JP3273433B2 - Injection molding method and injection molding machine for light alloy injection material - Google Patents

Injection molding method and injection molding machine for light alloy injection material

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JP3273433B2
JP3273433B2 JP18502495A JP18502495A JP3273433B2 JP 3273433 B2 JP3273433 B2 JP 3273433B2 JP 18502495 A JP18502495 A JP 18502495A JP 18502495 A JP18502495 A JP 18502495A JP 3273433 B2 JP3273433 B2 JP 3273433B2
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injection
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体状の軽合金射出材
料が収納されているホッパと、その先端部に射出ノズル
が設けられているシリンダバレルと、該シリンダバレル
内で回転および軸方向に駆動されるように設けられてい
るスクリュと、スクリュを回転方向と軸方向に駆動する
駆動装置とを備えた射出成形機により軽合金射出材料か
ら成形品を得る軽合金射出材料の射出形成方法およびこ
の方法の実施に直接使用される射出成形機に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hopper containing a solid light alloy injection material, a cylinder barrel provided with an injection nozzle at the tip thereof, and a rotary and axial direction inside the cylinder barrel. Injection molding method for obtaining a molded product from a light alloy injection material by an injection molding machine having a screw provided so as to be driven in a direction, and a drive device for driving the screw in a rotational direction and an axial direction. And an injection molding machine used directly to carry out this method.

【0002】[0002]

