JP3493878B2 - 射出成形方法 - Google Patents

射出成形方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、射出成形方法に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来から、射出成形方法として、例えば
特開平5−8265号公報には、図5に示すように、成
形機のノズル部1の外部に超音波振動子4を設置して、
成形樹脂が金型等に射出される際、樹脂に超音波を照射
して樹脂の音速を計測し、その音速により求められる樹
脂温度が所定値を示さない場合には、樹脂の溶融加熱を
補完するようにした射出成形方法が開示されている。さ
らにノズル部1内に射出圧力によって圧縮される金属箔
20を設置し、金属箔20を貼った流体流動壁面に超音
波を照射して、金属箔20の圧縮の度合いから射出圧力
の度合いを検出し、射出圧力が所定値を示さない場合に
は、射出圧力を補正する操作を加えるようにした射出成
形方法も開示されている。尚図中の2はシリンダヘッド
部である。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のよう
に成形機のノズル部1内の樹脂に超音波を照射して樹脂
の温度、或いは圧力を計測する方法にあっては、ノズル
部1は容量が小さいために、ノズル部1に接触している
金型に熱を奪われやすく、またノズル部1周囲の雰囲気
温度によって樹脂温度が影響を受け易くなり、このため
ノズル部1での計測温度は、実際に金型内に射出され
る、より大きい容量の樹脂温度とは異なった値を示すこ
ととなり、ノズル部1で計測した樹脂温度をもとに制御
を行なっても正しい制御が行なえず、不良の削減が難し
く、良好な成形品が得られ難いという問題があった。そ
のうえ金属箔20を流体流動壁面に貼り、これに超音波
を照射して射出圧力を検出する方法にあっては、成形中
に金属箔20の剥離が発生し易いという問題もあった。 【0004】本発明は、上記点に鑑みてなされたもの
で、射出直前の成形材料の密度を正確に計測でき、しか
も容易な制御により密度を補正して成形不良を削除で
き、良好な射出成形品を得ることができる射出成形方法
を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、樹脂等の溶融流体が金型3等に射出され
る前に流体密度を検出する射出成形方法であって、シリ
ンダヘッド部2に超音波振動子4を設置し、この超音波
振動子4の周囲を冷却しながら流体密度を検出すること
を特徴としており、このようにノズル部1と比べて成形
樹脂の容量が大きいシリンダヘッド部2において流体密
度を計測することによって、精度の高い計測値が得ら
れ、射出直前の成形材料密度を精度の高い計測値をもと
に正しく制御することによって、成形不良を削除するこ
とができる。しかも、超音波振動子4が高温にさらされ
ることがなく、高温のシリンダヘッド部2における流体
密度の計測を正確に行なうことができる。 【0006】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
説明する。 【0007】図1は本発明の基本概念を説明するもので
あり、プラスチック射出成形機のノズル部1及びシリン
ダヘッド部2の概略を示す。図示省略したホッパに充填
された樹脂が射出スクリューとヒータによって溶融混練
された溶融流体に形成され、この流体がシリンダヘッド
部2からノズル部1を介して金型3内に高圧で射出され
て金型3内で固化され、成形品に成形される構造となっ
ており、シリンダヘッド部2の外周面には、シリンダヘ
ッド部2内に超音波を照射する超音波振動子4が設置さ
れており、シリンダヘッド部2内には通路内に面してひ
ずみゲージ式圧力センサ5が設置されている。 【0008】上記超音波振動子4には超音波計測器6が
接続されている。この超音波計測器6は、例えば0.0
01〜1秒毎に5MHzの発信波を発信すると共に、そ
の反射波を計測するものである。超音波計測器6により
計測された値及び圧力センサ5により計測された値は演
算処理装置7に送られ、演算処理装置7ではこれら計測
値をもとに、シリンダヘッド部2内の成形樹脂密度が計
算される。 【0009】例えば高密度ポリエチレンを例に挙げて説
明すると、高密度ポリエチレン樹脂に超音波を照射した
場合、樹脂温度と圧力、及び樹脂内を通過する音速との
関係を示すと図2(a)のようになることが実験により
判っている。また樹脂温度と圧力、及び樹脂密度との関
係を示すと図2(b)のようになることが判っている。
従って、これら2つの関係を用いることにより、超音波
による樹脂の音速の計測値と、圧力センサ5による計測
値とからシリンダヘッド部2内の樹脂密度を算出するこ
とができる。 【0010】一方、密度データベース8には、各成形品
の成形条件において、良品の成形(例えば、ショートシ
ョット不良が発生しないような成形)が可能である樹脂
