JP3276880B2 - 中空成形体の製造方法及び製造装置 - Google Patents
中空成形体の製造方法及び製造装置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
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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Description
法によって製造される中空成形体の製造方法並びに製造
装置(金型装置)に関するものである。
な一対の金型の合わせ面に形成したキャビティに、溶融
合成樹脂を、キャビティの容積よりも少ない量(例えば
キャビティの容積の50〜80%程度)だけ注入し、次い
で、溶融合成樹脂を注入し切ってから、キャビティ内に
窒素ガス等のガスを噴出させて、溶融合成樹脂をキャビ
ティの内面に押し付けることによって中空成形体を製造
するものである。
ンのような安価な素材を使用して、単純な断面形状で強
度の高い中空成形体を製造できる利点がある。このた
め、例えば椅子用脚体のように、従来は6ナイロンや66
ナイロン等のエンジニアリングプラスチックを素材とし
て射出成形法で製造していた物品に適用すると、コスト
ダウンが可能になる。
なガス支援射出成形法は、ガスを500 Kg/cm 2 程度の高
圧で噴出させることによって溶融合成樹脂を中空に膨ら
ませるものであるため、シール性の点から金型を高い寸
法精度で加工しなければならないばかりか耐久性も低
く、しかも、ガスの圧縮機等も堅牢な構造にせねばなら
ず、このためコストダウンの効果を十分に享受できない
という問題があった。更に、成形サイクルが長くなるた
め、製造能率が悪いという問題もあった。
置を提供することを目的とするものである。
係るもので、この発明は、密着・離反自在で且つ合わせ
面にキャビティを形成した一対の金型を使用して、両金
型を密着させた状態でキャビティ内に注入口から溶融合
成樹脂を未充満の状態に注入し、この溶融合成樹脂を、
両金型のうちいずれか一方又は両方に設けたノズルから
キャビティ内に噴出させたガスによって中空状に膨らま
せる中空成形体の製造方法であって、 前記金型のうちい
ずれか一方又は両方に、注入口から遠ざかる方向に向か
って複数のノズルを設けておき、前記注入口から溶融合
成樹脂をキャビティに注入しつつ、溶融合成樹脂が通過
したノズルから順番にガスを噴出させることにより、各
ノズルで噴出したガスによって一つの中空部が形成され
るように溶融合成樹脂を中空状に膨らませるものであ
る。
この装置は、密着・離反自在で且つ合わせ面にキャビテ
ィを形成した一対の金型を備えており、両金型を密着さ
せた状態でキャビティ内に注入口から溶融合成樹脂を未
充満の状態に注入し、この溶融合成樹脂を、両金型のう
ちいずれか一方又は両方に設けたノズルからキャビティ
内に噴出させることにより、溶融合成樹脂を中空状に膨
らませて中空成形体を得る製造装置において、前記ノズ
ルを、注入途中の溶融合成樹脂で覆われるように配置
し、このノズルからのガスの噴出と前記注入口からの溶
融合成樹脂の注入とを、注入途中の溶融合成樹脂がノズ
ルの箇所まで到達したら、溶融合成樹脂の注入を続けな
がらノズルからガスを噴出させるように制御している。
数個のノズルを、注入口から遠ざかる方向に沿って適宜
隔てて配置し、これらのノズルからのガスの噴出と注入
口からの溶融合成樹脂の注入とを、溶融合成樹脂が注入
口からキャビティ内に拡散していくのに連れて、注入口
に近いノズルから遠いノズルに向けて順にガスを噴出さ
せるように制御するように構成している。
量だけキャビティ内に注入し切ってからガスを噴出させ
る方法では、所定量注入し切るまで時間が経過すること
によって溶融合成樹脂の流動性が低くなっており、しか
も、溶融合成樹脂を所定量だけ注入し切っているため溶
融合成樹脂を延び変形させるに際しての抵抗も大きく、
このため従来は、ガスを500 Kg/cm 2 程度の高圧で噴出
させて溶融合成樹脂を強引に押し広げていた。
むと、キャビティの内面に接触した箇所がすぐに硬化し
て薄いスキン層ができるが、溶融合成樹脂を所定量だけ
注入し切るまでガスの噴出を待機しているとスキン層が
発達するため、ガスの圧力を500 Kg/cm 2 程度の高圧で