【従来の技術】インラインスクリュ式射出成形機は、文
献名を挙げるまでもなく従来周知で、外周部にヒータが
設けられているシリンダバレル、このシリンダバレル内
で回転および軸方向に駆動されるスクリュ、このスクリ
ュを軸方向に駆動する油圧ピストン・シリンダ機構、回
転方向に駆動する油圧モータ等から構成されている。し
たがって、スクリュを油圧モータにより回転駆動すると
共に、ホッパから軽合金射出材料をシリンダバレルに供
給すると、固体状の軽合金射出材料はスクリュの回転に
よる摩擦熱、剪断熱、ヒータから加える熱等により混練
・溶融され、そしてシリンダバレルの前方に送られ計量
される。計量された溶融状態の軽合金射出材料は、油圧
ピストン・シリンダ機構の油圧室に圧力油を供給し、ス
クリュを軸方向に駆動することにより金型に射出され
る。冷却固化を待って金型を開き成形品を得ることがで
きる。
2. Description of the Related Art An in-line screw type injection molding machine is well known without mentioning a document name, and is a cylinder barrel provided with a heater on an outer peripheral portion, and a screw which is rotated and driven in an axial direction in the cylinder barrel. And a hydraulic piston / cylinder mechanism for driving the screw in the axial direction, a hydraulic motor for driving in the rotational direction, and the like. Therefore, when the screw is driven to rotate by the hydraulic motor and the light alloy injection material is supplied to the cylinder barrel from the hopper, the solid light alloy injection material is kneaded by friction heat due to the rotation of the screw, shear heat insulation, heat applied from the heater, etc. -Melted and sent forward of the cylinder barrel and weighed. The measured light alloy injection material in the molten state is injected into a mold by supplying pressure oil to a hydraulic chamber of a hydraulic piston / cylinder mechanism and driving the screw in the axial direction. After cooling and solidification, the mold is opened to obtain a molded product.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
射出成形機によっても、射出成形により軽合金射出材料
から成形品を得ることはできる。しかしながら、連続的
に射出成形しているときには問題は少ないが、成形を中
断したときに特に問題が生じることがある。すなわち、
軽合金例えば活性の高いマグネシウム合金、アルミニウ
ム合金等に見られるように軽合金射出材料は酸化し易い
ので、従来の射出成形機によって成形品を得るときには
次のような問題が生じている。 (1)温度が高く酸化しやすい状態にあるスクリュ供給
部において、軽合金射出材料が酸化すると塊状に固ま
り、場合によってはシリンダバレル内における搬送が不
可能になることもある。 (2)固体状の軽合金射出材料の表面に形成された酸化
物が成形品に混入し、成形品の品質を低下させる。 (3)射出ノズルの先端部においては、軽合金射出材料
は融点近くの高温で、しかも大気に直接曝されているの
で、強固な酸化物が形成され、形成された酸化物がプラ
グとなり、射出不能になることがある。 (4)射出ノズルの先端部から漏れ出す溶融状態の軽合
金射出材料が発火、燃焼し、射出ノズルの外周部に巻き
付けられているヒータ、熱電対等を損傷させることがあ
る。本発明は、上記したような従来の欠点あるいは問題
点を解決した軽合金射出材料の射出成形方法およびこの
方法の実施に使用される射出成形機を提供することを目
的としている。
As described above, even with a conventional injection molding machine, a molded article can be obtained from a light alloy injection material by injection molding. However, while there are few problems during continuous injection molding, problems may occur particularly when molding is interrupted. That is,
Since light alloy injection materials are easily oxidized as seen in light alloys such as highly active magnesium alloys and aluminum alloys, the following problems arise when moldings are obtained by conventional injection molding machines. (1) In the screw supply section where the temperature is high and is easily oxidized, when the light alloy injection material is oxidized, the light alloy injection material solidifies in a lump, and in some cases, it becomes impossible to convey the light alloy injection material in the cylinder barrel. (2) The oxide formed on the surface of the solid light alloy injection material is mixed into the molded product, and deteriorates the quality of the molded product. (3) At the tip of the injection nozzle, the light alloy injection material is exposed to the atmosphere at a high temperature close to the melting point and is directly exposed to the atmosphere, so that a strong oxide is formed and the formed oxide becomes a plug, It may be impossible. (4) The molten light alloy injection material leaking from the tip of the injection nozzle may ignite and burn, damaging the heater, thermocouple, and the like wound around the outer periphery of the injection nozzle. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an injection molding method of a light alloy injection material which solves the above-mentioned conventional disadvantages or problems, and an injection molding machine used for implementing the method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明は、固体状の軽合
金射出材料が収納されているホッパと、その先端部に射
出ノズルが設けられているシリンダバレルと、該シリン
ダバレル内で回転および軸方向に駆動されるように設け
られているスクリュと、前記スクリュを回転方向と軸方
向に駆動する駆動装置とを備えた射出成形機により軽合
金射出材料から成形品を得る射出成形方法において、成
形開始準備時間中、所定時間以上成形を中断する時間中
および成形終了後所定時間中は、前記ホッパの内部を不
活性ガス雰囲気にし、それによって前記ホッパ下のスク
リュ供給部を不活性ガス雰囲気にすると共に、前記射出
ノズルの先端部を不活性ガス雰囲気にするように構成さ
れ、請求項2記載の発明は、固体状の軽合金射出材料が
収納されているホッパと、その先端部に射出ノズルが設
けられているシリンダバレルと、該シリンダバレル内で
回転および軸方向に駆動されるように設けられているス
クリュと、前記スクリュを回転方向と軸方向に駆動する
駆動装置とを備えた射出成形機により軽合金射出材料か
ら成形品を得るとき、成形開始準備時間中、所定時間以
上成形を中断する時間中および成形終了後所定時間中
は、前記ホッパの内部と前記射出ノズルの先端部を不活
性ガス雰囲気にすると共に、前記ホッパの内部は成形中
も不活性ガス雰囲気にし、それによって前記ホッパ下の
スクリュ供給部を成形中も不活性ガス雰囲気にするよう
に構成される。請求項3記載の発明は、外部に加熱体が
設けられているシリンダバレルと、該シリンダバレル内
で回転および軸方向に駆動されるように設けられている
スクリュと、前記スクリュを回転方向と軸方向に駆動す
る駆動装置と、前記シリンダバレルに軽合金射出材料を
供給するためのホッパと、前記ホッパの内部と前記シリ
ンダバレルの先端部に設けられている射出ノズルとを不
活性ガス雰囲気に置くための不活性ガス供給装置とを備
えた射出成形機であって、前記不活性ガス供給装置は、
不活性ガス供給源から前記ホッパまで延びている第1の
ガス供給管路と、同様に不活性ガス供給源から前記射出
ノズルの方へ延びている第2のガス供給管路と、該第2
のガス供給管路の先端に取り付けられている不活性ガス
置換治具とからなり、前記不活性ガス置換治具は、不活
性ガスが放出される開口部を有すると共に、該開口部が
前記射出ノズルと整合する第1位置と、成形可能な位置
に退避する第2位置とに移動可能に設けられ、前記不活
性ガス置換治具の開口部を前記射出ノズルに整合して押
し付けると、前記開口部と前記射出ノズルとは気密状態
で接触するように構成される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is directed to a hopper containing a solid light alloy injection material and an injection hopper at the tip of the hopper. Injection including a cylinder barrel provided with a nozzle, a screw provided so as to be rotated and driven in the cylinder barrel in the cylinder direction, and a drive device for driving the screw in the rotation direction and the axial direction. In an injection molding method for obtaining a molded article from a light alloy injection material by a molding machine, the interior of the hopper is kept under an inert gas atmosphere during a molding start preparation time, during a time when molding is interrupted for a predetermined time or more, and during a predetermined time after the molding is completed. The screw supply section below the hopper is made to have an inert gas atmosphere, and the tip of the injection nozzle is made to have an inert gas atmosphere. The present invention provides a hopper containing a solid light alloy injection material, a cylinder barrel provided with an injection nozzle at the tip thereof, and provided so as to be rotationally and axially driven within the cylinder barrel. When a molded product is obtained from a light alloy injection material by an injection molding machine including a screw that is being driven and a driving device that drives the screw in a rotational direction and an axial direction, the molding is interrupted for a predetermined time or more during a preparation start time of molding. During the time and for a predetermined time after the end of the molding, the inside of the hopper and the tip of the injection nozzle are made to have an inert gas atmosphere, and the inside of the hopper is also made to have an inert gas atmosphere during molding. The screw supply section of this embodiment is configured to be in an inert gas atmosphere even during molding. According to a third aspect of the present invention, there is provided a cylinder barrel provided with an external heating element, a screw provided in the cylinder barrel so as to be rotated and driven in the axial direction, A driving device that drives in the direction, a hopper for supplying a light alloy injection material to the cylinder barrel, and an injection nozzle provided inside the hopper and at a tip of the cylinder barrel are placed in an inert gas atmosphere. And an inert gas supply device for the injection molding machine, wherein the inert gas supply device,
A first gas supply line extending from the inert gas supply to the hopper; a second gas supply line also extending from the inert gas supply toward the injection nozzle;
And an inert gas replacement jig attached to the end of the gas supply pipe. The inert gas replacement jig has an opening through which an inert gas is released, and the opening is provided with the injection gas. A first position aligned with the nozzle and a second position retracted to a moldable position are provided so as to be movable, and the opening of the inert gas replacement jig is aligned with the injection nozzle and pressed. The part and the injection nozzle are configured to contact in an airtight state.

