JP3552593B2 - Metal integrated resin molding method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属と一体に樹脂成形する金属一体樹脂成形法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
金属部品と樹脂とを射出成形などによって一体に成形する技術は、回転軸受けなどの機械部品、あるいは光海底中継器におけるケーブル接続部のような金属電気部品の絶縁の他、幅広く利用されている。これらの機械部品、電気部品などは樹脂の収縮による金属部分と樹脂部分との界面での剥離、樹脂部の引け、内部歪みの発生およびボイドの発生が問題になる。
【0003】
図5は、特開昭59−24620号公報に記載された成型機を模式的に示した図であり、同公報には内部歪みと引けを抑制する厚肉樹脂成形法が開示されている。図5において、1および2は上下に分割された金型であり、型締め力Pにより成形工程中一体に保持される。3はキャビティ、19は射出シリンダ、20はゲート、21は可動コア、22はピストンである。
【0004】
図5に示された成形機による成形法は、型締め力Pにより金型1,2を一体に保持し、射出温度まで昇温し、射出シリンダ19から樹脂を流し込み、ピストン21を押し上げてゲート20を閉じ、金型1,2を昇温することによって樹脂の溶融を行い、次にガラス転移温度付近まで急冷した後、ガラス転移温度付近で徐冷すると同時に可動コア21をピストン22で押し上げてキャビティ3内に圧力を加えつつ固化させるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の樹脂成形法のように、可動コアを使用するものは金型構造が複雑になるとともに、金型が大きくなり、さらには可動コアによって加圧するためにはゲートを閉じることが必要となるので、樹脂の収縮によって樹脂が不足した場合、樹脂を補給することができない。
【0006】
また、金属部品と一体型の樹脂成形に適用した場合、上記金属部品と成形樹脂との界面における剥離が問題になる。
【0007】
また、単純な形状の樹脂成形に対しては適用できるが、複雑な形状の樹脂成形には不向きである。
【0008】
また、成形品の面積が大きくなると大きな加圧力を必要とするといった問題がある。
【0009】
本発明は、上記のような問題を解決し、可動コアを必要とせず、樹脂の収縮による引けを抑制し、内部歪みを低減するとともに、樹脂と金属部品との界面における剥離を防ぐことができる、金属一体樹脂成形法を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、上および下金型が形成するキャビティ内に金属部品を設置し、上記金型及び金属部品を、樹脂成形する樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス転移温度より30〜100℃高い第1の温度に加熱し、溶融した上記樹脂材料を所定の第1の圧力で上記キャビティ内に注入する第1の工程と、この第1の工程完了直後、50〜1000kg/cm 2 の第2の圧力で加圧し、上記金型及び金属部品が上記第1の温度で安定するまで保持する第2の工程と、上記第2の圧力を保持したまま、上記金型及び金属部品を、上記融点あるいはガラス転移温度より10〜30℃高い第2の温度まで冷却し、上記金型及び金属部品の温度が上記第2の温度で安定するまで保持する第3の工程と、上記第2の圧力を保持し金型の温度を上記第2の温度に保持したまま、上記金属部品を上記融点あるいはガラス転移温度より低い第3の温度に冷却する第4の工程と、金型全体を上記第2の圧力を保持したまま、あるいはこの第2の圧力より高い圧力に増圧し、上記第3の温度に冷却する第5の工程とを備えた金属一体樹脂成形法である。
【0012】
請求項2に係る発明は、上記請求項1記載の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表面に化成処理によって酸化膜が形成されているものである。
【0013】
請求項3に係る発明は、上記請求項1記載の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表面が化成処理または機械的手段により表面粗化されているものである。
【0014】