密度の範囲がデータとして記憶されている。そして、こ
の密度データと、上記計測した音速及び圧力をもとに算
出した密度値とを演算処理装置7内で比較する。以上の
計測から密度データとの比較までは、成形樹脂の計量か
ら射出までの間に行なわれるのが望ましい。 【0011】そして、上記比較の結果、密度計測値が良
品成形が得られる密度範囲外である場合は、演算処理装
置7から制御装置9に信号を送る。例えば密度計測値が
良品成形密度範囲を越える場合には射出速度を減少させ
る制御信号を転送する。また密度計測値が良品成形が得
られる密度範囲に満たない場合には射出速度を増加させ
る制御信号を転送する。 【0012】なお、樹脂密度を制御する対象は、射出速
度の他に例えば射出圧力でもよい。尚、制御する対象を
射出速度、射出圧力の両方を含む複数項目とし、これら
を同時に制御することも可能である。 【0013】上記のように、ノズル部1と比べて成形樹
脂の容量が大きいシリンダヘッド部2に超音波振動子4
とひずみゲージ式圧力センサ5とを設置して、金型3へ
射出される樹脂がシリンダヘッド部2を通過する時の樹
脂の温度、圧力を計測することによって、シリンダヘッ
ド部2の周囲の雰囲気温度によって樹脂温度が影響を受
け難くなり、しかも樹脂の熱伝導率や温度伝播率(又は
熱拡散率)がノズル部1と比較して小さいため、温度値
の計測を正確に行なうことができる。しかも圧力値と超
音波による温度値とから樹脂密度を検出することによっ
て、シリンダヘッド部2内の実際の樹脂密度を容易にし
かも正確に計測できるようになり、計測精度が向上し、
そのうえ従来のようにノズル部1の内壁に金属箔を貼っ
た場合に生じる問題(成形中の金属箔の剥離発生)も同
時に解消される。 【0014】また、樹脂密度が所定値を示していない場
合に樹脂密度を補正する操作を行なうにあたって、良品
の成形が可能な樹脂密度の範囲のデータを予め記憶する
密度データベース8と、密度データベース8で記憶され
たデータと実際の計測値と比較するための演算処理装置
7と、計測値が所定値を示していない場合には、射出速
度(或いは射出圧力)を制御の対象として樹脂密度を補
正するための制御装置9を設けたことによって、射出直
前の成形材料密度を精度の高い計測値をもとに正しく制
御できる。従って、ノズル部1から金型3内に射出され
る樹脂密度のむらが生じることがなくなり、成形不良を
削除でき、密度が均一となった強度面で優れた射出成形
品を得ることができる。 【0015】ちなみに、密度を算出する方法として、単
純に温度と圧力を計測して求める方法も考えられるが、
温度を計測するのに、例えば熱電対を用いた場合は、樹
脂温度が変化した場合における応答の遅れがあり、また
赤外線温度センサを用いた場合も赤外線には立体角をも
った拡散があり、直接計測したい部分の温度ではなく、
周囲の温度との平均値として計測されてしまうという不
具合がある。 【0016】これに対して図1の基本概念においては
超音波振動子4を用いて樹脂温度を計測し、しかもこの
超音波振動子4をノズル部1ではなく、シリンダヘッド
部2に設置したことによって、応答の遅れとか計測結果
のばらつき等の問題を解消できるものである。また樹脂
密度を補正する操作として、射出速度、射出圧力のうち
少なくとも1つを制御対象とすることで、例えばヒータ
の温度を制御したり、或いは射出スクリューの回転速度
を変えたりするなどの容易な制御によって、樹脂密度の
補正操作を行なうことができるという利点もある。 【0017】本発明の一実施形態を図3に示す。この実
施形態では、シリンダヘッド部2の外部に、冷却水管1
1及びヒータ12を内蔵した温調ブロック10を設置
し、この温調ブロック10の上に超音波振動子4を設置
し、超音波振動子4の周囲を冷却しながら樹脂密度を検
出するようにしたものである。他の構成は図1と同様で
ある。一般的に、超音波振動子4は高温にさらされる
と、超音波を発振する振動体を接着している樹脂接着剤
が熱劣化してしまうため、50℃を越える環境下では正
確な計測ができない場合があるが、本実施形態では、図
3のように温調ブロック10を設置し、この温調ブロッ
ク10内の超音波振動子4の周囲には超音波振動子4が
高温にさらされることのないように冷却水管11が配置
されており、温調ブロック10内のシリンダヘッド部2
近傍には冷却水管11の影響によりシリンダヘッド部2
の温度が低下するのを防ぐためにヒータ12が設置され
ている。従って、超音波振動子4が高温のシリンダヘッ
ド部2に直接ふれないように超音波計測を行なうことが
できるので、50℃を越える環境下であっても正確な計
測が可能となる。また、冷却水管11及びヒータ12
を、超音波振動子4の真下を避けて夫々配置することに
よって、これら冷却水管11及びヒータ12が超音波の
授受の妨げになるのを防止できるものである。 【0018】更に他の実施形態として、図4に示すよう
に、シリンダヘッド部2と温調ブロック10とを一体形
成してもよい。他の構成は図3の実施形態と同様であ