【0005】[0005]

【作用】例えばヒータに通電して、シリンダバレル、射
出ノズル等を成形可能な所定温度になるように加熱す
る。この加熱時間中はホッパの内部を不活性ガス雰囲気
にすることにより、ホッパ下のスクリュ供給部も不活性
ガス雰囲気にする。また、射出ノズルの先端部を不活性
ガス雰囲気にする。所定温度になったら、ホッパ内の固
体状の軽合金射出材料をシリンダバレルに供給する。そ
して、従来周知のようにスクリュを回転駆動する。そう
すると、スクリュが回転するときに生じる摩擦熱、剪断
熱等により軽合金射出材料は、混練・溶融されてシリン
ダバレルの前方に計量される。射出ノズルを不活性ガス
雰囲気から開放して、計量された溶融状態の軽合金射出
材料を、スクリュを軸方向に駆動して金型に射出する。
冷却固化を待って成形品を取り出す。以下、上記計量、
射出操作を繰り返して成形する。上記のように成形して
いるときも、連続して、または間欠的にホッパ内部を不
活性ガス雰囲気にする。ホッパ内部を不活性ガス雰囲気
にすることにより、ホッパ下のスクリュ供給部も不活性
ガス雰囲気にする。または、成形動作を所定時間以上例
えば10分以上中断するときは、ホッパの内部を不活性
ガス雰囲気にすることにより、ホッパ下のスクリュ供給
部も不活性ガス雰囲気にすると共に、射出ノズルの先端
部を不活性ガス雰囲気にする。所定時間中断した後は前
述したようにして再開する。成形を終了したら、シリン
ダバレルの内部から軽合金射出材料が残らないようにな
るだけ排出し、ヒータをオフすると共に、ホッパの内部
と射出ノズルの先端部を所定時間例えばシリンダバレル
の温度が200℃以下に下がるまで不活性ガス雰囲気に
する。他の発明は、上記のように作用すると共に、射出
成形時にもホッパの内部は不活性ガス雰囲気にし、ホッ
パ下のスクリュ供給部も不活性ガス雰囲気にする。
For example, a heater is energized to heat a cylinder barrel, an injection nozzle and the like to a predetermined moldable temperature. During this heating time, the inside of the hopper is set to an inert gas atmosphere, so that the screw supply section below the hopper is also set to the inert gas atmosphere. Further, the tip of the injection nozzle is set to an inert gas atmosphere. When the temperature reaches a predetermined value, the solid light alloy injection material in the hopper is supplied to the cylinder barrel. Then, the screw is driven to rotate as conventionally known. Then, the light alloy injection material is kneaded and melted by frictional heat and shear heat generated when the screw rotates, and is measured in front of the cylinder barrel. The injection nozzle is opened from the inert gas atmosphere, and the measured light alloy injection material in the molten state is injected into the mold by driving the screw in the axial direction.
After cooling and solidification, remove the molded product. Hereinafter, the above weighing,
The injection operation is repeated to mold. Even when the molding is performed as described above, the inside of the hopper is continuously or intermittently brought into an inert gas atmosphere. By making the inside of the hopper an inert gas atmosphere, the screw supply section below the hopper is also made an inert gas atmosphere. Alternatively, when the molding operation is interrupted for a predetermined time or more, for example, for 10 minutes or more, the inside of the hopper is made to have an inert gas atmosphere, so that the screw supply section below the hopper is also made to have an inert gas atmosphere, and the tip of the injection nozzle is To an inert gas atmosphere. After the interruption for a predetermined time, the operation is resumed as described above. When the molding is completed, the light alloy injection material is discharged from the inside of the cylinder barrel so as not to remain, the heater is turned off, and the inside of the hopper and the tip of the injection nozzle are kept at a predetermined temperature, for example, 200 ° C. Inert gas atmosphere until below. Other inventions operate as described above, and also make the interior of the hopper an inert gas atmosphere during injection molding, and also make the screw supply section below the hopper an inert gas atmosphere.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図1により本発明の射出成形機の実施
例を説明する。本実施例に係わる射出成形機は、従来周
知の構造をしたシリンダバレル1、このシリンダバレル
1内に軸方向と回転方向とに駆動自在に設けられている
スクリュ15、前記シリンダバレル1に固体状の軽合金
射出材料を供給するホッパ20、前記スクリュ15を軸
方向と回転方向とに駆動する駆動装置30、31、詳し
くは後述する不活性ガス供給装置40等から構成されて
いる。
FIG. 1 shows an embodiment of an injection molding machine according to the present invention. The injection molding machine according to the present embodiment includes a cylinder barrel 1 having a conventionally known structure, a screw 15 provided in the cylinder barrel 1 so as to be able to be driven in the axial direction and the rotation direction, and a solid And a drive unit 30, 31 for driving the screw 15 in the axial direction and the rotational direction, and more specifically, an inert gas supply unit 40 described later.

【0007】シリンダバレル1は周知の構造を有し、図
において右方の後端部寄りに開口2があけられ、この開
口2にホッパ20の供給口24が気密的に接続されてい
る。シリンダバレル1の前方端部には射出ノズル3が設
けられている。シリンダバレル1および射出ノズル3の
外周部には、周知のように個々に精密に温度制御される
ヒータ4、4、…が設けられている。
The cylinder barrel 1 has a well-known structure, and an opening 2 is opened near the right rear end in the figure, and a supply port 24 of a hopper 20 is air-tightly connected to the opening 2. An injection nozzle 3 is provided at a front end of the cylinder barrel 1. As is well known, heaters 4, 4,... Which are individually and precisely temperature-controlled are provided on the outer peripheral portions of the cylinder barrel 1 and the injection nozzle 3.

