図６に示すように金型（５１）（５２）間
のキャビティ（５３）に充填される溶融樹脂（５４）内
にガス供給路（５５）から注入された高圧ガスは、本来
望ましい占有空間（破線位置）を越えて更に奥に食い込
み、このため成形品の外観不良或いは製品の過度の薄肉
化といった不具合を招いていた。又、従来の場合、ガス
供給路（５５）から送られる高圧ガスを制御する手段を
有していなかったため、所定のガス圧を保持して凝固を
待つ間に逐次ガス圧が高くなるという問題もあり、圧力
の高まったガスの作用で上記の食い込みの現象が更に助
長される傾向にあった。
脂内部にガスを注入する際に内部の不必要な場所にまで
ガスが浸透して製品の外観形状を損なうという問題があ
った。つまり図６に示すように金型（５１）（５２）間
のキャビティ（５３）に充填される溶融樹脂（５４）内
にガス供給路（５５）から注入された高圧ガスは、本来
望ましい占有空間（破線位置）を越えて更に奥に食い込
み、このため成形品の外観不良或いは製品の過度の薄肉
化といった不具合を招いていた。又、従来の場合、ガス
供給路（５５）から送られる高圧ガスを制御する手段を
有していなかったため、所定のガス圧を保持して凝固を
待つ間に逐次ガス圧が高くなるという問題もあり、圧力
の高まったガスの作用で上記の食い込みの現象が更に助
長される傾向にあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は溶融樹脂の表層が半凝固となった初期の段
階で樹脂内に低圧のガスを注入して所定時間保持し、次
いで同樹脂内に高圧のガスを注入するようにした。又、
ガス圧可変機構とガス注入機構を設け、ガス注入機構に
は、ガス通路の設けられたガス注入ノズルと、このガス
注入ノズル内に設けられ且つ進退動することで前記ガス
通路を開閉する開閉部材と、この開閉部材の進退を駆動
する駆動部材を設けた。
め、本発明は溶融樹脂の表層が半凝固となった初期の段
階で樹脂内に低圧のガスを注入して所定時間保持し、次
いで同樹脂内に高圧のガスを注入するようにした。又、
ガス圧可変機構とガス注入機構を設け、ガス注入機構に
は、ガス通路の設けられたガス注入ノズルと、このガス
注入ノズル内に設けられ且つ進退動することで前記ガス
通路を開閉する開閉部材と、この開閉部材の進退を駆動
する駆動部材を設けた。
【０００５】
【作用】初期の段階で低圧のガスを注入し、一定時間経
過して安定した頃、次に高圧ガスを注入すれば不要部へ
のガスの食い込みがなくなり、必要部へのみ確実に注入
することができる。このため外観品質を良好に維持でき
る。又、ガス通路を開閉することのできる開閉部材を設
けることで、注入したガス圧を所定の値に正確に保持し
ておくことが可能となる。
過して安定した頃、次に高圧ガスを注入すれば不要部へ
のガスの食い込みがなくなり、必要部へのみ確実に注入
することができる。このため外観品質を良好に維持でき
る。又、ガス通路を開閉することのできる開閉部材を設
けることで、注入したガス圧を所定の値に正確に保持し
ておくことが可能となる。
【０００６】
【実施例】本発明のガス注入方法及び装置の実施例につ
いて添付した図面に基づき説明する。図１は射出成形装
置の全体図、図２はガス注入装置の要部拡大図、図３は
ガス圧可変機構のうちブースタの内部構造の説明図であ
る。
いて添付した図面に基づき説明する。図１は射出成形装
置の全体図、図２はガス注入装置の要部拡大図、図３は
ガス圧可変機構のうちブースタの内部構造の説明図であ
る。
【０００７】図１に示すように中空樹脂成形用の射出成
形装置（１）は、固定型取付板（２）に取り付けられる
固定型本体（３）と、可動型取付板（４）に取り付けら
れる可動型本体（５）が型開き、型閉め可能となり、型
閉め状態の両型本体（３）（５）間にはキャビティ
（６）が形成される。そして固定型本体（３）には、キ
ャビティ（６）内に溶融樹脂を充填するためのスプルー
（７）が設けられ、一方、可動型本体（５）には、キャ
ビティ（６）に先端を臨ませた押出ピン（８）が上下に
摺動自在に設けられている。そしてこの押出ピン（８）
の上端は、可動型取付板（４）に支持される押出板
（９）に取り付けられている。又、可動型本体（５）に
はガス注入機構（１１）が設けられ、このガス注入機構
（１１）には図２に示すようなガス圧可変機構（１２）
が接続されている。
形装置（１）は、固定型取付板（２）に取り付けられる