請求項4に係る発明は、上記請求項1記載の金属一体樹脂成形法において、設置する金属部品の表面に熱硬化性の接着剤を塗布するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図4にしたがって、本発明の実施の形態を説明するが本発明がこれら実施の形態に限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る金属一体樹脂成形装置を模式的に示す断面図である。図において、1および2は上および下金型、3はキャビティ、4はランナ、5はスプル(樹脂補給路)、6は金型1,2に設けられたヒータ、7は金型1,2に設けられた通水孔で、金型1,2は、ヒータ6などの金型加熱手段によって加熱され通水孔7に通水するなどの金型冷却手段によって冷却される。8は樹脂と一体に成形される金属部品で金型1,2が型締めされて形成されたキャビティ3内に設置された状態を示し、この場合、円筒形状の金属部品8の内部9に通水することによって金属部品8を冷却する金属部品冷却手段(図では見えていない)が設けられている。金型1,2と金属部品8の温度を測定する測定部がそれぞれ設けられ、温度制御部10によって金型1,2と金属部品8がそれぞれ独立して温度制御される。この温度制御はヒータ6による加熱と通水による冷却によって行われる。11は射出シリンダで、樹脂材料供給口16からシリンダ14内部に供給された樹脂材料を溶融するためのヒータ12と、圧力制御部を備えた油圧シリンダ17と、溶融樹脂13を攪拌するとともに油圧シリンダ17と連動して溶融樹脂13を射出するスクリュウ15とを備える。
【0016】
図1に示した金属一体樹脂成形装置による樹脂成形の工程について、図3の時間−温度変化、図4の時間−圧力変化、図2の溶融と固化の状況を模式的に示す断面図に基づき説明する。
【0017】
まず、第1の工程では、キャビティ3内に金属部品8を設置し、上下金型1,2を型締めし、ヒータ6によって金型1,2と金属部品8の温度を、樹脂成形に用いる樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス転移温度より30〜100℃高い第1の温度T1に加熱し、射出シリンダ10から油圧シリンダ16によって第1の圧力P1で加圧し、溶融樹脂13をスプル5、ランナ4を介してキャビティ3内に注入する(t0−t1)。第1の圧力P1は、溶融樹脂12が金型1,2内のキャビティ3内に流動し、溶融状態で金属部品8と密着する大きさであればよく、通常10〜200kg/cmの比較的低圧で注入する。
【0018】
次に、第2の工程では、注入完了直後、50〜1000kg/cmの第2の圧力P2で加圧し(t1−t2)、金属部品8及び金型1,2が第1の温度T1で安定するまで保持することによって、金型1,2内の溶融樹脂13を均一な状態にする。
【0019】
次に、第3の工程では、第2の圧力P2を保持したまま、金属部品8及び金型1,2を、樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス転移温度より10〜30℃高い第2の温度T2まで冷却し、金属部品8及び金型1,2の温度が第2の温度T2で安定するまで保持する(t2−t3)。この場合の冷却は、通水孔7への通水と金属部品8内部へ通水する金属部品冷却手段によって行われる。金属部品8が中実の場合には、金属部品8に冷却部材を接触させるなどの金属部品冷却手段が可能である。この第3の工程における冷却にともなって、溶融樹脂13の収縮が起こるが第2の圧力P2で保持することによって、収縮によって不足する溶融樹脂が補給される。
【0020】
次に、第4の工程では、第2の圧力P2と金型1,2の温度T2を保持したまま、金属部品8を金属部品冷却手段によって樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス転移温度より低い第3の温度T3に冷却する(t3−t4)。この第4の工程によって、図2に示したように、金属部品8側から溶融樹脂13が固化し、金属部品8と密着した層が形成されるとともに、スプル5およびランナ4を含めた金型側は溶融状態あるいは半溶融状態にあるので、溶融樹脂13の固化によって収縮するために不足する溶融樹脂の補給が第2の圧力P2によって行われる。
【0021】
次に、第5の工程では、金型1,2全体を第3の温度T3に冷却する(t4−t5)とともに、この冷却と連動して加圧力を第3の圧力P3=500〜1500kg/cm2に増圧する。この第5の工程によって、図2に示したように、金型側からも固化するが、ランナ4部分の樹脂が溶融あるいは半溶融の間は収縮にともない不足する樹脂の補給がされる。その後、室温まで冷却することによって金属一体樹脂成形が完了する。なお、この第5の工程における圧力は、必ずしもP3に増圧する必要はなく、溶融樹脂13の粘度が低い場合は第2の圧力P2のままでもよい。
【0022】
本発明の金属一体樹脂成形に使用される樹脂材料は、低密度ポリエチレン樹脂(融点:約110℃)、ポリプロピレン(融点:約170℃)、ポリスチレン(ガラス転移温度:約100℃)などの熱可塑性樹脂であればいずれのものも使用でき、第1、第2および第3の温度(T1,T2及びT3)はこれら融点またはガラス転移温度によって決める。
【0023】
また、樹脂と一体に成形する金属は銅、銅合金、鉄、鉄合金など種々の金属材料を用いることができ、限定されるものではない。
【0024】
実施の形態2.
