JP3340368B2 - プリプラ式射出成形機 - Google Patents
プリプラ式射出成形機Info
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- JP3340368B2 JP3340368B2 JP33435497A JP33435497A JP3340368B2 JP 3340368 B2 JP3340368 B2 JP 3340368B2 JP 33435497 A JP33435497 A JP 33435497A JP 33435497 A JP33435497 A JP 33435497A JP 3340368 B2 JP3340368 B2 JP 3340368B2
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- Japan
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- injection
- cylinder
- plunger
- shaft
- resin
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂の可塑化装
置と射出装置の両方を備え、可塑化された樹脂を射出装
置にて計量して射出を行うプリプラ式射出成形機に関す
るものである。
置と射出装置の両方を備え、可塑化された樹脂を射出装
置にて計量して射出を行うプリプラ式射出成形機に関す
るものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】通常のプリプラ式射出
成形機は、射出プランジャを内装した射出シリンダに、
可塑化用のスクリュ又はプランジャを内装した可塑化シ
リンダを並設し、その可塑化シリンダの先端と射出シリ
ンダの先端部とを樹脂路により接続して、可塑化シリン
ダで溶融・混練（以下可塑化と称する）した樹脂を射出
シリンダの前部に計量したのち、射出プランジャの前進
により射出を行う構成からなる。
成形機は、射出プランジャを内装した射出シリンダに、
可塑化用のスクリュ又はプランジャを内装した可塑化シ
リンダを並設し、その可塑化シリンダの先端と射出シリ
ンダの先端部とを樹脂路により接続して、可塑化シリン
ダで溶融・混練（以下可塑化と称する）した樹脂を射出
シリンダの前部に計量したのち、射出プランジャの前進
により射出を行う構成からなる。
【０００３】上記射出シリンダと射出プランジャとの間
には、射出プランジャの摺動を可能とするクリアランス
が設けてある。このクリアランスは溶融樹脂の入り込み
が困難な最小限の寸法に設計されているが、どのような
クリアランスであっても、計量・射出を繰り返し行って
いるうちに樹脂が入り込むものである。
には、射出プランジャの摺動を可能とするクリアランス
が設けてある。このクリアランスは溶融樹脂の入り込み
が困難な最小限の寸法に設計されているが、どのような
クリアランスであっても、計量・射出を繰り返し行って
いるうちに樹脂が入り込むものである。
【０００４】クリアランスに入り込んだ樹脂は、溶融状
態にあって射出シリンダとプランジャとの間に薄く介在
している限りでは、プランジャの摺動に大きな悪影響を
及ぼすことはないが、過密状態や固化状態で介在する
と、摺動抵抗が増して圧力損失を招くことになる。また
射出シリンダと射出プランジャとに芯ずれが生じて噛り
も生ずるようになる。
態にあって射出シリンダとプランジャとの間に薄く介在
している限りでは、プランジャの摺動に大きな悪影響を
及ぼすことはないが、過密状態や固化状態で介在する
と、摺動抵抗が増して圧力損失を招くことになる。また
射出シリンダと射出プランジャとに芯ずれが生じて噛り
も生ずるようになる。
【０００５】このクリアランスに侵入した樹脂の障害を
除く手段としては、射出プランジャの軸部を頭部よりも
小径に形成して軸周囲のクリアランスを拡大し、頭部周
囲のクリアランス（半径で０．００５〜０．０１mm）に
入り込んだ樹脂が、射出プランジャの前進移動時に、軸
部周囲のクリアランスの射出シリンダ側に付着して残る
ようにし、さらに射出プランジャの後退時に頭部後端縁