固定型本体（３）と、可動型取付板（４）に取り付けら
れる可動型本体（５）が型開き、型閉め可能となり、型
閉め状態の両型本体（３）（５）間にはキャビティ
（６）が形成される。そして固定型本体（３）には、キ
ャビティ（６）内に溶融樹脂を充填するためのスプルー
（７）が設けられ、一方、可動型本体（５）には、キャ
ビティ（６）に先端を臨ませた押出ピン（８）が上下に
摺動自在に設けられている。そしてこの押出ピン（８）
の上端は、可動型取付板（４）に支持される押出板
（９）に取り付けられている。又、可動型本体（５）に
はガス注入機構（１１）が設けられ、このガス注入機構
（１１）には図２に示すようなガス圧可変機構（１２）
が接続されている。
【０００８】ガス注入機構（１１）は、可動型本体
（５）に装着され且つ先端側がガス注入ノズルとしての
ノズル部（１７）となったシリンダ本体（１３）と、こ
のシリンダ本体（１３）内で摺動自在なピストン（１
４）を備え、このピストン（１４）のロッド部（１５）
先端に取り付けられた開閉部材としてのニードルピン
（１６）が、前記ノズル部（１７）中央の貫通孔（１
８）内を摺動自在とされている。又、前述のピストン
（１４）を往復作動させるための流体導入ポート（１
９）（２０）が設けられ、例えば油圧によって駆動す
る。
（５）に装着され且つ先端側がガス注入ノズルとしての
ノズル部（１７）となったシリンダ本体（１３）と、こ
のシリンダ本体（１３）内で摺動自在なピストン（１
４）を備え、このピストン（１４）のロッド部（１５）
先端に取り付けられた開閉部材としてのニードルピン
（１６）が、前記ノズル部（１７）中央の貫通孔（１
８）内を摺動自在とされている。又、前述のピストン
（１４）を往復作動させるための流体導入ポート（１
９）（２０）が設けられ、例えば油圧によって駆動す
る。
【０００９】又、ノズル部（１７）の内部には、ガス通
路（２２）が設けられ、このガス通路（２２）の上流側
は後述する高圧ガスタンク（２６）に接続されるととも
に、下流側は前記貫通孔（１８）に連通している。又こ
のガス通路（２２）と貫通孔（１８）の連通部は、ニー
ドルピン（１６）によって連通、遮断自在とされてい
る。つまり図２に示すようにピストン（１４）が下動し
た状態でニードルピン（１６）は該連通部の連通を遮断
するとともに、先端がキャビティ（６）内に突出し、逆
に上動するとニードルピン（１６）は連通部を開放して
ガス通路（２２）と貫通孔（１８）を連通せしめるよう
にしている。
路（２２）が設けられ、このガス通路（２２）の上流側
は後述する高圧ガスタンク（２６）に接続されるととも
に、下流側は前記貫通孔（１８）に連通している。又こ
のガス通路（２２）と貫通孔（１８）の連通部は、ニー
ドルピン（１６）によって連通、遮断自在とされてい
る。つまり図２に示すようにピストン（１４）が下動し
た状態でニードルピン（１６）は該連通部の連通を遮断
するとともに、先端がキャビティ（６）内に突出し、逆
に上動するとニードルピン（１６）は連通部を開放して
ガス通路（２２）と貫通孔（１８）を連通せしめるよう
にしている。
【００１０】次にガス圧可変機構（１２）の構成に付い
て説明する。ガス圧可変機構（１２）は、図２に示すよ
うにガスボンベ（２４）に接続するブースター（２５）
と、このブースター（２５）に接続する高圧ガスタンク
（２６）を備え、ガスボンベ（２４）から送られるガス
をブースター（２５）で加圧してガス圧を高めながら逐
次高圧ガスタンク（２６）に蓄積してゆくようにしてい
る。
て説明する。ガス圧可変機構（１２）は、図２に示すよ
うにガスボンベ（２４）に接続するブースター（２５）
と、このブースター（２５）に接続する高圧ガスタンク
（２６）を備え、ガスボンベ（２４）から送られるガス
をブースター（２５）で加圧してガス圧を高めながら逐
次高圧ガスタンク（２６）に蓄積してゆくようにしてい
る。
【００１１】このため、例えばブースター（２５）の構
成は図３に示すようにピストン往復型加圧器として構成
され、ガスボンベ側から導入管（２７）を通して送られ
る例えば窒素ガスのようなガスをバルブ（３１）、連通
管（２８）を介して小室（２９）に導き、導入ガス圧で
右方に移動するピストン（３０）の力で小室（２９）の
ガスを加圧した後、バルブ（３２）を開いて高圧ガスタ
ンク（２６）に押し込み、これを繰り返して高圧ガスタ
ンク（２６）内のガス圧を高めるようにしている。