本実施の形態2は、樹脂成形の工程は上記実施の形態1と同じである。上記実施の形態1と異なるのは、樹脂成形前に金属部品の樹脂と接する表面に化成処理を施していることである。
【0025】
次亜素塩素酸ソーダ100g、苛性ソーダ100g、水1リットルの割合で混合した混合溶液を準備する。この混合溶液を85℃に昇温し、この昇温した溶液中に、銅、あるいは黄銅、ベリリウム銅、りん青銅などの銅合金材料からなる金属部品を、1〜2時間浸漬することによって、金属部品表面に酸化皮膜を形成する。この酸化皮膜を形成した金属部品を、実施の形態1同様に樹脂と一体成形する。
この化成処理によって、金属部品と樹脂との密着性を向上することができる。
【0026】
実施の形態3.
上記実施の形態2は金属部品表面に酸化膜を形成することによって、樹脂との密着性を向上させるが、金属部品表面を粗面化しても同様の効果が得られる。
【0027】
銅、あるいは黄銅、ベリリウム銅、りん青銅などの銅合金材料からなる金属部品を、濃硝酸と濃塩酸1:3の混酸に5秒間浸漬しエッチングすることによって金属部品表面を粗面化する。
【0028】
また、ブラスト処理のような機械的な方法でもよく、ブラスト処理は、例えば、10μm程度の粒径のSiCを5kg/cmの空気圧で金属部品表面に吹き付けて行う。
表面を粗面化した金属部品を、実施の形態1同様に樹脂と一体成形する。
【0029】
なお、上記実施の形態2、3では金属部品表面を化成処理あるいはブラスト処理などの加工を行うものであるが、キャビティ内に設置する金属部品に予めエポキシ系などの熱硬化性接着剤を塗布しても、同様の効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】
請求項1に係る発明は、樹脂注入直後、50〜1000kg/cm 2 の圧力で加圧し、金型及び金属部品の温度が安定するまで保持し、50〜1000kg/cm 2 の圧力を保持したまま、金型及び金属部品を、樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度より10〜30℃高い温度まで冷却し、さらに金型及び金属部品の温度が安定するまで保持することによって、冷却により収縮し不足する樹脂を補給することができ、50〜1000kg/cm 2 の圧力を保持し、金型の温度を樹脂の常圧における融点あるいはガラス転移温度より10〜30℃高い温度に保持したまま、金属部品のみを上記融点あるいはガラス転移温度より低い温度に冷却することによって、金属部品側から固化させて樹脂と金属部品とを密着させると共に、収縮によって不足する樹脂を補給することがでるので、金属部品と樹脂との密着生を向上させるととともに、引けを抑制し、内部応力を低減させることができる。
【0032】
請求項2、3および4に係る発明によれば、金属と樹脂との密着性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属樹脂一体樹脂成形装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図2】本発明の樹脂成形工程における温度変化を示す図である。
【図3】本発明の樹脂成形工程における温度変化を示す図である。
【図4】本発明の樹脂成形工程における樹脂の固化の状態を生命する図である。
【図5】従来の樹脂成形装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1、2 金型、3 キャビティ、4 ランナ、5 スプル(樹脂補給路)、6 ヒータ、7 通水孔、8 金属部品、9 金属部品の内部、10 温度制御部、11 射出シリンダ、12 ヒータ、13 溶融樹脂、14 シリンダ、15 スクリュウ、16 樹脂材料供給口、17 油圧シリンダ、18圧力制御部、19 射出シリンダ、20 ゲート、21 可動コア、22 ピストン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal-integrated resin molding method and apparatus for integrally molding a resin with metal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art The technique of integrally molding a metal component and a resin by injection molding or the like is widely used in addition to insulation of a metal component such as a mechanical component such as a rotary bearing or a cable connecting portion in an optical submarine repeater. In these mechanical parts, electric parts, and the like, peeling at the interface between the metal part and the resin part due to shrinkage of the resin, shrinkage of the resin part, generation of internal distortion, and generation of voids become problems.