により射出シリンダの後方へと送って、後端開口から順
に外部に排出する方法が採用されている。
除く手段としては、射出プランジャの軸部を頭部よりも
小径に形成して軸周囲のクリアランスを拡大し、頭部周
囲のクリアランス（半径で０．００５〜０．０１mm）に
入り込んだ樹脂が、射出プランジャの前進移動時に、軸
部周囲のクリアランスの射出シリンダ側に付着して残る
ようにし、さらに射出プランジャの後退時に頭部後端縁
により射出シリンダの後方へと送って、後端開口から順
に外部に排出する方法が採用されている。
【０００６】また樹脂の射出量が小容量の小型の成形機
では、射出開始から終了までの射出ストロークが短くな
って速度や圧力の制御が難しくなることから、射出量が
少容量となるほどプランジャの径を細くして射出ストロ
ークを長く設定している。このためプランジャの軸部
は、上記クリアランスの確保と射出ストロークの設定と
から細長比が大きくなる傾向にある。
では、射出開始から終了までの射出ストロークが短くな
って速度や圧力の制御が難しくなることから、射出量が
少容量となるほどプランジャの径を細くして射出ストロ
ークを長く設定している。このためプランジャの軸部
は、上記クリアランスの確保と射出ストロークの設定と
から細長比が大きくなる傾向にある。
【０００７】通常の硬鋼による軸部材の限界細長比は、
ｌ／ｋ≧８５とのことであり、この限界細長比以上では
座屈による曲がりが生じ易くなるとのことで、限界細長
比が大きい射出プランジャを高速で前進移動して溶融樹
脂の射出を行うと、射出シリンダの前部内に計量した溶
融樹脂の粘度が比較的高い場合には、軸部が座屈してク
リアランス以上の曲がりが生ずる。この曲がりにより軸
部と射出シリンダとの間に擦れが生じ、繰り返し行われ
る進退移動によってその曲がりは射出プランジャの偏心
ともなり、高速は勿論のこと高圧射出をも行うことが困
難となる。
ｌ／ｋ≧８５とのことであり、この限界細長比以上では
座屈による曲がりが生じ易くなるとのことで、限界細長
比が大きい射出プランジャを高速で前進移動して溶融樹
脂の射出を行うと、射出シリンダの前部内に計量した溶
融樹脂の粘度が比較的高い場合には、軸部が座屈してク
リアランス以上の曲がりが生ずる。この曲がりにより軸
部と射出シリンダとの間に擦れが生じ、繰り返し行われ
る進退移動によってその曲がりは射出プランジャの偏心
ともなり、高速は勿論のこと高圧射出をも行うことが困
難となる。
【０００８】さらにまた軸部に付着した樹脂の掻き落と
しのために、軸部を掻取部材に挿通した場合には、両者
間の僅かな掻取りクリアランス（半径で０．０２〜０．
０５mm）が曲がりにより失われて、曲がり側では軸部が
掻取刃により擦られ、反対側ではクリアランスが増して
軸部に付着した樹脂の掻き落としが半減するなど、掻取
部材としての機能が失われるばかりか、掻取部材が大き
な摺動抵抗となって射出プランジャの進退移動を阻害
し、材料計量にも著しい影響を与える。
しのために、軸部を掻取部材に挿通した場合には、両者
間の僅かな掻取りクリアランス（半径で０．０２〜０．
０５mm）が曲がりにより失われて、曲がり側では軸部が
掻取刃により擦られ、反対側ではクリアランスが増して
軸部に付着した樹脂の掻き落としが半減するなど、掻取
部材としての機能が失われるばかりか、掻取部材が大き
な摺動抵抗となって射出プランジャの進退移動を阻害
し、材料計量にも著しい影響を与える。
【０００９】材料計量は、可塑化シリンダにより可塑化
した材料樹脂を先端部の樹脂路を経て射出シリンダの先
端部内に圧送し、その樹脂圧により射出プランジャの先
端を加圧して、油圧シリンダにより所定の圧力（背圧
力）が加えられた射出プランジャを後退移動させなが
ら、シリンダ先端部内に樹脂を蓄積することによる。
した材料樹脂を先端部の樹脂路を経て射出シリンダの先
端部内に圧送し、その樹脂圧により射出プランジャの先
端を加圧して、油圧シリンダにより所定の圧力（背圧
力）が加えられた射出プランジャを後退移動させなが
ら、シリンダ先端部内に樹脂を蓄積することによる。
【００１０】このようなことから僅かな摩擦力でも、樹
脂圧によるプランジャの後退移動にとっては障害となる
のであるから、曲がりによる大きな摩擦力が生ずる状態
