JP3329912B2 - 成形材料供給方法および成形材料供給ノズル - Google Patents
成形材料供給方法および成形材料供給ノズルInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】溶融した成形材料を成形型内に設
けた製品成形部内へ加圧供給するための成形材料供給方
法、およびこの方法の実施に直接使用する成形材料供給
ノズルに関する。
けた製品成形部内へ加圧供給するための成形材料供給方
法、およびこの方法の実施に直接使用する成形材料供給
ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイカスト成形や射出成形等、成
形型内に設けた製品成形部へ溶融成形材料を加圧供給す
ることにより成形品を製造する成形装置では、成形型の
外面に設けた材料供給口から成形型内の製品成形部にか
けてスプール部が形成してあり、このスプール部を通し
て製品成形部へと溶融成形材料を加圧供給する構成とな
っていた。
形型内に設けた製品成形部へ溶融成形材料を加圧供給す
ることにより成形品を製造する成形装置では、成形型の
外面に設けた材料供給口から成形型内の製品成形部にか
けてスプール部が形成してあり、このスプール部を通し
て製品成形部へと溶融成形材料を加圧供給する構成とな
っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、スプ
ール部を通して製品成形部に溶融成形材料を加圧供給す
る従来の成形装置では、溶融成形材料がスプール部を通
過する際、圧力損失や温度損失が発生する。このため溶
融成形材料は、液状流動体のまま製品成形部に充填され
る。このようにして製造された成形品（ダイカスト製
品）は、内部と表面部分とで組織の不均一さがみられ、
しかも粒度が粗く緻密さに欠けていることが本発明者ら
の分析により明らかになった。本発明者らは、このよう
な従来成形品における品質上の問題は、製品成形部へ充
填されるときの溶融成形材料の状態、すなわち液体流動
体のまま溶融成形材料が充填されることに起因するもの
と推測し、鋭意検討を重ねてきた結果、本発明の完成に
至った。すなわち、本発明は表面と内部との均一性がと
れ、しかも粒度が細かく緻密な組織を有する成形品の製
造を可能とした成形材料供給方法および成形材料供給ノ
ズルの提供を目的とする。
ール部を通して製品成形部に溶融成形材料を加圧供給す
る従来の成形装置では、溶融成形材料がスプール部を通
過する際、圧力損失や温度損失が発生する。このため溶
融成形材料は、液状流動体のまま製品成形部に充填され
る。このようにして製造された成形品（ダイカスト製
品）は、内部と表面部分とで組織の不均一さがみられ、
しかも粒度が粗く緻密さに欠けていることが本発明者ら
の分析により明らかになった。本発明者らは、このよう
な従来成形品における品質上の問題は、製品成形部へ充
填されるときの溶融成形材料の状態、すなわち液体流動
体のまま溶融成形材料が充填されることに起因するもの
と推測し、鋭意検討を重ねてきた結果、本発明の完成に
至った。すなわち、本発明は表面と内部との均一性がと
れ、しかも粒度が細かく緻密な組織を有する成形品の製
造を可能とした成形材料供給方法および成形材料供給ノ
ズルの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の成形材料供給方法は、溶融した成形材料を成
形型内に設けた製品成型部内へ成形材料供給ノズルを用
いて加圧供給する方法において、該成形材料供給ノズル
が成形装置の成形型内に設けられ、基端部から溶融成形
材料が加圧導入されるノズル本体と、このノズル本体の
先端部に形成され、前記ノズル本体に加圧導入された溶
融成形材料を前記成形型内に形成した製品成型部に射出
するノズル口部とを備え、前記成形材料供給ノズルのノ
ズル口部から前記成形材料を霧状にして前記製品成形部
内に加圧供給することを特徴としている。また、本発明
の成形材料供給ノズルは、成形装置の成形型内に設けら
れ、基端部から溶融成形材料が加圧導入されるノズル本
体と、このノズル本体の先端部に形成され、前記ノズル
本体に加圧導入された溶融成形材料を前記成形型内に形
成した製品成形部に射出するノズル口部とを備え、かつ
前記ノズル口部を所定幅のスリットで形成し、前記成形
材料供給ノズルのスリットから前記成形材料を霧状にし
て前記製品成形部内に加圧供給することを特徴としてい
る。ここで、前記ノズル口部のスリットは、溶融成形材
料の粘性係数、射出温度、および射出圧力に応じて当該
溶融成形材料を霧状に射出可能な所定の幅に設定するこ
とが好ましい。さらに、溶融成形材料が加圧導入される
ノズル本体の中心部に、軸方向に沿って先端部より所定
のスリット部を残した湯道を穿孔し、このスリット部