[0003]
FIG. 5 is a view schematically showing a molding machine described in JP-A-59-24620, which discloses a thick resin molding method for suppressing internal distortion and shrinkage. In FIG. 5, reference numerals 1 and 2 denote vertically divided dies, which are integrally held by a mold clamping force P during the molding process. 3 is a cavity, 19 is an injection cylinder, 20 is a gate, 21 is a movable core, and 22 is a piston.
[0004]
In the molding method using the molding machine shown in FIG. 5, the molds 1 and 2 are integrally held by a mold clamping force P, the temperature is raised to an injection temperature, resin is poured from an injection cylinder 19, and a piston 21 is pushed up to raise a gate. The resin is melted by closing the mold 20 and raising the temperature of the molds 1 and 2 and then rapidly cooled to around the glass transition temperature, then gradually cooled near the glass transition temperature, and simultaneously the movable core 21 is pushed up by the piston 22. It solidifies while applying pressure to the cavity 3.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of using the movable core as in the conventional resin molding method described above, the mold structure becomes complicated, the mold becomes large, and furthermore, it is necessary to close the gate in order to apply pressure by the movable core. Therefore, when the resin becomes insufficient due to the contraction of the resin, the resin cannot be supplied.
[0006]
In addition, when the present invention is applied to resin molding integrated with a metal component, separation at the interface between the metal component and the molding resin becomes a problem.
[0007]
Further, it can be applied to resin molding of a simple shape, but is not suitable for resin molding of a complicated shape.
[0008]
In addition, there is a problem that a large pressing force is required when the area of the molded product is large.
[0009]
The present invention solves the above-described problems, does not require a movable core, suppresses shrinkage due to resin shrinkage, reduces internal distortion, and can prevent separation at the interface between the resin and the metal component. it is intended to provide a metal-integral resin formed form process.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a metal component is installed in a cavity formed by the upper and lower molds, and the mold and the metal component are set to a temperature 30 to 30 ° C. below the melting point or the glass transition temperature of the resin material to be resin-molded at normal pressure. A first step of heating the molten resin material to a first temperature higher by 100 ° C. and injecting the molten resin material into the cavity at a predetermined first pressure, and immediately after completion of the first step, 50 to 1000 kg / cm 2 A second step of applying pressure at a second pressure and holding the mold and metal parts until they are stabilized at the first temperature; and holding the second pressure while holding the mold and metal parts. A third step of cooling to a second temperature 10 to 30 ° C. higher than the melting point or the glass transition temperature and maintaining the mold and metal parts until the temperatures of the mold and the metal parts are stabilized at the second temperature; Hold mold pressure and mold temperature A fourth step of cooling the metal component to a third temperature lower than the melting point or glass transition temperature while maintaining the second temperature, and maintaining the entire mold at the second pressure, or A fifth step of increasing the pressure to a pressure higher than the second pressure and cooling to the third temperature .
[0012]
The invention according to claim 2 is the metal-integral resin molding method according to the first aspect, in which oxide film is formed by chemical conversion treatment to the metal parts of the surface to be installed.
[0013]
The invention according to claim 3 are those which are surface roughened by the in claim 1 metal-integral resin molding method according, metal parts of the surface to be installed chemical treatment or mechanical means.