【0008】シリンダバレル1には、ピストン・シリン
ダ装置5のシリンダ5’が固定されている。このピスト
ン・シリンダ装置5のピストン6からはピストンロッド
7が図1において左方すなわち前方に延び、そして射出
台Dに固定されている固定盤10に固定されている。し
たがって、ピストン・シリンダ装置5のピストンロッド
側の油圧室8に圧油を供給すると、シリンダバレル1し
たがって射出ノズル3が固定金型11へタッチする方向
へ駆動され、ピストンヘッド側の油室9に供給すると、
固定金型11から離間する方へ駆動されることになる。
固定盤10には周知のように固定金型11が、そして図
には示されていない可動盤には可動金型12がそれぞれ
取り付けられている。
A cylinder 5 ′ of a piston / cylinder device 5 is fixed to the cylinder barrel 1. A piston rod 7 extends from the piston 6 of the piston-cylinder device 5 to the left or forward in FIG. 1 and is fixed to a fixed platen 10 fixed to the injection table D. Therefore, when pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 8 on the piston rod side of the piston / cylinder device 5, the cylinder barrel 1 and thus the injection nozzle 3 are driven in the direction of touching the fixed mold 11, and the oil is supplied to the oil chamber 9 on the piston head side. When you supply
It is driven in a direction away from the fixed mold 11.
As is well known, a fixed die 11 is mounted on the fixed platen 10, and a movable die 12 is mounted on a movable plate not shown in the drawing.

【0009】スクリュ15は、従来周知のように、後方
から先端部に向かって固体輸送区間すなわちスクリュ供
給部16、相遷移区間および液体輸送区間に分かれ、ス
クリュ供給部16の後端部はシリンダバレル1から外方
へ延びスクリュ軸17となっている。そしてこのスクリ
ュ軸17が、従来周知のピストン・シリンダユニット等
から構成されている軸方向駆動装置30と、油圧モータ
等から構成されている回転方向駆動装置31とに接続さ
れている。ホッパ20は、略漏斗状をした本体21と、
この本体21の上方の開口部を気密的に密閉する蓋体2
2とから構成されている。そして、本体21の斜壁23
と、下方の供給口24近傍とに、後述する第1ガス供給
管路43を接続するための開口25、26があけられて
いる。
As is well known in the art, the screw 15 is divided into a solid transport section, that is, a screw supply section 16, a phase transition section, and a liquid transport section from the rear to the front end, and the rear end of the screw supply section 16 has a cylinder barrel. The screw shaft 17 extends outward from the first shaft 1. The screw shaft 17 is connected to an axial driving device 30 composed of a conventionally known piston / cylinder unit and the like, and a rotational driving device 31 composed of a hydraulic motor and the like. The hopper 20 includes a substantially funnel-shaped main body 21,
Lid 2 for hermetically sealing the upper opening of main body 21
And 2. And the slope 23 of the main body 21
Openings 25 and 26 for connecting a first gas supply pipe 43 to be described later are opened near the lower supply port 24.

【0010】不活性ガス供給装置40は、アルゴンガ
ス、窒素ガス等が収納されているボンベ状の第1、2の
圧力容器41、41’、これらの圧力容器41、41’
からホッパ20と射出ノズル3の方へそれぞれ延びてい
る第1、2のガス供給管路43、46、射出ノズル3の
先端部を不活性ガス雰囲気にする不活性ガス置換治具5
0等から構成されている。第1の圧力容器41からは第
1のガス供給管路43がホッパ20の方へ延び、そして
2本の分岐管43’、43”がホッパ20の開口25、
26にそれぞれ気密的に接続されている。なお、第1の
ガス供給管路43には圧力調整器44、流量調整器45
等が設けられている。第2の圧力容器41’からは第2
のガス供給管路46が射出ノズル3の方へ延び、そして
フレキシブルなホース47を介して不活性ガス置換治具
50に接続されている。不活性ガス置換治具50は、固
定盤10の表面に沿って上下動可能にあるいは着脱可能
に設けられている。そして、内部に上方から中心部に向
かってガス通路51が形成され、このガス通路51は図
において右方の表面で外部に開口52している。この開
口52は、固体盤10に通常設けられているロケートリ
ングのノズル挿入孔と同様な形状をしている。したがっ
て、射出ノズル3が不活性ガス置換治具50の開口52
に接触すると、不活性ガスは外部へ漏れない。
The inert gas supply device 40 includes first and second cylinder-shaped pressure vessels 41 and 41 ′ containing argon gas, nitrogen gas and the like, and these pressure vessels 41 and 41 ′.
First and second gas supply pipes 43 and 46 extending toward the hopper 20 and the injection nozzle 3, respectively, and an inert gas replacement jig 5 for setting the tip of the injection nozzle 3 to an inert gas atmosphere.
0 and so on. From the first pressure vessel 41, a first gas supply line 43 extends toward the hopper 20, and two branch tubes 43 ', 43 "
26 are hermetically connected. The first gas supply pipe 43 has a pressure regulator 44 and a flow regulator 45.
Etc. are provided. From the second pressure vessel 41 ', the second
A gas supply line 46 extends toward the injection nozzle 3 and is connected to an inert gas replacement jig 50 via a flexible hose 47. The inert gas replacement jig 50 is provided to be vertically movable along the surface of the fixed platen 10 or to be detachable. A gas passage 51 is formed inside from the upper side toward the center, and the gas passage 51 has an opening 52 to the outside on the right surface in the drawing. The opening 52 has the same shape as the nozzle insertion hole of the locate ring normally provided in the solid board 10. Therefore, the injection nozzle 3 is connected to the opening 52 of the inert gas replacement jig 50.
When contacted, the inert gas does not leak to the outside.