噴出させないとスキン層を突き破ることができないので
あった。
と、溶融合成樹脂をその流動性が高い状態で膨らませる
ことができることと、溶融合成樹脂を押し広げるに際し
ての抵抗を著しく低減できること、及びスキン層が発達
する前に溶融合成樹脂を押し広げ形成できることとが相
まって、ガスの噴出圧力が低圧であっても、溶融合成樹
脂を膨らませて中空成形体を製造することができる。
が低くても中空成形体を製造できるため、金型の加工コ
スト等の設備費の軽減と耐久性向上を図ることができる
と共に、ガスの噴出系統の機器の加工コスト低減と耐久
性向上を図ることができ、その結果、中空成形体の製造
コストを低減できる。また、成形サイクルを短くできる
から、製造能率も向上できる。
に構成すると、溶融合成樹脂を注入しながら膨らませる
ことを容易に行うことができる。
づいて説明する。図1〜図8で示すのは本発明を椅子の
脚体に適用した第1実施形態であり、このうち図1は椅
子1の斜視図である。
としての脚体3とを備えており、脚体3は、中央に位置
した上向き開口の筒部4と、筒部4から放射状に延びる
5本の棒状水平部5とから成っている。各棒状水平部5
の先端にはキャスター6を取付けている。図示していな
いが、脚体3の筒部4にはガスシリンダ等の脚柱を取付
けており、これを蛇腹状のカバー7で覆っている。
3における棒状水平部5の破断斜視図である。両図に示
すように、各棒状水平部5は中空状に形成されており、
その底板の内面には、平面視で棒状水平部5の中心線に
沿って略全長にわたって延びるリブ8を突設している。
付け根箇所を閉じた状態になっている。このため、棒状
水平部5の下面には、リブ8の閉塞面の線9が直線状に
延びている。なお、リブ8は隙間なく完全に密着させた
形態でも良い。
ため、ポリプロピレンのような安価な素材製であって
も、高強度に製造できる。
及び製造用金型装置を説明する。このうち、図4(A)は金
型装置と脚体3との分離断面図、図4(B)は図4(A)のB-B
視底面図、図4(C)は図4(A)のC-C 視平面図、図5のうち
(A) は図4(C)のV-V 視断面図、(B) は(A) の平面図であ
る。
の上金型10と、脚体3に下方から嵌まる形状の下金型11
とを備えている。上金型10の中心部には中子14を設け、
これに溶融合成樹脂Rの注入口(ゲート)15を下向き開
口させている。なお、筒部4は上下に開口させても良
い。
形するための筒部成形用キャビティ12と、棒状水平部5
を成形するための棒状水平部成形用キャビティ13とを凹
み形成している。下金型11のうち各棒状水平部成形用キ
ャビティ13の箇所には、前記リブ8を成形するための板
状の可動コア16を、棒状水平部成形用キャビティ13に向
けて突出・後退動自在となるように装着している。
成形用キャビティ13内に噴出させるための第1〜第3の
3本のノズル17,18,19を埋設している。第1〜第3のノ
ズル17,18,19は、各可動コア16の長手方向に沿って、す
なわち、注入口15から順次遠ざかるように適宜間隔を隔
てて並んでいる。各ノズル17,18,19は可動コア16の上端
面から若干突出させている。
ず、必要に応じて任意に設定できることは言うまでもな
い。 また、各ノズル17,18,19を可動コア16に対して相対
的に後退・突出動するように取付けても良い。また、コ
ア16は下金型11に固定しても良い。
ティ13の先端に位置した部位には、脚体3の各棒状水平
部5にキャスター取付け穴24を形成するためのピン25を
突設している。
のうち棒状水平部成形用キャビティ13の股部には、それ
ぞれ仕切体26を上向きに突設している。各仕切体26は板
状に形成されており(棒状でも良い)、上金型10との間
に若干の隙間が空くような高さ寸法に設定している。ま
た、各仕切り体26は筒部成形用キャビティ12の外周縁よ
りも若干内側に配置している。成形した後の脚体3の筒
部4には、仕切り体26が抜けた後の穴27が空く。
8は樹脂の注入とガスの噴出との関係を模式的に示す説
明図であり、これらの図に基づいて、脚体3の製造(成
形)工程を説明する。
出させた状態で上下金型10,11 を密着させ、その状態で
中子14の注入口15から、ポリプロピレン等の溶融合成樹
脂Rを例えば一般の射出成形法の圧力で射出する。全体