に、湯道と連通する幅狭なスリットを放射状に加工する
と共に、スリットの内周に、砲弾状に先細となる肉抜部
を形成し、前記スリットの幅を０．０２〜１．００ｍｍ
の範囲に設定することが好ましい。
に本発明の成形材料供給方法は、溶融した成形材料を成
形型内に設けた製品成型部内へ成形材料供給ノズルを用
いて加圧供給する方法において、該成形材料供給ノズル
が成形装置の成形型内に設けられ、基端部から溶融成形
材料が加圧導入されるノズル本体と、このノズル本体の
先端部に形成され、前記ノズル本体に加圧導入された溶
融成形材料を前記成形型内に形成した製品成型部に射出
するノズル口部とを備え、前記成形材料供給ノズルのノ
ズル口部から前記成形材料を霧状にして前記製品成形部
内に加圧供給することを特徴としている。また、本発明
の成形材料供給ノズルは、成形装置の成形型内に設けら
れ、基端部から溶融成形材料が加圧導入されるノズル本
体と、このノズル本体の先端部に形成され、前記ノズル
本体に加圧導入された溶融成形材料を前記成形型内に形
成した製品成形部に射出するノズル口部とを備え、かつ
前記ノズル口部を所定幅のスリットで形成し、前記成形
材料供給ノズルのスリットから前記成形材料を霧状にし
て前記製品成形部内に加圧供給することを特徴としてい
る。ここで、前記ノズル口部のスリットは、溶融成形材
料の粘性係数、射出温度、および射出圧力に応じて当該
溶融成形材料を霧状に射出可能な所定の幅に設定するこ
とが好ましい。さらに、溶融成形材料が加圧導入される
ノズル本体の中心部に、軸方向に沿って先端部より所定
のスリット部を残した湯道を穿孔し、このスリット部
に、湯道と連通する幅狭なスリットを放射状に加工する
と共に、スリットの内周に、砲弾状に先細となる肉抜部
を形成し、前記スリットの幅を０．０２〜１．００ｍｍ
の範囲に設定することが好ましい。
【０００５】
【作用】ノズル本体に基端部から加圧導入された溶融成
形材料は、同本体の先端部に形成したノズル口部から射
出される。ノズル口部は、溶融成形材料の粘性係数、射
出温度、および射出圧力に応じて所定幅のスリットで形
成されており、このノズル口部からは溶融成形材料が霧
状となって射出される。ここでノズル口部は、成形型の
製品成形部に開口し、スプールを経ることなく直接製品
成形部内に溶融成形材料を射出するので、霧状のまま溶
融成形材料が製品成形部内に供給される。このように霧
状となって溶融成形材料を製品成形部内に供給してでき
た成形品は、表面と内部との均一性がとれしかも粒度が
細かく緻密な組織を有していることが本発明者らの分析
により明らかになった。
形材料は、同本体の先端部に形成したノズル口部から射
出される。ノズル口部は、溶融成形材料の粘性係数、射
出温度、および射出圧力に応じて所定幅のスリットで形
成されており、このノズル口部からは溶融成形材料が霧
状となって射出される。ここでノズル口部は、成形型の
製品成形部に開口し、スプールを経ることなく直接製品
成形部内に溶融成形材料を射出するので、霧状のまま溶
融成形材料が製品成形部内に供給される。このように霧
状となって溶融成形材料を製品成形部内に供給してでき
た成形品は、表面と内部との均一性がとれしかも粒度が
細かく緻密な組織を有していることが本発明者らの分析
により明らかになった。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、本発明に係る成形材料供給ノズルの
実施例について説明する。図１は本発明の成形材料供給
ノズルを組み込んであるホットチャンバー式のダイカス
ト成形装置を示す断面側面図、図２は本発明に係る成形
材料供給ノズルの実施例を示す断面側面図、図３は図２
におけるＡ−Ａ線断面図である。図１に示すダイカスト
成形装置は、固定型１１と可動型１２とで構成された成
形型１０、固定型１１に埋め込まれた本発明に係る材料
供給ノズル２０、材料供給源としての溶融炉３０、およ
び溶融炉３０と材料供給ノズル２０とを連通するノズル
４０によって主要部が構成されている。本実施例では、
溶融炉３０およびノズル４０は、従来のダイカスト成形
装置と互換性を持たせるため、共に同じ構造のものを使
用している。
て説明する。まず、本発明に係る成形材料供給ノズルの
実施例について説明する。図１は本発明の成形材料供給
ノズルを組み込んであるホットチャンバー式のダイカス
ト成形装置を示す断面側面図、図２は本発明に係る成形
材料供給ノズルの実施例を示す断面側面図、図３は図２
におけるＡ−Ａ線断面図である。図１に示すダイカスト
成形装置は、固定型１１と可動型１２とで構成された成
形型１０、固定型１１に埋め込まれた本発明に係る材料
供給ノズル２０、材料供給源としての溶融炉３０、およ
び溶融炉３０と材料供給ノズル２０とを連通するノズル