【0011】次に、上記実施例の射出成形機を使用した
軽合金射出材料の射出形成方法を説明する。射出材料に
は樹脂も適用することができるが、本実施例では軽合金
が適用される。軽合金とは、融点が650゜C以下の金
属元素単体もしくはこれらの金属を基にした合金を称す
る。実際的な例としては例えばアルミニウム、マグネシ
ウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、テルビウム、テルル、
カドミウム、タリウム、アスタチン、ポロニウム、セレ
ン、リチウム、インジウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジュウム、セシウム、フランシウム、ガリウム等を挙
げることできるが、特にアルミニウム、マグネシウム、
鉛、亜鉛、ビスマス、錫の単体およびこれらの金属を基
にした合金が望ましい。これらの金属材料は、いずれも
上記実施例の射出成形機で混練溶融し、そして射出成形
できる金属元素あるいは合金である。
Next, a method for injection-molding a light alloy injection material using the injection molding machine of the above embodiment will be described. Although a resin can be used as the injection material, a light alloy is used in this embodiment. The light alloy refers to a simple metal element having a melting point of 650 ° C. or less or an alloy based on these metals. Practical examples include, for example, aluminum, magnesium, zinc, tin, lead, bismuth, terbium, tellurium,
Cadmium, thallium, astatine, polonium, selenium, lithium, indium, sodium, potassium, rubidium, cesium, francium, gallium and the like, particularly aluminum, magnesium,
Preference is given to simple elements of lead, zinc, bismuth and tin and alloys based on these metals. All of these metal materials are metal elements or alloys that can be kneaded and melted by the injection molding machine of the above embodiment and injection molded.

【0012】成形開始準備期間中、不活性ガス置換治具
50を、駆動装置例えば図に示されていない油圧ピスト
ン機構によりスライドさせて、図1に示されているよう
に、開口52が射出ノズル3と軸方向に整合する第1の
位置にする。そうしてピストン・シリンダ装置5のピス
トンロッド側の油圧室8に圧油を供給する。そうする
と、射出ノズル3が不活性ガス置換治具50の開口52
にタッチする。そこで、第2の圧力容器41’の元栓4
2’を開く。そうすると、第2のガス供給管路46によ
り、圧力調整器48で所定圧力に調整された不活性ガス
が、不活性ガス置換治具50のガス通路51から開口5
2に供給される。これにより、射出ノズル3の先端部が
不活性ガス雰囲気に置かれる。また、第1の圧力容器4
1の元栓42も開く。そうすると、第1のガス供給管路
43により、圧力調整器44で所定圧力に調整され、そ
して流量調整器45により所定流量に制御された不活性
ガスが、分岐管43’、43”からホッパ20の本体2
1と供給口24近傍とに供給される。これにより、ホッ
パ20の本体21の内部と、供給口24近傍と、ホッパ
20下のスクリュ供給部16とが不活性ガス雰囲気に置
かれる。
During the preparation for molding start, the inert gas replacement jig 50 is slid by a driving device, for example, a hydraulic piston mechanism (not shown) so that the opening 52 is opened as shown in FIG. 3 to a first position axially aligned. Thus, pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 8 on the piston rod side of the piston / cylinder device 5. Then, the injection nozzle 3 is connected to the opening 52 of the inert gas replacement jig 50.
Touch. Therefore, the main stopper 4 of the second pressure vessel 41 ′
Open 2 '. Then, the inert gas adjusted to a predetermined pressure by the pressure adjuster 48 is supplied from the gas passage 51 of the inert gas replacement jig 50 to the opening 5 through the second gas supply pipe 46.
2 is supplied. Thereby, the tip of the injection nozzle 3 is placed in an inert gas atmosphere. Also, the first pressure vessel 4
The first main plug 42 is also opened. Then, the inert gas, which is adjusted to the predetermined pressure by the pressure regulator 44 by the first gas supply pipe 43 and controlled to the predetermined flow rate by the flow regulator 45, flows from the branch pipes 43 'and 43 "through the hopper 20. Body 2
1 and the vicinity of the supply port 24. Thus, the inside of the main body 21 of the hopper 20, the vicinity of the supply port 24, and the screw supply unit 16 below the hopper 20 are placed in an inert gas atmosphere.