[0014]
The invention according to claim 4 is intended to apply in metal integrally resin molding method according to the first aspect, the thermosetting to the metal parts of the surface to install the adhesive.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS . 1 to 4 , but the present invention is not limited to these embodiments.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a metal-integrated resin molding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figures, 1 and 2 are upper and lower molds, 3 is a cavity, 4 is a runner, 5 is a sprue (resin supply path), 6 is a heater provided in the molds 1 and 2, and 7 is molds 1 and 2. The dies 1 and 2 are heated by dies heating means such as the heater 6 and cooled by dies cooling means such as passing water through the water holes 7. Numeral 8 denotes a metal part molded integrally with the resin, and shows a state in which the molds 1 and 2 are installed in the cavity 3 formed by clamping the mold. In this case, the metal part 8 passes through the inside 9 of the cylindrical metal part 8. A metal component cooling means (not shown in the figure) for cooling the metal component 8 by watering is provided. Measuring units for measuring the temperatures of the dies 1 and 2 and the metal component 8 are provided, respectively, and the temperature control unit 10 controls the temperatures of the dies 1 and 2 and the metal component 8 independently. This temperature control is performed by heating by the heater 6 and cooling by passing water. Reference numeral 11 denotes an injection cylinder, a heater 12 for melting the resin material supplied from the resin material supply port 16 into the cylinder 14, a hydraulic cylinder 17 having a pressure control unit, and a hydraulic cylinder 17 for stirring the molten resin 13 and And a screw 15 that injects the molten resin 13 in conjunction with the screw 17.
[0016]
The process of the resin molding with a metal integrally resin molding apparatus shown in FIG. 1, the time of 3 - temperature change, time 4 - pressure changes, based on the cross-sectional view schematically showing the state of melting and solidification of FIG explain.
[0017]
First, in the first step, the metal component 8 is set in the cavity 3, the upper and lower molds 1 and 2 are clamped, and the heater 6 uses the temperatures of the molds 1 and 2 and the metal component 8 for resin molding. The resin material is heated to a first temperature T1 that is 30 to 100 ° C. higher than the melting point or the glass transition temperature of the resin material at normal pressure, and is pressed from the injection cylinder 10 by the hydraulic cylinder 16 at the first pressure P1, and the molten resin 13 is sprue 5, It is injected into the cavity 3 via the runner 4 (t0-t1). The first pressure P1, the comparison molten resin 12 to flow into the cavity 3 of the mold 1 may be a size that contact with the metal parts 8 in a molten state, usually 10 to 200 / cm 2 Inject at very low pressure.
[0018]
Next, in the second step, immediately after the completion of the injection, pressure is applied at a second pressure P2 of 50 to 1000 kg / cm 2 (t1−t2), and the metal component 8 and the molds 1 and 2 are heated at the first temperature T1. By holding until stable, the molten resin 13 in the molds 1 and 2 is made uniform.
[0019]
Next, in the third step, while maintaining the second pressure P2, the metal component 8 and the molds 1 and 2 are heated to a second temperature 10 to 30 ° C. higher than the melting point or glass transition temperature of the resin material at normal pressure. The temperature is cooled down to the temperature T2, and is maintained until the temperatures of the metal component 8 and the molds 1 and 2 are stabilized at the second temperature T2 (t2-t3). The cooling in this case is performed by the metal component cooling means that allows the water to flow through the water hole 7 and the inside of the metal component 8. When the metal component 8 is solid, a metal component cooling means such as bringing a cooling member into contact with the metal component 8 is possible. With the cooling in the third step, contraction of the molten resin 13 occurs, but by maintaining the molten resin 13 at the second pressure P2, the molten resin insufficient due to the contraction is supplied.