４０によって主要部が構成されている。本実施例では、
溶融炉３０およびノズル４０は、従来のダイカスト成形
装置と互換性を持たせるため、共に同じ構造のものを使
用している。
【０００７】成形型１０は、固定型１１に対して可動型
１２を図示矢印の方向に駆動することにより各型１１，
１２が接合し、そして離間する。これら各型１１，１２
の接合面には製品成形部１３が形成されており、この製
品成形部１３に溶融成形材料が加圧充填されて、所要形
状の製品を成形する。
１２を図示矢印の方向に駆動することにより各型１１，
１２が接合し、そして離間する。これら各型１１，１２
の接合面には製品成形部１３が形成されており、この製
品成形部１３に溶融成形材料が加圧充填されて、所要形
状の製品を成形する。
【０００８】材料供給ノズル２０は、図２に示すよう
に、円筒形状のノズル本体２１を有している。このノズ
ル本体２１は、固定型１１に埋め込まれており、基端に
螺合したボディ２３を介して溶融成形材料を基端部から
加圧充填される。ノズル本体２１の内部には、図３に示
すごとく断面リング状の湯道２４が基端から先端へと軸
方向に形成されている。湯道２４の径方向の幅Ｄ1 は、
成形材料の種類、材料供給ノズル２０の全体寸法等によ
り任意に設定するが、湯道２４内での成形材料の温度分
布を均一とするために、好ましくは２ｍｍ以内の寸法と
した方がよい。
に、円筒形状のノズル本体２１を有している。このノズ
ル本体２１は、固定型１１に埋め込まれており、基端に
螺合したボディ２３を介して溶融成形材料を基端部から
加圧充填される。ノズル本体２１の内部には、図３に示
すごとく断面リング状の湯道２４が基端から先端へと軸
方向に形成されている。湯道２４の径方向の幅Ｄ1 は、
成形材料の種類、材料供給ノズル２０の全体寸法等によ
り任意に設定するが、湯道２４内での成形材料の温度分
布を均一とするために、好ましくは２ｍｍ以内の寸法と
した方がよい。
【０００９】ノズル本体２１の先端部には、湯道２４と
連通するノズル口部２４ａが形成してあり、このノズル
口部２４ａは成形型１０の製品成形部１３に開口してい
る。図４は、材料供給ノズルにおける射出口の形状例を
示す図である。ノズル口部２４ａは幅狭なスリットａに
よって構成してある。ここで、ノズル口部２４ａは、同
図（ａ）に示すような断面十字形状、同図（ｂ）に示す
ようなリング状など、スリットａによって構成できる種
々の形状とすることができる。スリットａの幅Ｄ2 は、
溶融成形材料の粘性係数、射出温度、および射出圧力に
応じて当該溶融成形材料を霧状に射出可能な所定の幅に
設定する。
連通するノズル口部２４ａが形成してあり、このノズル
口部２４ａは成形型１０の製品成形部１３に開口してい
る。図４は、材料供給ノズルにおける射出口の形状例を
示す図である。ノズル口部２４ａは幅狭なスリットａに
よって構成してある。ここで、ノズル口部２４ａは、同
図（ａ）に示すような断面十字形状、同図（ｂ）に示す
ようなリング状など、スリットａによって構成できる種
々の形状とすることができる。スリットａの幅Ｄ2 は、
溶融成形材料の粘性係数、射出温度、および射出圧力に
応じて当該溶融成形材料を霧状に射出可能な所定の幅に
設定する。
【００１０】なお、ノズル口部２４ａからの射出量は、
スリットの長さを変えることにより調整することができ
る。例えば、図４（ａ）の場合、十字形状に延びるスリ
ットａ各長さを伸ばしたり、六方向や八方向等、中心か
ら放射状に伸びるスリットを多数形成すればよく、また
同図（ｂ）の場合は円周を長くすることにより、それぞ
れ開口面積を広げればよい。
スリットの長さを変えることにより調整することができ
る。例えば、図４（ａ）の場合、十字形状に延びるスリ
ットａ各長さを伸ばしたり、六方向や八方向等、中心か
ら放射状に伸びるスリットを多数形成すればよく、また
同図（ｂ）の場合は円周を長くすることにより、それぞ
れ開口面積を広げればよい。
【００１１】一方、湯道２４の後端は溶融成形材料の供
給口２４ｂとなっており、この供給口２４ｂにブロック
２５が取り付けられている。ブロック２５の開口面２５
ａは、ノズル４０の先端形状と対応する形状に形成さ
れ、該開口面２５ａにノズル４０の先端が当接して供給
口２４ｂと溶融炉３０とを連通する。ノズル本体２１に
おける筒状体２２の外周には、断熱材料からなるハウジ
ング２６が設けられている。このハウジング２６と筒状
体２２の外周面との間には中空部２６ａが形成されてお
り、この中空部２６ａ内にコイル状の外部加熱ヒータ２
７が湯道２４に沿って配設されている。この外部加熱ヒ
ータ２７だけでも溶融成形材料の温度調節は可能である
が、本実施例では、より高精度な温度調節を実現するた
め、ノズル本体２１の中心軸部に中空部２１ａを形成
し、この中空部２１ａ内にもコイル状の内部ヒータ２８