成は図３に示すようにピストン往復型加圧器として構成
され、ガスボンベ側から導入管（２７）を通して送られ
る例えば窒素ガスのようなガスをバルブ（３１）、連通
管（２８）を介して小室（２９）に導き、導入ガス圧で
右方に移動するピストン（３０）の力で小室（２９）の
ガスを加圧した後、バルブ（３２）を開いて高圧ガスタ
ンク（２６）に押し込み、これを繰り返して高圧ガスタ
ンク（２６）内のガス圧を高めるようにしている。
【００１２】又、このためピストン（３０）の前後には
ガスの上流側の室（３７）内に臨むピストンロッド（３
３）と、下流側の小室（２９）内に臨むピストンロッド
（３４）を設けて両者の径を異ならせ、効果的に加圧し
得るようにしている。又ピストン（３０）の右方への移
動を補助するための補助エアポート（３５）が設けられ
るとともに、ピストン（３０）を復動させるためのエア
ポート（３６）を設けている。
ガスの上流側の室（３７）内に臨むピストンロッド（３
３）と、下流側の小室（２９）内に臨むピストンロッド
（３４）を設けて両者の径を異ならせ、効果的に加圧し
得るようにしている。又ピストン（３０）の右方への移
動を補助するための補助エアポート（３５）が設けられ
るとともに、ピストン（３０）を復動させるためのエア
ポート（３６）を設けている。
【００１３】このようなブースター（２５）は各バルブ
（３１）（３２）の開閉操作とピストン（３０）の往復
動によって高圧ガスタンク（２５）内のガス圧を時間と
共に逐次高めてゆき、本実施例の場合、低圧ガスと高圧
ガスの２段階に分けて繰り返して蓄積していくようにし
ている。つまり、低圧時には５０〜３００ｋｇ／ｃ
ｍ2、高圧時には１００〜６００ｋｇ／ｃｍ2の各範囲で
両者を組合せ、交互に蓄積圧を変化させていく。
（３１）（３２）の開閉操作とピストン（３０）の往復
動によって高圧ガスタンク（２５）内のガス圧を時間と
共に逐次高めてゆき、本実施例の場合、低圧ガスと高圧
ガスの２段階に分けて繰り返して蓄積していくようにし
ている。つまり、低圧時には５０〜３００ｋｇ／ｃ
ｍ2、高圧時には１００〜６００ｋｇ／ｃｍ2の各範囲で
両者を組合せ、交互に蓄積圧を変化させていく。
【００１４】尚、この高圧ガスタンク（２６）は、図２
に示す接続管（３９）によって前述のノズル部（１７）
のガス通路（２２）に接続されており、この接続管（３
９）の途中に設けられている点検整備用のバルブ（４
０）は通常時は開放している。つまり高圧ガスタンク
（２６）内のガスは直接ガス通路（２２）に連通してお
り、キャビティ（６）内との連通はニードルピン（１
６）によって制御される。
に示す接続管（３９）によって前述のノズル部（１７）
のガス通路（２２）に接続されており、この接続管（３
９）の途中に設けられている点検整備用のバルブ（４
０）は通常時は開放している。つまり高圧ガスタンク
（２６）内のガスは直接ガス通路（２２）に連通してお
り、キャビティ（６）内との連通はニードルピン（１
６）によって制御される。
【００１５】次に以上のように構成したガス注入装置の
ガス注入方法について説明する。ガス注入機構（１１）
のニードルピン（１６）を下動させ、側面部でガス通路
（２２）を遮断した状態で溶融樹脂（４２）をキャビテ
ィ（６）内に充填する。この際ニードルピン（１６）の
先端をキャビティ（６）内に臨ませておくか或いは中間
位置で待機させておく。
ガス注入方法について説明する。ガス注入機構（１１）
のニードルピン（１６）を下動させ、側面部でガス通路
（２２）を遮断した状態で溶融樹脂（４２）をキャビテ
ィ（６）内に充填する。この際ニードルピン（１６）の
先端をキャビティ（６）内に臨ませておくか或いは中間
位置で待機させておく。
【００１６】樹脂（４２）の表層が凝固を始めるとまず
１回目のガスを注入する。つまりニードルピン（１６）
が中間位置にある時は、一旦降下させて表層に孔を明け
た後上動させ、ガス通路（２２）で待機していた低圧の
ガスを樹脂（４２）内に導き１回目のガス注入を行う。
この際の高圧ガスタンク（２６）に蓄積されているガス
の圧力は図４に示す低圧（Ｐ１）であり、前述のように
例えば５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2の範囲内として、一般
的に食い込み状態の不良の発生し易いとされている圧
力、すなわち１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2より低い値と