では、摺動抵抗を上回る樹脂圧が要求されることにな
り、また摺動抵抗が過剰な背圧力の発生原因ともなって
設定背圧力による計量に変動が生ずるなどの課題をも有
する。
脂圧によるプランジャの後退移動にとっては障害となる
のであるから、曲がりによる大きな摩擦力が生ずる状態
では、摺動抵抗を上回る樹脂圧が要求されることにな
り、また摺動抵抗が過剰な背圧力の発生原因ともなって
設定背圧力による計量に変動が生ずるなどの課題をも有
する。
【００１１】この発明は、上記従来の課題を解決するも
のであって、その目的は、射出プランジャを小径に形成
して射出ストロークが長く設定され、軸部の細長比が限
界を超えて座屈による曲がり及び偏心が生じ易くなって
も、その曲がり量を許容範囲に抑制することによって、
樹脂の射出を高速及び高圧にて行う得る新たなプリプラ
式射出成形機を提供することにある。
のであって、その目的は、射出プランジャを小径に形成
して射出ストロークが長く設定され、軸部の細長比が限
界を超えて座屈による曲がり及び偏心が生じ易くなって
も、その曲がり量を許容範囲に抑制することによって、
樹脂の射出を高速及び高圧にて行う得る新たなプリプラ
式射出成形機を提供することにある。
【００１２】上記目的によるこの発明は、射出プランジ
ャを進退自在に内装した射出シリンダに可塑化シリンダ
を並設し、その射出シリンダと可塑化シリンダとを先端
部にわたり設けた樹脂路により連通するとともに、上記
射出プランジャの軸部を頭部を除き小径に形成してプラ
ンジャ移動時の摺動抵抗を低減し、軸部後端を射出シリ
ンダ後方の油圧シリンダのピストンに連結したプリプラ
式射出成形機において、上記射出プランジャの軸部を上
記射出シリンダと油圧シリンダとの中間部位に設定した
保持スリーブに挿通して、射出プランジャの支持点を先
端の頭部と軸部の後端及び保持スリーブによる中間部位
の３点とし、その中間部位における保持により、射出時
の軸部の座屈による曲がり量を許容範囲内に抑制してな
る、というものである。
ャを進退自在に内装した射出シリンダに可塑化シリンダ
を並設し、その射出シリンダと可塑化シリンダとを先端
部にわたり設けた樹脂路により連通するとともに、上記
射出プランジャの軸部を頭部を除き小径に形成してプラ
ンジャ移動時の摺動抵抗を低減し、軸部後端を射出シリ
ンダ後方の油圧シリンダのピストンに連結したプリプラ
式射出成形機において、上記射出プランジャの軸部を上
記射出シリンダと油圧シリンダとの中間部位に設定した
保持スリーブに挿通して、射出プランジャの支持点を先
端の頭部と軸部の後端及び保持スリーブによる中間部位
の３点とし、その中間部位における保持により、射出時
の軸部の座屈による曲がり量を許容範囲内に抑制してな
る、というものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図中１は射出装置、２は射出装置
の上に並設した可塑化装置で両装置は先端部にわたり設
けた樹脂路３により連通している。
の上に並設した可塑化装置で両装置は先端部にわたり設
けた樹脂路３により連通している。
【００１４】上記射出装置１は、射出プランジャ１０を
進退自在に内装し、かつ先端にノズル１１を備える射出
シリンダ１２と、その射出シリンダ１２の後方に設けた
油圧シリンダ１３と、その油圧シリンダ１３の前部と一
体で射出シリンダ１２の後端部を嵌合保持している部材
１４とからなり、その保持部材１４の後部内にて射出プ
ランジャ１０の後端と油圧シリンダ１３のピストン１３
ａの先端部とを連結している。
進退自在に内装し、かつ先端にノズル１１を備える射出
シリンダ１２と、その射出シリンダ１２の後方に設けた
油圧シリンダ１３と、その油圧シリンダ１３の前部と一
体で射出シリンダ１２の後端部を嵌合保持している部材
１４とからなり、その保持部材１４の後部内にて射出プ
ランジャ１０の後端と油圧シリンダ１３のピストン１３
ａの先端部とを連結している。
【００１５】図示の保持部材１４は、油圧シリンダ１３
の前部に延設された基部１８と、空間部１５を隔てて前
面板１９ａと後面板１９ｂとを四隅部にて一体に結合し
た保持部１９とからなり、その保持部１９は後面板１９