を湯道２４に沿って配設してある。
給口２４ｂとなっており、この供給口２４ｂにブロック
２５が取り付けられている。ブロック２５の開口面２５
ａは、ノズル４０の先端形状と対応する形状に形成さ
れ、該開口面２５ａにノズル４０の先端が当接して供給
口２４ｂと溶融炉３０とを連通する。ノズル本体２１に
おける筒状体２２の外周には、断熱材料からなるハウジ
ング２６が設けられている。このハウジング２６と筒状
体２２の外周面との間には中空部２６ａが形成されてお
り、この中空部２６ａ内にコイル状の外部加熱ヒータ２
７が湯道２４に沿って配設されている。この外部加熱ヒ
ータ２７だけでも溶融成形材料の温度調節は可能である
が、本実施例では、より高精度な温度調節を実現するた
め、ノズル本体２１の中心軸部に中空部２１ａを形成
し、この中空部２１ａ内にもコイル状の内部ヒータ２８
を湯道２４に沿って配設してある。
【００１２】これらの加熱ヒータ２７，２８は、装置外
に設けられた電源５０に接続され、該電源５０からの電
力によって発熱する。この発熱量は電源から供給される
電力値の調整によって変えることができる。なお、この
ような電熱式加熱ヒータの他、電磁誘導式の加熱ヒータ
等も使用できる。また本実施例では、適切な温度調節の
ために、中空部２１ａ，２６ａの先端部（すなわち、ノ
ズル口部２４ａの近傍）に各々熱電対５１，５１を配設
し、該部分の温度にもとづき制御装置５２によって電源
５０を制御している。
に設けられた電源５０に接続され、該電源５０からの電
力によって発熱する。この発熱量は電源から供給される
電力値の調整によって変えることができる。なお、この
ような電熱式加熱ヒータの他、電磁誘導式の加熱ヒータ
等も使用できる。また本実施例では、適切な温度調節の
ために、中空部２１ａ，２６ａの先端部（すなわち、ノ
ズル口部２４ａの近傍）に各々熱電対５１，５１を配設
し、該部分の温度にもとづき制御装置５２によって電源
５０を制御している。
【００１３】ところで、ノズル本体２１の先端部、すな
わちノズル口部２４ａの周辺部分は、成形型１０の製品
成形部１３に接している。製品成形部１３は成形材料が
充填されたのち冷却されるため、ノズル口部２４ａの周
辺部分から熱がうばわれ、湯道２４内の溶融成形材料が
凝固するおそれがある。そこで本実施例では、当該部分
に断熱ブッシュ２９を取り付け、ノズル本体２１の先端
部と成形型１０の製品成形部１３との間にこの断熱ブッ
シュ２９を介することで、湯道２４の保温性能を向上さ
せている。断熱ブッシュ２９は、セラミック等の断熱材
料によって形成されている。この断熱ブッシュ２９は、
図５に示すごとく二個のブッシュ片２９ａ，２９ｂに分
割して形成されており、これらブッシュ片２９ａ，２９
ｂを重ね合わせることにより一個の断熱ブッシュ２９が
できあがる。この構成により、加熱または冷却に伴う膨
張、収縮を重ね合わせ部分２９ｃで許容し、断熱ブッシ
ュ２９の破損を防止している。なお、断熱ブッシュ２９
の形状は任意であり、また三個以上のブッシュ片に分割
することもできる。
わちノズル口部２４ａの周辺部分は、成形型１０の製品
成形部１３に接している。製品成形部１３は成形材料が
充填されたのち冷却されるため、ノズル口部２４ａの周
辺部分から熱がうばわれ、湯道２４内の溶融成形材料が
凝固するおそれがある。そこで本実施例では、当該部分
に断熱ブッシュ２９を取り付け、ノズル本体２１の先端
部と成形型１０の製品成形部１３との間にこの断熱ブッ
シュ２９を介することで、湯道２４の保温性能を向上さ
せている。断熱ブッシュ２９は、セラミック等の断熱材
料によって形成されている。この断熱ブッシュ２９は、
図５に示すごとく二個のブッシュ片２９ａ，２９ｂに分
割して形成されており、これらブッシュ片２９ａ，２９
ｂを重ね合わせることにより一個の断熱ブッシュ２９が
できあがる。この構成により、加熱または冷却に伴う膨
張、収縮を重ね合わせ部分２９ｃで許容し、断熱ブッシ
ュ２９の破損を防止している。なお、断熱ブッシュ２９
の形状は任意であり、また三個以上のブッシュ片に分割
することもできる。
【００１４】次に、上述した成形材料供給ノズルを使用
した成形材料供給方法を説明する。溶融炉３０で溶かし
た亜鉛、マグネシューム等の溶融成形材料を、プランジ
ャ３１内で往復移動するピストン３２の圧力によってノ
ズル４０へと圧送する。ノズル４０は材料供給ノズル２
０のブロック２５に当接して材料供給ノズル２０内に形
成された湯道２４と連通している。したがって、ノズル
４０に送られてきた溶融成形材料は、材料供給ノズル２
０の供給口２４ｂから湯道２４へと加圧供給されノズル
口部２４ａへと至る。ここで、湯道２４は各加熱ヒータ
２７，２８からの熱によって加熱されているため、成形
材料を温度低下もなく溶融状態のまま通過させることが