【0013】シリンダバレル1には、例えば温度センサ
が取り付けられていて、この温度センサが計量可能な所
定温度に上昇したことを検知すると、計量を開始する。
すなわち回転方向駆動装置31によりスクリュ15は回
転駆動される。そしてホッパ20から固体状の軽合金射
出材料がシリンダバレル1に供給される。そうすると、
軽合金射出材料はシリンダバレル1内でヒータ4、4、
…から加える熱と、スクリュ15を回転駆動するときに
生じる摩擦熱、剪断熱等により相遷移区間で徐々に溶融
が始まり、液体輸送区間で溶融してシリンダバレルの前
方に計量される。計量の進行と共に、スクリュ15は計
量される溶融状態の軽合金射出材料の圧力により後退す
る。図1において、固体状の軽合金射出材料は多数の点
で、そして溶融状態の軽合金射出材料は塗りつぶしで示
されている。
For example, a temperature sensor is attached to the cylinder barrel 1, and when the temperature sensor detects that the temperature has risen to a predetermined measurable temperature, the metering is started.
That is, the screw 15 is rotationally driven by the rotational direction driving device 31. Then, a solid light alloy injection material is supplied from the hopper 20 to the cylinder barrel 1. Then,
The light alloy injection material is supplied to the heaters 4, 4,
.., And frictional heat and shear heat generated when the screw 15 is driven to rotate, the melting gradually starts in the phase transition section, melts in the liquid transport section, and is measured in front of the cylinder barrel. As the measurement proceeds, the screw 15 is retracted by the pressure of the light alloy injection material in the molten state to be measured. In FIG. 1, the solid light alloy injection material is shown in multiple points, and the light alloy injection material in the molten state is shown in solid.

【0014】所定量計量したら、第2の圧力容器41’
の元栓42’を閉じる。ピストン・シリンダ装置5のピ
ストンヘッド側の油室9に圧油を供給して射出ノズル3
を不活性ガス置換治具50から離す。そうして、不活性
ガス置換治具50を成形に支障にない第2位置へ退避さ
せる。ピストン・シリンダ装置5のピストンロッド側の
油圧室8に圧油を供給して射出ノズル3を固定金型11
へタッチさせる。そうして軸方向駆動装置30によりス
クリュ15を高速で駆動する。計量された溶融状態の軽
合金射出材料は高速で金型11、12のキャビテイに射
出される。射出が終わったら、冷却固化を待って成形品
を取り出す。その間に前述したようにして計量し、そし
て射出する。上記のようにして成形するときにも、ホッ
パ20の本体21と供給口24近傍には不活性ガスを供
給する。
After measuring a predetermined amount, the second pressure vessel 41 '
Is closed. The pressurized oil is supplied to the oil chamber 9 on the piston head side of the piston / cylinder device 5 and the injection nozzle 3
Is separated from the inert gas replacement jig 50. Then, the inert gas replacement jig 50 is retracted to the second position which does not hinder the molding. Pressure oil is supplied to the hydraulic chamber 8 on the piston rod side of the piston / cylinder device 5 to fix the injection nozzle 3 to the fixed mold 11.
To touch. Thus, the screw 15 is driven at a high speed by the axial driving device 30. The measured light alloy injection material in the molten state is injected into the cavities of the molds 11 and 12 at high speed. After the injection is completed, the molded product is taken out after cooling and solidification. Meanwhile, weigh and inject as described above. Also when forming as described above, an inert gas is supplied to the main body 21 of the hopper 20 and the vicinity of the supply port 24.

【0015】長時間例えば10分以上中断するときは酸
化の程度が大きくなるので、前述したように不活性ガス
置換治具50を図示の第1位置へ移動して、第2の圧力
容器41’の元栓42’を開き、射出ノズル3の先端部
を不活性ガス雰囲気に置く。また、ホッパ20の本体2
1と供給口24近傍にも前述したようにして不活性ガス
を供給する。前述した始動時の操作に準じて再開する。
成形操作を終了するときは、スクリュ15を回転駆動し
てシリンダバレル1内の軽合金射出材料がなるだけ残ら
ないように排出する。そうして、不活性ガス置換治具5
0を図示の第1の位置へ移動させて、前述したように射
出ノズル3の先端部を不活性ガス雰囲気に置くと共に、
ホッパ20の本体21と供給口24近傍も不活性ガス雰
囲気に置く。温度センサがシリンダバレル1の温度が1
00〜200゜C以下に下がったことを検知すると、元
栓42、42’を閉めて不活性ガスの供給を停止する。
Since the degree of oxidation increases when the operation is interrupted for a long period of time, for example, 10 minutes or more, the inert gas replacement jig 50 is moved to the first position shown in FIG. Is opened and the tip of the injection nozzle 3 is placed in an inert gas atmosphere. Also, the main body 2 of the hopper 20
The inert gas is also supplied to 1 and the vicinity of the supply port 24 as described above. The operation is restarted according to the above-described operation at the time of starting.
When the forming operation is completed, the screw 15 is driven to rotate so that the light alloy injection material in the cylinder barrel 1 is discharged so as to remain as little as possible. Then, the inert gas replacement jig 5
0 to the first position shown in the figure, and the tip of the injection nozzle 3 is placed in an inert gas atmosphere as described above.
The main body 21 of the hopper 20 and the vicinity of the supply port 24 are also placed in an inert gas atmosphere. The temperature sensor detects that the temperature of the cylinder barrel 1 is 1
When it is detected that the temperature has dropped to 00 to 200 ° C. or less, the main plugs 42 and 42 ′ are closed and the supply of the inert gas is stopped.