の射出量は、キャビティ12,13 全体の容量の例えば50〜
70%程度である。
は、筒部成形用キャビティ12を通じて各棒状水平部成形
用キャビティ13に流入し、各棒状水平部成形用キャビテ
ィ13の先端に向けて流れていく。
形用キャビティ13に注入される過程において、実線aで
示すように溶融合成樹脂Rが第1ノズル17を通過したら
第1ノズル17からガスを噴出させ、一点鎖線bで示すよ
うに溶融合成樹脂Rが第2ノズル18を通過したら第2ノ
ズル18からガスを噴出させ、二点鎖線cで示すように溶
融合成樹脂Rが第3ノズル19を通過したら第3ノズル19
からガスを噴出させるというように、溶融合成樹脂Rの
流れに合わせて各ノズル17,18,19からガスを順次噴出さ
せる。
点鎖線の中空ループb′、二点鎖線の中空ループc′に
示すように、溶融合成樹脂Rは、中空状に押し広げられ
ながら棒状水平部成形用キャビティ13に充満していく。
これにより、棒状水平部5が中空状に成形される。
融合成樹脂Rの注入過程において、当該溶融合成樹脂R
の圧力は注入口15からの距離が遠ざかるほど低くなり、
且つ、時間が経過するに従って(溶融合成樹脂Rが充満
していくに従って)圧力は高くなっていく。
の圧力分布は、図8のグラフに実線d、一点鎖線e、二
点鎖線fで示すようにシフトしていく。つまり、各ノズ
ル17,18,19の箇所での圧力は、溶融合成樹脂Rの流入量
と共に変化していく。
させるに当たって、ガスの噴出圧力P0が各ノズル17,18,
19の箇所での溶融合成樹脂Rの圧力P1〜P3よりも低くな
るように設定する。すなわち、PO<(P1,P2,P3)の関係に
設定する。例えば溶融合成樹脂Rの圧力が40〜100Kg/cm
2 の場合、ガスの圧力P0を20〜30Kg/cm 2 程度に設定す
る。
を順次噴出させることにより、ガスの圧力が低くても、
スキン層が発達する前に溶融合成樹脂Rを能率良く且つ
正確に押し広げ変形させることができる。
16を設けると、溶融合成樹脂Rが可動コア16を包む状態
になり、これによってリブ8が形成される。この場合、
樹脂Rが硬化し切ってから型抜きするとリブ8は下向き
開口した状態になる。
に冷却水を通して樹脂Rを硬化させる過程で、リブ8の
箇所だけがまだ十分に硬化し切らずに他の部位は概ね硬
化した状態で可動コア16を後退させる。すると、リブ8
は、棒状水平部5の収縮に伴う内部応力により、図3の
ような形態に閉じ変形する。
吸収されるから、各棒状水平部5は金型10,11 に密着し
た外面部分が先に硬化し、リブ8の部分が最も遅く硬化
するため、棒状水平部5には、これを内向きに窄まらせ
るような内部応力が発生し、これにより、リブ8が閉じ
変形するのである。脚体3の全体が硬化したら、両金型
10,11 を離反して型抜きして、脚体3を得る。
ィ14に仕切体25を突設すると、各棒状水平部成形用キャ
ビティ13内にガスを噴出させたとき、隣合った棒状水平
部成形用キャビティ13間に溶融合成樹脂Rが流れ移動す
ることが阻止されるため、各棒状水平部5の肉厚を均一
化できる利点がある。
に1個のノズル30でガスを噴出させる場合の方法を模式
的に示したものである。この場合、溶融合成樹脂Rがノ
ズル30の箇所に到達したら、そのあとノズル30からガス
を噴出し続けても良いし、(B) のグラフに実線gで示す
ように、間欠的にガスを噴出させても良い。
を間欠的に噴出させるにおいて噴出圧力を変化させても
良い。ガスを噴出し続ける場合においても、ガスの噴出
圧力を変化させても良い。また、前記第1実施形態にお
いて、各ノズル17,18,19からのガスの噴出圧力を異なら
せても良い。
状水平部5にリブ8を設けるにおいて、リブ8を棒状水
平部5の上下両面まで連接した第2実施形態である。こ
の場合は、ノズル31は可動コア16を挟んだ両側に複数個
ずつ設けている。なお、棒状水平部5には必ずしもリブ
8を設ける必要がないこと、及び、リブ8を設ける場
合、その形態は種々に設定できることは言うまでもな
い。
ある第3実施形態である。この実施形態では、第1〜第
3ノズル17,18,19を設けて、第1ノズル17からガスを順
次噴出させるようにした場合において、樹脂が中空状に
変形し、しかも樹脂Rが硬化し切らない前に第1及び第
3のノズル17,19 を後退させ、その状態で第2ノズル18
からのみガスを噴出させるようにしたものである。この