ｂの中央部に突設した円筒体１９ｃを基部中央に嵌合し
て基部前面に一体的に固着され、その前面板１９ａに上
記射出シリンダ１２が後端部を中央部内に位置させて連
結してある。
の前部に延設された基部１８と、空間部１５を隔てて前
面板１９ａと後面板１９ｂとを四隅部にて一体に結合し
た保持部１９とからなり、その保持部１９は後面板１９
ｂの中央部に突設した円筒体１９ｃを基部中央に嵌合し
て基部前面に一体的に固着され、その前面板１９ａに上
記射出シリンダ１２が後端部を中央部内に位置させて連
結してある。
【００１６】上記空間部１５の内部では、上記射出プラ
ンジャ１０の軸部１０ｂが露出しており、その露出した
軸部１０ｂは上記円筒体１９ｃの内部に嵌装した保持ス
リーブ５により保持されている。また空間部１５には射
出プランジャ１０の軸部周囲に付着した樹脂の掻取部材
４が設けてある。なお、６は射出シリンダ１２及び可塑
化シリンダ２２と樹脂路３の周囲に設けた加熱又は保温
用のバンドヒータである。
ンジャ１０の軸部１０ｂが露出しており、その露出した
軸部１０ｂは上記円筒体１９ｃの内部に嵌装した保持ス
リーブ５により保持されている。また空間部１５には射
出プランジャ１０の軸部周囲に付着した樹脂の掻取部材
４が設けてある。なお、６は射出シリンダ１２及び可塑
化シリンダ２２と樹脂路３の周囲に設けた加熱又は保温
用のバンドヒータである。
【００１７】上記射出プランジャ１０は先端の頭部１０
ａと、該頭部１０ａよりも小径に形成された軸部１０ｂ
とからなる。この小径の軸部１０ｂによって射出シリン
ダ１２の内周壁を形成するシリンダライナー１２ａとの
クリアランス１６が、頭部１０ａの周囲のクリアランス
よりも拡大されて、そのクリアランスに入り込んだ樹脂
が、射出プランジャ１０の前進移動時に、クリアランス
１６の射出シリンダ側に付着して残るようにしてあり、
さらに射出プランジャ１０の後退時に、樹脂を頭部後端
縁によって射出シリンダ１２の後方へと順に送って、後
端開口から保持部材１４の開口部１５ａを経て外部に排
出するようにしてある。また軸部１０ｂに付着した樹脂
は、掻取部材４により掻き落とされて開口部１５ａから
排出される。
ａと、該頭部１０ａよりも小径に形成された軸部１０ｂ
とからなる。この小径の軸部１０ｂによって射出シリン
ダ１２の内周壁を形成するシリンダライナー１２ａとの
クリアランス１６が、頭部１０ａの周囲のクリアランス
よりも拡大されて、そのクリアランスに入り込んだ樹脂
が、射出プランジャ１０の前進移動時に、クリアランス
１６の射出シリンダ側に付着して残るようにしてあり、
さらに射出プランジャ１０の後退時に、樹脂を頭部後端
縁によって射出シリンダ１２の後方へと順に送って、後
端開口から保持部材１４の開口部１５ａを経て外部に排
出するようにしてある。また軸部１０ｂに付着した樹脂
は、掻取部材４により掻き落とされて開口部１５ａから
排出される。
【００１８】上記射出プランジャ１０の軸部１０ｂは、
上記保持スリーブ５に所要のクリアランスを設けて挿通
保持され、また軸部１０ｂと保持スリーブ５との接触部
分には耐摩耗性を向上させる表面処理が施されている。
上記保持スリーブ５に所要のクリアランスを設けて挿通
保持され、また軸部１０ｂと保持スリーブ５との接触部
分には耐摩耗性を向上させる表面処理が施されている。
【００１９】上記可塑化装置２は、可塑化用のスクリュ
２０を回転自在に内装し、かつ先端に流出路２１を有す
る可塑化シリンダ２２と、その可塑化シリンダ２２を保
持する後端部の保持シリンダ２３と、図では省略した
が、保持シリンダ２３の後端に連結したスクリュ前進後
退用の油圧シリンダ及びスクリュ２０の回転駆動装置と
からなる。
２０を回転自在に内装し、かつ先端に流出路２１を有す
る可塑化シリンダ２２と、その可塑化シリンダ２２を保
持する後端部の保持シリンダ２３と、図では省略した
が、保持シリンダ２３の後端に連結したスクリュ前進後
退用の油圧シリンダ及びスクリュ２０の回転駆動装置と
からなる。
【００２０】上記樹脂路３は、射出シリンダ１２の先端
部のプランジャ前進限に当たる上部に設けた流入路１７
と、可塑化装置２の上記流出路２１とにわたって斜設さ
れた管体からなり、その樹脂路３を通ってスクリュ２０