【0016】上記実施例では不活性ガス置換治具50を
第1の位置へ移動させ、そして射出ノズル3をピストン
・シリンダ装置5により不活性ガス置換治具50の開口
52に当接する方向に駆動しているが、不活性ガス置換
治具50を第1の位置へ移動させてから、不活性ガス置
換治具50を射出ノズル3に当接する方向に駆動するよ
うに実施することもできる。なお、上記射出成形機を使
用した成形方法の説明では、制御装置自体に関する説明
がなく、半自動的に成形されるように説明されている
が、完全に自動的にも、また手動的にも成形できること
は明らかである。
In the above embodiment, the inert gas replacement jig 50 is moved to the first position, and the injection nozzle 3 is driven by the piston / cylinder device 5 in the direction in which it comes into contact with the opening 52 of the inert gas replacement jig 50. However, after the inert gas replacement jig 50 is moved to the first position, the inert gas replacement jig 50 may be driven in a direction in which it comes into contact with the injection nozzle 3. In the description of the molding method using the above-described injection molding machine, there is no description about the control device itself, but it is described that molding is performed semi-automatically. However, molding is performed completely automatically or manually. Clearly what you can do.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、固体状
の軽合金射出材料が収納されているホッパと、その先端
部に射出ノズルが設けられているシリンダバレルと、該
シリンダバレル内で回転および軸方向に駆動されるよう
に設けられているスクリュと、スクリュを回転方向と軸
方向に駆動する駆動装置とを備えた射出成形機により軽
合金射出材料から成形品を得る射出成形方法において、
成形開始準備時間中、所定時間以上成形を中断する時間
中および成形終了後所定時間中は、ホッパの内部と射出
ノズルの先端部を不活性ガス雰囲気にするので、ホッパ
内で軽合金射出材料が酸化しないことは勿論のこと、ホ
ッパ下のスクリュ供給部において軽合金射出材料が酸化
して塊状に固まり、成形サイクル時に搬送が不可能にな
るようなことはない、また酸化物が成形品に混入し成形
品の品質を低下させるようなこともない。さらには射出
ノズルが酸化物のプラグで詰まることも、射出ノズルの
外周部に巻き付けられているヒータ、熱電対等が酸化時
の発火等により損傷を受けることもない、加えて成形サ
イクルの開始が容易にできる、という数々の効果が得ら
れる。また、他の発明によると、成形中もホッパ内は不
活性ガス雰囲気に置かれるので、上記のような効果に加
えてホッパ内で軽合金射出材料が酸化しないことは勿論
のこと、ホッパ下のスクリュ供給部が不活性ガス雰囲気
になるので、活性の高いマグネシウム合金、アルミニウ
ム合金等の軽合金射出材料の酸化が防止され、軽合金射
出材料は円滑にシリンダバレル内を搬送され、そして酸
化物による成形品の品質低下が抑えられるという効果が
得られる。
As described above, according to the present invention, a hopper containing a solid light alloy injection material, a cylinder barrel provided with an injection nozzle at the tip thereof, and In an injection molding method for obtaining a molded product from a light alloy injection material by an injection molding machine having a screw provided to be driven in rotation and an axial direction, and a driving device for driving the screw in the rotation direction and the axial direction. ,
During the molding start preparation time, during the time during which molding is interrupted for a predetermined time or more, and during the predetermined time after the end of molding, the interior of the hopper and the tip of the injection nozzle are set to an inert gas atmosphere, so that the light alloy injection material is In addition to not being oxidized, the light alloy injection material is not oxidized and solidified in the screw supply section below the hopper, making it impossible to transport during the molding cycle. Also, the quality of the molded product is not reduced. In addition, the injection nozzle is not clogged with an oxide plug, and the heater and thermocouple wound around the outer periphery of the injection nozzle are not damaged by ignition during oxidation, etc. In addition, the molding cycle can be started easily. Can be achieved. Further, according to another invention, the inside of the hopper is placed in an inert gas atmosphere during molding, so that the light alloy injection material is not oxidized in the hopper in addition to the above-mentioned effects, and, of course, Since the screw supply section is in an inert gas atmosphere, oxidation of light alloy injection materials such as highly active magnesium alloys and aluminum alloys is prevented, and the light alloy injection materials are smoothly transported in the cylinder barrel, and The effect is obtained that the deterioration of the quality of the molded article is suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係わる射出成形機の一部を破
断して模式的に示す側面図である。
FIG. 1 is a side view schematically showing a part of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention in a cutaway manner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダバレル 3 射出ノズル 4 ヒータ 15 スクリュ 20 ホッパ 40 不活性ガス供給装置 41 第1の圧力容器 41’ 第2の圧力容器 43 第1のガス供給管路 46 第2のガス供給管路 50 不活性ガス置換治具 52 開口 Reference Signs List 1 cylinder barrel 3 injection nozzle 4 heater 15 screw 20 hopper 40 inert gas supply device 41 first pressure vessel 41 'second pressure vessel 43 first gas supply pipe 46 second gas supply pipe 50 inactive Gas replacement jig 52 opening