できる。
した成形材料供給方法を説明する。溶融炉３０で溶かし
た亜鉛、マグネシューム等の溶融成形材料を、プランジ
ャ３１内で往復移動するピストン３２の圧力によってノ
ズル４０へと圧送する。ノズル４０は材料供給ノズル２
０のブロック２５に当接して材料供給ノズル２０内に形
成された湯道２４と連通している。したがって、ノズル
４０に送られてきた溶融成形材料は、材料供給ノズル２
０の供給口２４ｂから湯道２４へと加圧供給されノズル
口部２４ａへと至る。ここで、湯道２４は各加熱ヒータ
２７，２８からの熱によって加熱されているため、成形
材料を温度低下もなく溶融状態のまま通過させることが
できる。
【００１５】ノズル口部２４ａからは溶融成形材料が霧
状になって射出され、成形型１０の製品成形部１３に加
圧充填されて所定形状の成形品を形成する。溶融成形材
料は、製品成形部１３に圧入される直前まで材料供給ノ
ズル２０内で加熱されているため、粘度の増加もなく低
い射出圧力で円滑に射出することができる。その後、可
動型１２が図示矢印ａ方向へ移動して成形型１０が開か
れ成形品が取り出される。このとき、成形品は材料供給
ノズル２０のノズル口部２４ａ部分から引き離されるた
め、成形品にはスプール部がない。したがって、スプー
ル部の取り除き作業を必要とせず、またスプール部の再
溶融処理に要していた熱エネルギーを削減することがで
きる。さらに、スプール部のない成形品は成形型１０か
ら迅速に取り出すことができ、稼働効率が格段に向上し
た。
状になって射出され、成形型１０の製品成形部１３に加
圧充填されて所定形状の成形品を形成する。溶融成形材
料は、製品成形部１３に圧入される直前まで材料供給ノ
ズル２０内で加熱されているため、粘度の増加もなく低
い射出圧力で円滑に射出することができる。その後、可
動型１２が図示矢印ａ方向へ移動して成形型１０が開か
れ成形品が取り出される。このとき、成形品は材料供給
ノズル２０のノズル口部２４ａ部分から引き離されるた
め、成形品にはスプール部がない。したがって、スプー
ル部の取り除き作業を必要とせず、またスプール部の再
溶融処理に要していた熱エネルギーを削減することがで
きる。さらに、スプール部のない成形品は成形型１０か
ら迅速に取り出すことができ、稼働効率が格段に向上し
た。
【００１６】ノズル４０は、装置の稼働中、材料供給ノ
ズル２０のブロック２５に当接固定されたままとなって
いる。材料供給ノズル２０の湯道２４には、前サイクル
で供給された成形材料が充填されており、この成形材料
は各加熱ヒータ２７，２８の熱によって溶融状態を保っ
ている。この湯道２４内の溶融成形材料が次サイクルで
成形型１０の製品成形部１３に圧入される。このため、
稼働中に湯道２４内へ空気が混入することはない。
ズル２０のブロック２５に当接固定されたままとなって
いる。材料供給ノズル２０の湯道２４には、前サイクル
で供給された成形材料が充填されており、この成形材料
は各加熱ヒータ２７，２８の熱によって溶融状態を保っ
ている。この湯道２４内の溶融成形材料が次サイクルで
成形型１０の製品成形部１３に圧入される。このため、
稼働中に湯道２４内へ空気が混入することはない。
【００１７】本発明者らの分析によると、上述のように
溶融金属材料を霧状に製品成形部へ加圧充填することに
より製造された成形品は、従来の成形装置を使用して同
一材料で同一の形状、寸法に形成した成形品に比べ、約
１．５倍の硬度、約２．１倍の引張強度を有し、さらに
重量が３〜５％増加（すなわち、組織密度が３〜５％増
加）し、かつ粒度が１／３〜１／５細く均一な組織を得
ることができた。このように粒度が細く緻密な組織を有
し、しかも表面と内面の組織が均一となる結果、従来の
成形装置では製造できなかった種々の精密製品を成形で
きるようになった。例えば、メガネフレームなどの微細
部品をマグネシウム合金を使用して成形することが本発
明により可能となった。
溶融金属材料を霧状に製品成形部へ加圧充填することに
より製造された成形品は、従来の成形装置を使用して同
一材料で同一の形状、寸法に形成した成形品に比べ、約
１．５倍の硬度、約２．１倍の引張強度を有し、さらに
重量が３〜５％増加（すなわち、組織密度が３〜５％増
加）し、かつ粒度が１／３〜１／５細く均一な組織を得
ることができた。このように粒度が細く緻密な組織を有
し、しかも表面と内面の組織が均一となる結果、従来の
成形装置では製造できなかった種々の精密製品を成形で
きるようになった。例えば、メガネフレームなどの微細
部品をマグネシウム合金を使用して成形することが本発
明により可能となった。
【００１８】図６は、本発明の成形材料供給ノズルをコ
ールドチャンバ式のダイカスト成形装置に適用した実施
例を示している。すなわち、コールドチャンバ式のダイ
カスト成形装置におけるプランジャ６０の先端部に本発