の回転により可塑化された樹脂が、射出シリンダ１２の
先端部内に射出プランジャ１０を後退移動させながら供
給される。
部のプランジャ前進限に当たる上部に設けた流入路１７
と、可塑化装置２の上記流出路２１とにわたって斜設さ
れた管体からなり、その樹脂路３を通ってスクリュ２０
の回転により可塑化された樹脂が、射出シリンダ１２の
先端部内に射出プランジャ１０を後退移動させながら供
給される。
【００２１】上記構成では、射出プランジャ１０の支持
点が先端の頭部１０ａと軸部１０ｂの後端及び保持スリ
ーブ５による中間部位の３点となり、その中間部位にお
ける保持により軸部１０ｂの座屈による曲がり量が許容
範囲内に抑制される。このため軸部１０ｂの限界細長比
が、ｌ／ｋ≧８５を上回る場合であっても、曲がりによ
る擦れが防止され、偏心も矯正されることなどから、摺
動抵抗も許容範囲に収めることができるので、摺動抵抗
の増大による計量時の背圧力変動もなくなり、また掻取
部材４を設けた場合でも曲がりによるクリアランスの変
動を小さく抑えることができるので掻取機能が失われ
ず、軸部周囲のクリアランス１６の拡大による樹脂の抵
抗排除と相俟って、射出プランジャ１０による計量樹脂
の高速及び高圧射出が可能となる。
点が先端の頭部１０ａと軸部１０ｂの後端及び保持スリ
ーブ５による中間部位の３点となり、その中間部位にお
ける保持により軸部１０ｂの座屈による曲がり量が許容
範囲内に抑制される。このため軸部１０ｂの限界細長比
が、ｌ／ｋ≧８５を上回る場合であっても、曲がりによ
る擦れが防止され、偏心も矯正されることなどから、摺
動抵抗も許容範囲に収めることができるので、摺動抵抗
の増大による計量時の背圧力変動もなくなり、また掻取
部材４を設けた場合でも曲がりによるクリアランスの変
動を小さく抑えることができるので掻取機能が失われ
ず、軸部周囲のクリアランス１６の拡大による樹脂の抵
抗排除と相俟って、射出プランジャ１０による計量樹脂
の高速及び高圧射出が可能となる。
【００２２】例えば、全長５５０mm，軸部直径１９mmの
射出プランジャ１０における細長比はｌ／ｋ：１１６、
軸部直径２２mmでは細長比はｌ／ｋ：１００となって、
限界細長比ｌ／ｋ≧８５を上回ることから、射出速度：
２５０min ／sec ，射出圧力：２０００kgf ／cm2 を超
えると曲がりによる大きな摺動抵抗が生ずるために、射
出速度及び圧力をそれ以上とすることが出来なかった
が、中間部位の保持により曲がり量が許容範囲内に抑え
られて、射出速度：１０００min ／sec ，射出圧力：３
０００kgf ／cm2 まで可能となる。
射出プランジャ１０における細長比はｌ／ｋ：１１６、
軸部直径２２mmでは細長比はｌ／ｋ：１００となって、
限界細長比ｌ／ｋ≧８５を上回ることから、射出速度：
２５０min ／sec ，射出圧力：２０００kgf ／cm2 を超
えると曲がりによる大きな摺動抵抗が生ずるために、射
出速度及び圧力をそれ以上とすることが出来なかった
が、中間部位の保持により曲がり量が許容範囲内に抑え
られて、射出速度：１０００min ／sec ，射出圧力：３
０００kgf ／cm2 まで可能となる。
【００２３】したがって、この発明によれば硬鋼による
射出プランジャの軸部の細長比が限界細長比をこえるよ
うな場合であつても、中間部位の保持により軸部の曲が
り量の抑制されることから、射出量が小容量の小型成形
機でも、これまでのように軸部が曲がって射出シリンダ
に強く接触し、摺動抵抗が増大するというようなことが
なく、射出プランジャの進退移動は常にスムーズに行わ
れるので、粘度の比較的高い樹脂でも射出を高速・高圧
で行えるなど、射出性能が一段と向上する。
射出プランジャの軸部の細長比が限界細長比をこえるよ
うな場合であつても、中間部位の保持により軸部の曲が
り量の抑制されることから、射出量が小容量の小型成形
機でも、これまでのように軸部が曲がって射出シリンダ
に強く接触し、摺動抵抗が増大するというようなことが
なく、射出プランジャの進退移動は常にスムーズに行わ
れるので、粘度の比較的高い樹脂でも射出を高速・高圧
で行えるなど、射出性能が一段と向上する。
【図１】 この発明に係るプリプラ式射出成形機の縦断