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/20 B22D 17/00 B29C 45/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 17/20 B22D 17/00 B29C 45/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固体状の軽合金射出材料が収納されてい
るホッパ(20)と、その先端部に射出ノズル(3)が
設けられているシリンダバレル(1)と、該シリンダバ
レル(1)内で回転および軸方向に駆動されるように設
けられているスクリュ(15)と、前記スクリュ(1
5)を回転方向と軸方向に駆動する駆動装置(30、3
1)とを備えた射出成形機により軽合金射出材料から成
形品を得る射出成形方法において、 成形開始準備時間中、所定時間以上成形を中断する時間
中および成形終了後所定時間中は、前記ホッパ(20)
の内部を不活性ガス雰囲気にし、それによって前記ホッ
パ(20)下のスクリュ供給部(16)を不活性ガス雰
囲気にすると共に、前記射出ノズル(3)の先端部を不
活性ガス雰囲気にすることを特徴とする軽合金射出材料
の射出成形方法。
1. A hopper (20) containing a solid light alloy injection material, a cylinder barrel (1) provided with an injection nozzle (3) at its tip, and the cylinder barrel (1). A screw (15) provided so as to be rotated and driven in an axial direction within the screw (1);
5) A driving device (30, 3) for driving the rotation direction and the axial direction.
1) obtaining a molded article from a light alloy injection material by an injection molding machine having the above-mentioned 1), wherein the hopper is used during a preparation start time, during a time when molding is interrupted for a predetermined time or more, and during a predetermined time after the completion of molding. (20)
Of the screw supply section (16) below the hopper (20) to an inert gas atmosphere, and the tip of the injection nozzle (3) to an inert gas atmosphere. An injection molding method of a light alloy injection material, characterized by comprising:
【請求項2】 固体状の軽合金射出材料が収納されてい
るホッパ(20)と、その先端部に射出ノズル(3)が
設けられているシリンダバレル(1)と、該シリンダバ
レル(1)内で回転および軸方向に駆動されるように設
けられているスクリュ(15)と、前記スクリュ(1
5)を回転方向と軸方向に駆動する駆動装置(30、3
1)とを備えた射出成形機により軽合金射出材料から成
形品を得るとき、 成形開始準備時間中、所定時間以上成形を中断する時間
中および成形終了後所定時間中は、前記ホッパ(20)
の内部と前記射出ノズル(3)の先端部を不活性ガス雰
囲気にすると共に、前記ホッパ(20)の内部は成形中
も不活性ガス雰囲気にし、それによって前記ホッパ(2
0)下のスクリュ供給部(16)を成形中も不活性ガス
雰囲気にすることを特徴とする軽合金射出材料の射出成
形方法。
2. A hopper (20) containing a solid light alloy injection material, a cylinder barrel (1) provided with an injection nozzle (3) at the tip thereof, and the cylinder barrel (1). A screw (15) provided so as to be rotated and driven in an axial direction within the screw (1);
5) A driving device (30, 3) for driving the rotation direction and the axial direction.
1) obtaining a molded article from a light alloy injection material by using an injection molding machine provided with the above (1), during the preparation start time of the molding, during the time when the molding is interrupted for a predetermined time or more, and during the predetermined time after the completion of the molding,
The inside of the hopper (2) and the tip of the injection nozzle (3) are made to have an inert gas atmosphere, and the inside of the hopper (20) is also made to have an inert gas atmosphere during molding.
0) An injection molding method for a light alloy injection material, wherein the lower screw supply section (16) is kept in an inert gas atmosphere even during molding.
【請求項3】 外部に加熱体(4、4、…)が設けられ
ているシリンダバレル(1)と、該シリンダバレル
(1)内で回転および軸方向に駆動されるように設けら
れているスクリュ(15)と、前記スクリュ(15)を
回転方向と軸方向に駆動する駆動装置(30、31)
と、前記シリンダバレル(1)に軽合金射出材料を供給
するためのホッパ(20)と、前記ホッパ(20)の内
部と前記シリンダバレル(1)の先端部に設けられてい
る射出ノズル(3)とを不活性ガス雰囲気に置くための
不活性ガス供給装置(40)とを備えた射出成形機であ
って、 前記不活性ガス供給装置(40)は、不活性ガス供給源
(41、41’)から前記ホッパ(20)まで延びてい
る第1のガス供給管路(43)と、同様に不活性ガス供
給源(41、41’)から前記射出ノズル(3)の方へ
延びている第2のガス供給管路(46)と、該第2のガ
ス供給管路(46)の先端に取り付けられている不活性
ガス置換治具(50)とからなり、 前記不活性ガス置換治具(50)は、不活性ガスが放出
される開口部(52)を有すると共に、該開口部(5
2)が前記射出ノズル(3)と整合する第1位置と、成
形可能な位置に退避する第2位置とに移動可能に設けら
れ、前記不活性ガス置換治具(50)の開口部(52)
を前記射出ノズル(3)に整合して押し付けると、前記
開口部(52)と前記射出ノズル(3)とは気密状態で
接触することを特徴とする軽合金射出材料の射出成形
機。
3. A cylinder barrel (1) provided with a heating body (4, 4,...) Outside thereof, and provided so as to be rotated and driven in the axial direction within the cylinder barrel (1). Screws (15) and driving devices (30, 31) for driving the screws (15) in the rotational direction and the axial direction
A hopper (20) for supplying a light alloy injection material to the cylinder barrel (1); and an injection nozzle (3) provided inside the hopper (20) and at a tip end of the cylinder barrel (1). ) In an inert gas atmosphere, the inert gas supply device (40) comprising: an inert gas supply source (41, 41). ) Extending from the inert gas supply source (41, 41 ') to the injection nozzle (3). A second gas supply pipe (46); and an inert gas replacement jig (50) attached to a tip of the second gas supply pipe (46). (50) has an opening (52) through which an inert gas is released. In both cases, the opening (5
2) is movably provided at a first position aligned with the injection nozzle (3) and a second position retracted to a moldable position, and the opening (52) of the inert gas replacement jig (50) is provided. )
The opening (52) and the injection nozzle (3) come into contact with each other in a gas-tight manner when they are pressed against the injection nozzle (3).
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