している。そしてニードルピン（１６）はガス通路（２
２）を開放した直後再び降下してガス通路を遮断し、こ
の状態で所定時間保持する。又、この間に高圧ガスタン
ク（２６）内のガス圧は逐次高められ、低圧（Ｐ１）よ
り高い高圧（Ｐ２）に加圧されている。
１回目のガスを注入する。つまりニードルピン（１６）
が中間位置にある時は、一旦降下させて表層に孔を明け
た後上動させ、ガス通路（２２）で待機していた低圧の
ガスを樹脂（４２）内に導き１回目のガス注入を行う。
この際の高圧ガスタンク（２６）に蓄積されているガス
の圧力は図４に示す低圧（Ｐ１）であり、前述のように
例えば５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2の範囲内として、一般
的に食い込み状態の不良の発生し易いとされている圧
力、すなわち１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2より低い値と
している。そしてニードルピン（１６）はガス通路（２
２）を開放した直後再び降下してガス通路を遮断し、こ
の状態で所定時間保持する。又、この間に高圧ガスタン
ク（２６）内のガス圧は逐次高められ、低圧（Ｐ１）よ
り高い高圧（Ｐ２）に加圧されている。
【００１７】次に２回目のガス注入を行う。つまりニー
ドルピン（１６）が上動しガス通路（２）を開放して高
圧ガス（Ｐ２）を樹脂（４２）内に導く。このガス（Ｐ
２）の圧力も既述のように１００〜６００ｋｇ／ｃｍ2
の範囲内で、しかも低圧のガス（Ｐ１）より高い値を選
択しているが、例えば７５０ｋｇ／ｃｍ2を越えるよう
な値では食い込みの不良が発生し易くなる。そして所定
時間保持する。
ドルピン（１６）が上動しガス通路（２）を開放して高
圧ガス（Ｐ２）を樹脂（４２）内に導く。このガス（Ｐ
２）の圧力も既述のように１００〜６００ｋｇ／ｃｍ2
の範囲内で、しかも低圧のガス（Ｐ１）より高い値を選
択しているが、例えば７５０ｋｇ／ｃｍ2を越えるよう
な値では食い込みの不良が発生し易くなる。そして所定
時間保持する。
【００１８】この時の樹脂（４２）内部の中空部は、例
えば図５に示す通りであり、１回目のガスの注入で破線
位置まで中空部が形成され、２回目の注入によって実線
の位置まで形成される。つまり食い込みの状態が生起せ
ず良好な形状の中空部を作ることが出来る。そして全体
が凝固したらガスを開放して離型する。
えば図５に示す通りであり、１回目のガスの注入で破線
位置まで中空部が形成され、２回目の注入によって実線
の位置まで形成される。つまり食い込みの状態が生起せ
ず良好な形状の中空部を作ることが出来る。そして全体
が凝固したらガスを開放して離型する。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明の中空成形品のガス
注入方法及び装置は、樹脂製品の厚肉部を中空にする場
合に、ガスの食い込みのような不必要な場所へのガスの
充填がなくなり、外観不良等の不具合を無くすことが出
来る。又、ニードルピンのような開閉部材でガス通路の
遮断、開放を自在としたため、凝固間に樹脂内で保持す
べきガス圧を一定に保つことが出来、中空部の形状を一
層正確に成形することが出来る。
注入方法及び装置は、樹脂製品の厚肉部を中空にする場
合に、ガスの食い込みのような不必要な場所へのガスの
充填がなくなり、外観不良等の不具合を無くすことが出
来る。又、ニードルピンのような開閉部材でガス通路の
遮断、開放を自在としたため、凝固間に樹脂内で保持す
べきガス圧を一定に保つことが出来、中空部の形状を一
層正確に成形することが出来る。
【図１】射出成形装置の全体図
【図２】ガス注入装置の要部拡大図
【図３】ガス圧可変機構の構成図品であるブースターの
内部構成図
内部構成図
【図４】本発明のガス注入法を説明するための説明図
【図５】ガス注入状態を説明する説明図
【図６】従来例のガス注入状態を示す説明図
１ 射出成形装置 ６ キャビティ １１ ガス注入機構 １２ ガス圧可変機構 １６ ニードルピン １７ ノズル部 ２２ ガス通路 ４２ 溶融樹脂