ようにすると、第1ノズル17と第 3ノズル19とが抜けた
後の穴を塞ぐことが可能となる。
た場合であったが、本発明は、例えば図12(A) に示す机
の中空状脚体32や中空状天板33、図12(B) に示す中空板
34、図12(C) に示す二重床用の中空フロアーパネル35な
ど、種々の中空成形体の製法と成形装置に適用できる。
図である。
(A) のB-B 視底面図、(C) は(A) のC-C 視平面図であ
る。
面図である。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】密着・離反自在で且つ合わせ面にキャビテ
ィを形成した一対の金型を使用して、両金型を密着させ
た状態でキャビティ内に注入口から溶融合成樹脂を未充
満の状態に注入し、この溶融合成樹脂を、両金型のうち
いずれか一方又は両方に設けたノズルからキャビティ内
に噴出させたガスによって中空状に膨らませる中空成形
体の製造方法であって、 前記金型のうちいずれか一方又は両方に、注入口から遠
ざかる方向に向かって複数のノズルを設けておき、前記
注入口から溶融合成樹脂をキャビティに注入しつつ、溶
融合成樹脂が通過したノズルから順番にガスを噴出させ
ることにより、各ノズルで噴出したガスによって一つの
中空部が形成されるように 溶融合成樹脂を中空状に膨ら
ませることを特徴とする中空成形体の製造方法。 - 【請求項2】密着・離反自在で且つ合わせ面にキャビテ
ィを形成した一対の金型を備えており、両金型を密着さ
せた状態でキャビティ内に注入口から溶融合成樹脂を未
充満の状態に注入し、この溶融合成樹脂を、両金型のう
ちいずれか一方又は両方に設けたノズルからキャビティ
内に噴出させることにより、溶融合成樹脂を中空状に膨
らませて中空成形体を得る製造装置であって、 前記 ノズルを、注入途中の溶融合成樹脂で覆われるよう
に配置し、このノズルからのガスの噴出と前記注入口か
らの溶融合成樹脂の注入とを、注入途中の溶融合成樹脂
がノズルの箇所まで到達したら、溶融合成樹脂の注入を
続けながらノズルからガスを噴出させるように制御して
いることをを特徴とする中空成形体の製造装置。 - 【請求項3】複数個のノズルを、注入口から遠ざかる方
向に沿って適宜隔てて配置し、これらのノズルからのガ
スの噴出と注入口からの溶融合成樹脂の注入とを、溶融
合成樹脂が注入口からキャビティ内に拡散していくのに
連れて、注入口に近いノズルから遠いノズルに向けて順
にガスを噴出させるように制御していることを特徴とす
る請求項2に記載した中空成形体の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7984697A JP3276880B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 中空成形体の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP7984697A JP3276880B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 中空成形体の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10272646A JPH10272646A (ja) | 1998-10-13 |
JP3276880B2 true JP3276880B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7984697A Expired - Fee Related JP3276880B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 中空成形体の製造方法及び製造装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3276880B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP7984697A patent/JP3276880B2/ja not_active Expired - Fee Related
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