[0020]
Next, in the fourth step, the metal component 8 is cooled by the metal component cooling means at a temperature lower than the melting point or the glass transition temperature of the resin material at normal pressure while maintaining the second pressure P2 and the temperature T2 of the molds 1 and 2. Cool to the third temperature T3 (t3-t4). By this fourth step, as shown in FIG. 2 , the molten resin 13 is solidified from the metal component 8 side to form a layer in intimate contact with the metal component 8, and a mold including the sprue 5 and the runner 4 is formed. Since the side is in a molten state or a semi-molten state, replenishment of the insufficient molten resin due to contraction due to solidification of the molten resin 13 is performed by the second pressure P2.
[0021]
Next, in a fifth step, the entire molds 1 and 2 are cooled to a third temperature T3 (t4 to t5), and the pressing force is increased to a third pressure P3 = 500 to 1500 kg / in conjunction with this cooling. Increase the pressure to cm 2 . In the fifth step, as shown in FIG. 2 , the resin is solidified also from the mold side, but the resin in the runner 4 portion is replenished due to shrinkage during melting or semi-melting due to shrinkage. Thereafter, by cooling to room temperature, the metal-integrated resin molding is completed. Note that the pressure in the fifth step does not necessarily need to be increased to P3, and may be kept at the second pressure P2 when the viscosity of the molten resin 13 is low.
[0022]
The resin material used for the metal-integral resin molding of the present invention is a thermoplastic material such as a low-density polyethylene resin (melting point: about 110 ° C.), polypropylene (melting point: about 170 ° C.), polystyrene (glass transition temperature: about 100 ° C.). Any resin can be used, and the first, second and third temperatures (T1, T2 and T3) are determined by their melting points or glass transition temperatures.
[0023]
Various metals such as copper, copper alloy, iron, and iron alloy can be used as the metal to be formed integrally with the resin, and the metal is not limited.
[0024]
Embodiment 2 FIG.
In the second embodiment, the resin molding process is the same as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that a chemical conversion treatment is applied to the surface of the metal component in contact with the resin before the resin molding.
[0025]
A mixed solution prepared by mixing 100 g of sodium hypochlorite, 100 g of caustic soda and 1 liter of water is prepared. The temperature of the mixed solution is raised to 85 ° C., and a metal part made of copper or a copper alloy material such as brass, beryllium copper, phosphor bronze is immersed in the heated solution for 1 to 2 hours. An oxide film is formed on the component surface. The metal part having the oxide film formed thereon is integrally formed with the resin as in the first embodiment.
By this chemical conversion treatment, the adhesion between the metal component and the resin can be improved.
[0026]
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the adhesion to the resin is improved by forming an oxide film on the surface of the metal component, but the same effect can be obtained even if the surface of the metal component is roughened.
[0027]
A metal part made of copper or a copper alloy material such as brass, beryllium copper, phosphor bronze or the like is immersed in a mixed acid of concentrated nitric acid and concentrated hydrochloric acid 1: 3 for 5 seconds and etched to roughen the surface of the metal part.
[0028]
Further, a mechanical method such as blasting may be used. The blasting is performed, for example, by spraying SiC having a particle size of about 10 μm onto the surface of the metal component at an air pressure of 5 kg / cm 2 .
A metal part having a roughened surface is integrally molded with a resin as in the first embodiment.
[0029]
In the second and third embodiments, the surface of the metal component is subjected to a chemical conversion treatment or a blasting process. However, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin is applied to the metal component to be installed in the cavity in advance. The same effect can be obtained.
[0030]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, immediately after resin injection, pressure is applied at a pressure of 50 to 1000 kg / cm 2 , the temperature is maintained until the temperatures of the mold and metal parts are stabilized , and the pressure of 50 to 1000 kg / cm 2 is maintained. The mold and metal parts are cooled to a temperature that is 10 to 30 ° C. higher than the melting point or glass transition temperature of the resin at normal pressure, and are further held until the temperatures of the mold and metal parts are stabilized, thereby causing shrinkage by cooling. Insufficient resin can be replenished, the pressure of 50 to 1000 kg / cm 2 is maintained, and the temperature of the mold is maintained at 10 to 30 ° C. higher than the melting point or glass transition temperature of the resin at normal pressure. By cooling only the part to a temperature lower than the above melting point or glass transition temperature, it solidifies from the metal part side to bring the resin and metal part into close contact with each other, Since that supplementation leaving the resin to insufficient I, together with the improved adhesion raw metal part and the resin to suppress shrinkage, thereby reducing the internal stresses.