面図である。
面図である。
１ 射出装置 ２ 可塑化装置 ３ 樹脂路 ５ 保持スリーブ １０ 射出プランジャ １０ａ 頭部 １０ｂ 軸部 １２ 射出シリンダ １３ 油圧シリンダ １３ａ ピストン １４ 保持部材 １６ 軸部周囲のクリアランス ２２ 可塑化シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜田 勇一 長野県埴科郡坂城町大字南条2110番地 日精樹脂工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−347614（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−85787（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/46 - 45/63
Claims (1)
- 【請求項１】 射出プランジャを進退自在に内装した射
出シリンダに可塑化シリンダを並設し、その射出シリン
ダと可塑化シリンダとを先端部にわたり設けた樹脂路に
より連通するとともに、上記射出プランジャの軸部を頭
部を除き小径に形成してプランジャ移動時の摺動抵抗を
低減し、軸部後端を射出シリンダ後方の油圧シリンダの
ピストンに連結したプリプラ式射出成形機において、 上記射出プランジャの軸部を上記射出シリンダと油圧シ
リンダとの中間部位に設定した保持スリーブに挿通し
て、射出プランジャの支持点を先端の頭部と軸部の後端
及び保持スリーブによる中間部位の３点とし、その中間
部位における保持により、射出時の軸部の座屈による曲
がり量を許容範囲内に抑制してなることを特徴とするプ
リプラ式射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33435497A JP3340368B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | プリプラ式射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33435497A JP3340368B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | プリプラ式射出成形機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11165335A JPH11165335A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3340368B2 true JP3340368B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18276441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33435497A Expired - Fee Related JP3340368B2 (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | プリプラ式射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340368B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201600069730A1 (it) * | 2016-07-05 | 2018-01-05 | Sipa Progettazione Automaz | Dispositivo di iniezione di plastica fusa |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP33435497A patent/JP3340368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11165335A (ja) | 1999-06-22 |
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