明に係る成形材料供給ノズル２０を一体的に形成し、こ
の成形材料供給ノズル２０を固定型１１に埋め込んで設
置してある。成形材料供給ノズル２０の先端に形成した
ノズル口部２４ａは、成形型１０の製品成形部１３に開
口している。溶融成形材料はプランジャ６０の内部に充
填され、ピストン６１によってノズル口部２４ａから押
し出される。ノズル口部２４ａから押し出された溶融成
形材料は、霧状になって製品成形部１３に加圧充填され
る。
ールドチャンバ式のダイカスト成形装置に適用した実施
例を示している。すなわち、コールドチャンバ式のダイ
カスト成形装置におけるプランジャ６０の先端部に本発
明に係る成形材料供給ノズル２０を一体的に形成し、こ
の成形材料供給ノズル２０を固定型１１に埋め込んで設
置してある。成形材料供給ノズル２０の先端に形成した
ノズル口部２４ａは、成形型１０の製品成形部１３に開
口している。溶融成形材料はプランジャ６０の内部に充
填され、ピストン６１によってノズル口部２４ａから押
し出される。ノズル口部２４ａから押し出された溶融成
形材料は、霧状になって製品成形部１３に加圧充填され
る。
【００１９】図７ないし図９は、合成樹脂材料等の射出
成形装置に適用することができる成形材料供給ノズルの
製造工程を示した説明図である。材料供給ノズル７０
は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、射出成形装置
の固定型に埋め込まれる円筒形のノズル本体７１を有し
ており、まず、上記ノズル本体７１の基端部に、ボディ
が螺合されるネジ部７２を形成し、このノズル本体７１
の中心部に軸方向に沿って、先端部より所定のスリット
部ｍを残した湯道７３を穿孔する。次いで、図８（ａ）
及び（ｂ）に示すように、ノズル本体７１のスリット部
ｍには、湯道７３と連通する幅狭なスリット７４が放射
状に加工される。次に、上記ノズル本体７１のスリット
部ｍに形成されたスリット７４の内周には、図９に示す
ように、放電加工等により砲弾状に先細となる肉抜部７
３ａが形成され、湯道７３よりスリット７４を通って流
れる溶融成形材料の偏滞流を防止することができるよう
になっている。
成形装置に適用することができる成形材料供給ノズルの
製造工程を示した説明図である。材料供給ノズル７０
は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、射出成形装置
の固定型に埋め込まれる円筒形のノズル本体７１を有し
ており、まず、上記ノズル本体７１の基端部に、ボディ
が螺合されるネジ部７２を形成し、このノズル本体７１
の中心部に軸方向に沿って、先端部より所定のスリット
部ｍを残した湯道７３を穿孔する。次いで、図８（ａ）
及び（ｂ）に示すように、ノズル本体７１のスリット部
ｍには、湯道７３と連通する幅狭なスリット７４が放射
状に加工される。次に、上記ノズル本体７１のスリット
部ｍに形成されたスリット７４の内周には、図９に示す
ように、放電加工等により砲弾状に先細となる肉抜部７
３ａが形成され、湯道７３よりスリット７４を通って流
れる溶融成形材料の偏滞流を防止することができるよう
になっている。
【００２０】ここで、ノズル本体７１の先端部よりスリ
ット部ｍに形成されるスリット７４は、図８（ｃ）に示
すように、中心部を残して周囲に放射状に形成してもよ
い。また、スリット７４の幅は、成形材料の種類、材料
供給ノズルの全体寸法等により任意に設定するが、好ま
しくは0.02〜1.00mmのスリット幅に形成される。
ット部ｍに形成されるスリット７４は、図８（ｃ）に示
すように、中心部を残して周囲に放射状に形成してもよ
い。また、スリット７４の幅は、成形材料の種類、材料
供給ノズルの全体寸法等により任意に設定するが、好ま
しくは0.02〜1.00mmのスリット幅に形成される。
【００２１】従って、上記ノズル本体７１を合成樹脂材
料等の射出成形装置に適用した場合には、図１０に示す
ように、溶融成形材料が加圧導入されると、ノズル本体
７１の湯道７３よりスリット７４を通って流れる溶融成
形材料が層状で霧状に射出され、樹脂流の偏滞流が防止
することができる。
料等の射出成形装置に適用した場合には、図１０に示す
ように、溶融成形材料が加圧導入されると、ノズル本体
７１の湯道７３よりスリット７４を通って流れる溶融成
形材料が層状で霧状に射出され、樹脂流の偏滞流が防止
することができる。
【００２２】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、要旨を変更しない範囲で種々の変形ま
たは応用が可能である。例えば、熱硬化性の成形材料を
使用する場合は、供給過程で成形材料を過熱しないた
め、加熱ヒータ２７，２８を設ける必要はない。また、