フロントページの続き (72)発明者 市川 輝男 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 斉藤 理也 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−9820（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67622（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265732（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−154718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−30723（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84
Claims (2)
- 【請求項１】 金型キャビティに充填した溶融樹脂内に
ガスを注入するガス注入方法において、この方法は、溶
融樹脂の表層が半凝固となった初期の段階で樹脂内に低
圧のガスを注入して所定時間保持し、次いで同樹脂内に
高圧のガスを注入して中空成形品を成形することを特徴
をする中空成形品のガス注入方法。 - 【請求項２】 中空成形品を成形するためのガス注入装
置において、このガス注入装置は、ガス圧可変機構とガ
ス注入機構を備え、このガス注入機構は、ガス通路の設
けられたガス注入ノズルと、このガス注入ノズル内に設
けられ且つ進退動することで前記ガス通路を開閉する開
閉部材と、この開閉部材の進退駆動を行わしめる駆動部
材を備えたことを特徴とする中空成形品のガス注入装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18312091A JP2971198B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 中空成形品のガス注入方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18312091A JP2971198B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 中空成形品のガス注入方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054251A JPH054251A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2971198B2 true JP2971198B2 (ja) | 1999-11-02 |
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ID=16130142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18312091A Expired - Fee Related JP2971198B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 中空成形品のガス注入方法及び装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2971198B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE10007994C2 (de) * | 2000-02-22 | 2003-11-13 | Battenfeld Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgiessen von mindestens einen Hohlraum aufweisenden Formteilen |
| CN108081539A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 柳道万和(苏州)热流道系统有限公司 | 用于模具的气体辅助成型装置 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP18312091A patent/JP2971198B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH054251A (ja) | 1993-01-14 |
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