[0032]
According to the second, third and fourth aspects of the invention, the adhesion between the metal and the resin can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of a metal-resin integrated resin molding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a temperature change in a resin molding step of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a temperature change in a resin molding step of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the state of solidification of the resin in the resin molding step of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a conventional resin molding apparatus.
[Explanation of symbols]
1, 2 molds, 3 cavities, 4 runners, 5 sprues (resin supply path), 6 heaters, 7 water holes, 8 metal parts, 9 inside metal parts, 10 temperature control unit, 11 injection cylinder, 12 heaters, 13 molten resin, 14 cylinder, 15 screw, 16 resin material supply port, 17 hydraulic cylinder, 18 pressure control unit, 19 injection cylinder, 20 gate, 21 movable core, 22 piston

Claims (4)

上および下金型が形成するキャビティ内に金属部品を設置し、上記金型及び金属部品を、樹脂成形に用いる樹脂材料の常圧における融点あるいはガラス転移温度より30〜100℃高い第1の温度に加熱し、溶融した上記樹脂材料を所定の第1の圧力で上記キャビティ内に注入する第1の工程と、この第1の工程完了直後、50〜1000kg/cm2の第2の圧力で加圧し、上記金型及び金属部品が上記第1の温度で安定するまで保持する第2の工程と、上記第2の圧力を保持したまま、上記金型及び金属部品を、上記融点あるいはガラス転移温度より10〜30℃高い第2の温度まで冷却し、上記金型及び金属部品の温度が上記第2の温度で安定するまで保持する第3の工程と、上記第2の圧力を保持し金型の温度を上記第2の温度に保持したまま、上記金属部品を上記融点あるいはガラス転移温度より低い第3の温度に冷却する第4の工程と、金型全体を上記第2の圧力を保持したまま、あるいはこの第2の圧力より高い圧力に増圧し、上記第3の温度に冷却する第5の工程とを備えたことを特徴とする金属一体樹脂成形法。A metal part is placed in a cavity formed by the upper and lower molds, and the mold and the metal part are heated at a first temperature 30 to 100 ° C. higher than the melting point or glass transition temperature of the resin material used for resin molding at normal pressure. A first step of injecting the molten resin material into the cavity at a predetermined first pressure, and applying a second pressure of 50 to 1000 kg / cm 2 immediately after the completion of the first step. A second step of pressing and holding the mold and the metal part at the first temperature until the mold and the metal part are stabilized at the first temperature, and holding the mold and the metal part at the melting point or the glass transition temperature while maintaining the second pressure. A third step of cooling to a second temperature higher by 10 to 30 ° C. and maintaining the temperature of the mold and metal parts until the temperature of the mold and the metal parts is stabilized at the second temperature; and a mold maintaining the second pressure and maintaining the second pressure. Temperature at the second temperature. A fourth step of cooling the metal part to a third temperature lower than the melting point or the glass transition temperature while maintaining the second pressure, or maintaining the second mold under the second pressure or higher than the second pressure. A step of increasing the pressure to a pressure and cooling to the third temperature. 設置する金属部品の表面に化成処理によって酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項1記載の金属一体樹脂成形法。2. The method according to claim 1 , wherein an oxide film is formed on the surface of the metal component to be installed by a chemical conversion treatment. 設置する金属部品の表面が化成処理または機械的手段により表面粗化されていることを特徴とする請求項1記載の金属一体樹脂成形法。2. The method according to claim 1 , wherein the surface of the metal component to be installed is roughened by chemical conversion treatment or mechanical means. 設置する金属部品の表面に熱硬化性の接着剤を塗布することを特徴とする請求項1記載の金属一体樹脂成形法。2. The method according to claim 1 , wherein a thermosetting adhesive is applied to the surface of the metal component to be installed.
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