合成樹脂材料等の射出成形装置に適用した場合、合成樹
脂材料の粘性率にもよるが、射出温度２３０〜３００
℃、射出圧力３００〜２０００Kg/cm2で射出成形する場
合には、概ね0.03〜1.20mmのスリット幅に形成すれば、
溶融成形材料を霧状に射出することができる。これによ
り、色替え時間の短縮が可能になり、また、スリット幅
面の抵抗効果により樹脂成形の充填後の残圧（５ｋｇ〜
１５ｋｇ）があってもノズル先端からの鼻たれ、糸引き
を防止ができることになった。
るものではなく、要旨を変更しない範囲で種々の変形ま
たは応用が可能である。例えば、熱硬化性の成形材料を
使用する場合は、供給過程で成形材料を過熱しないた
め、加熱ヒータ２７，２８を設ける必要はない。また、
合成樹脂材料等の射出成形装置に適用した場合、合成樹
脂材料の粘性率にもよるが、射出温度２３０〜３００
℃、射出圧力３００〜２０００Kg/cm2で射出成形する場
合には、概ね0.03〜1.20mmのスリット幅に形成すれば、
溶融成形材料を霧状に射出することができる。これによ
り、色替え時間の短縮が可能になり、また、スリット幅
面の抵抗効果により樹脂成形の充填後の残圧（５ｋｇ〜
１５ｋｇ）があってもノズル先端からの鼻たれ、糸引き
を防止ができることになった。
【００２３】表１は本発明の射出成形装置において、溶
融成形材料の粘性係数、射出温度、及び射出圧力に応じ
て、当該溶融成形材料を霧状に射出可能なノズルのスリ
ット幅寸法例を示している。
融成形材料の粘性係数、射出温度、及び射出圧力に応じ
て、当該溶融成形材料を霧状に射出可能なノズルのスリ
ット幅寸法例を示している。
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形材料
供給方法および成形材料供給ノズルによれば、表面と内
部との均一性がとれ、しかも粒度が細かく緻密な組織を
有する成形品を製造することができる。
供給方法および成形材料供給ノズルによれば、表面と内
部との均一性がとれ、しかも粒度が細かく緻密な組織を
有する成形品を製造することができる。
【図１】本発明の成形材料供給ノズルを組み込んである
ホットチャンバー式のダイカスト成形装置を示す断面側
面図である。
ホットチャンバー式のダイカスト成形装置を示す断面側
面図である。
【図２】本発明に係る成形材料供給ノズルの実施例を示
す断面側面図である。
す断面側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】材料供給ノズルにおける射出口の形状例を示す
正面図である。
正面図である。
【図５】断熱ブッシュの構成を示す正面図である。
【図６】本発明に係る成形材料供給ノズルをコールドチ
ャンバー式のダイカスト成形装置に適用した実施例を示
す断面側面図である。
ャンバー式のダイカスト成形装置に適用した実施例を示
す断面側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、合成樹脂材料等の射出成
形装置に適用する成形材料供給ノズルの製造工程で、ノ
ズル本体の中心部に軸方向に沿って、先端部より所定の
スリット部を残した湯道の形成状態を示す断面側面図で
ある。
形装置に適用する成形材料供給ノズルの製造工程で、ノ
ズル本体の中心部に軸方向に沿って、先端部より所定の
スリット部を残した湯道の形成状態を示す断面側面図で
ある。
【図８】（ａ），（ｂ），及び（ｃ）は、ノズル本体の
スリット部に湯道と連通する幅狭なスリットを放射状に
形成した状態を示す断面側面図である。
スリット部に湯道と連通する幅狭なスリットを放射状に
形成した状態を示す断面側面図である。
【図９】ノズル本体のスリット部に形成されたスリット
の内周に、砲弾状に先細となる肉抜部を形成した状態を
示す断面側面図である。
の内周に、砲弾状に先細となる肉抜部を形成した状態を
示す断面側面図である。
【図１０】本発明に係る成形材料供給ノズルを合成樹脂
材料等の射出成形装置に適用した実施例を示す断面側面
図である。
材料等の射出成形装置に適用した実施例を示す断面側面
図である。
１０ 成形型 １１ 固定型 １２ 可動型 １３ 製品成形部 ２０ 材料供給ノズル ２１ ノズル本体 ２２ 筒状体 ２３ ボディ ２４ 湯道 ２４ａ ノズル口部 ２４ｂ 供給口 ２５ ブロック ２６ ハウジング ２７ 外部加熱ヒータ ２８ 内部加熱ヒータ ２９ 断熱ブッシュ ３０ 溶融炉 ４０ ノズル ７０ 材料供給ノズル ７１ ノズル本体 ７３ 湯道 ７４ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 清吉 埼玉県川越市並木122 (72)発明者 山崎 昭夫 神奈川県横浜市緑区美しが丘４−51−７ (72)発明者 山崎 武 神奈川県横浜市緑区東本郷５−34−３ (72)発明者 河野辺 浩平 埼玉県川越市石原町１−29−37 審査官 田中 則充 (56)参考文献 特開 平１−313182（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 17/02 B29C 45/20