る。このようにシリンダヘッド部2と温調ブロック10
とを一体型とすることにより温調ブロック10とシリン
ダヘッド部2との間で超音波の反射エコーが発生したり
する可能性がなくなり、従って、超音波計測をより正確
に行なうことができるという利点がある。 【0019】尚、上記各実施形態では、超音波振動子及
び圧力センサ以外の手段を用いて樹脂密度を検出するも
のであってもよい。また圧力センサ5としてひずみゲー
ジ式圧力センサを例示したが、ひずみゲージ式以外の圧
力センサであってもよいのは勿論のことである。 【0020】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1の発明は、樹脂等の溶融流体が金型等に射出される
前に流体密度を検出する射出成形方法であって、シリン
ダヘッド部に超音波振動子を設置し、この超音波振動子
の周囲を冷却しながら流体密度を検出するものであり、
このようにノズル部と比べて成形樹脂の容量が大きいシ
リンダヘッド部において流体密度を計測することによっ
て、精度の高い計測値が得られ、計測精度が向上する。
従って、射出直前の成形材料密度を精度の高い計測値を
もとに正しく制御できるようになり、成形不良を削除で
き、良好な射出成形品を得ることができる。しかも、
温の環境下では正確な計測ができない超音波振動子であ
っても、超音波振動子の冷却によって高温のシリンダヘ
ッド部での流体密度の正確な計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の基本概念を説明する概略構成図であ
る。 【図2】(a)は温度と音速と圧力との関係を示すグラ
フ、(b)は温度と密度と圧力との関係を示すグラフで
ある。 【図3】(a)(b)は本発明の一実施形態の正面図、
及び断面図である。 【図4】(a)(b)は更に他の実施形態の正面図、及
び断面図である。 【図5】従来例を説明する断面図である。 【符号の説明】 2 シリンダヘッド部 3 金型 4 超音波振動子 5 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/76 B29C 45/62

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 樹脂等の溶融流体が金型等に射出される
    前に少なくともシリンダヘッド部の流体密度を検出する
    射出成形方法であって、シリンダヘッド部に超音波振動
    子を設置し、この超音波振動子の周囲を冷却しながら流
    体密度を検出することを特徴とする射出成形方法。
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DE19802874A1 (de) * 1998-01-20 1999-07-22 Mannesmann Ag Spritzgießmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen
SG91321A1 (en) * 2000-03-27 2002-09-17 Sumitomo Heavy Industries Method for controlling an injection molding machine capable of reducing variations in weight of molded products
JP3277490B2 (ja) * 2000-03-27 2002-04-22 住友重機械工業株式会社 射出成形機の制御方法
ES2323624B1 (es) * 2007-08-09 2011-01-31 Fundacio Privada Ascamm Dispositivo ultrasonico para moldeo de micropiezas de plastico.
AT512647B1 (de) 2012-09-12 2013-10-15 Engel Austria Gmbh Temperaturverlaufermittlung im Schmelzeraum
ES2654597T3 (es) * 2014-12-23 2018-02-14 Ultrasion, Sl Dispositivo y método para alimentación de materia plástica fundida a una cavidad de moldeo
DE102018128605B4 (de) * 2018-11-14 2020-07-30 Meissner Ag Modell- Und Werkzeugfabrik Gusswerkzeug, beispielsweise Kernschießwerkzeug oder Kokille, und ein entsprechendes Gießverfahren

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