Claims (4)
- 【請求項１】 溶融した成形材料を成形型内に設けた製
品成型部内へ成形材料供給ノズルを用いて加圧供給する
方法において、 該成形材料供給ノズルが成形装置の成形型内に設けら
れ、基端部から溶融成形材料が加圧導入されるノズル本
体と、このノズル本体の先端部に形成され、前記ノズル
本体に加圧導入された溶融成形材料を前記成形型内に形
成した製品成型部に射出するノズル口部とを備え、 前記成形材料供給ノズルのノズル口部から前記成形材料
を霧状にして前記製品成形部内に加圧供給することを特
徴とした成形材料供給方法。 - 【請求項２】 成形装置の成形型内に設けられ、基端部
から溶融成形材料が加圧導入されるノズル本体と、 このノズル本体の先端部に形成され、前記ノズル本体に
加圧導入された溶融成形材料を前記成形型内に形成した
製品成形部に射出するノズル口部とを備え、 かつ前記ノズル口部を所定幅のスリットで形成し、 前記成形材料供給ノズルのスリットから前記成形材料を
霧状にして前記製品成形部内に加圧供給することを特徴
とする成形材料供給ノズル。 - 【請求項３】 前記ノズル口部のスリットは、溶融成形
材料の粘性係数、射出温度、および射出圧力に応じて当
該溶融成形材料を霧状に射出可能な所定の幅に設定する
ことを特徴とした請求項２に記載された成形材料供給ノ
ズル。 - 【請求項４】 溶融成形材料が加圧導入されるノズル本
体の中心部に、軸方向に沿って先端部より所定のスリッ
ト部を残した湯道を穿孔し、このスリット部に、湯道と
連通する幅狭なスリットを放射状に加工すると共に、ス
リットの内周に、砲弾状に先細となる肉抜部を形成し、
前記スリットの幅を０．０２〜１．００ｍｍの範囲に設
定することを特徴とした請求項２または請求項３に記載
された成形材料供給ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29428693A JP3329912B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-10-29 | 成形材料供給方法および成形材料供給ノズル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11396193 | 1993-04-16 | ||
| JP5-113961 | 1993-04-16 | ||
| JP29428693A JP3329912B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-10-29 | 成形材料供給方法および成形材料供給ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0768364A JPH0768364A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3329912B2 true JP3329912B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=26452821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29428693A Expired - Fee Related JP3329912B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-10-29 | 成形材料供給方法および成形材料供給ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329912B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7230782B2 (ja) * | 2019-11-15 | 2023-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 鋳造装置 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP29428693A patent/JP3329912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0768364A (ja) | 1995-03-14 |
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