JP3582179B2 - 中空形状を有する射出成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空形状を有する射出成形品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、射出成形による樹脂成形品の製造において、射出成形中にガス等の加圧流体を注入して中空射出成形品を製造する、所謂ガスインジェクション法が注目されている。このガスインジェクション法は、樹脂材料の節約、成形品の軽量化、成形品のヒケ防止等、さまざまな利点を有する。従来のガスインジェクション法について、図6、図7を基に説明する。
【0003】
図6において、金型20は、固定型21と可動型22とからなる。また金型20内にはキャビティー23が形成されている。キャビティー23にはガスゲート24が設けられ、このガスゲート24にガス射出機(図示せず)のガスノズル25が連結される。
【0004】
上記構成において、射出成形機26により加熱した溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂は金型20内に導入され、スプルー27を介してキャビティー23に充填される。このときガスゲート24は、ガスノズル25内に設けられ、ガスノズル25側からキャビティー23側に向かう方向には開状態となり、キャビティー23側からガスノズル25側に向かう方向には閉状態となる逆流防止弁(図示せず)によってガスノズル25と遮断状態とされている。
【0005】
溶融樹脂の充填が完了した後、図7に示すようにガス射出機より高圧のガスを射出させる。すると、ガスノズル25内の逆流防止弁は開状態となり、ガスゲート24からガスをキャビティー23内に注入する。そのためガスはキャビティー23の成形品部23aに進入し、成形品は中空形状となる。その後、冷却、保圧、残圧開放過程を経て型開きし、成形品を取り出す。
【0006】
このようにして成形された製品は、中空形状であるため、軽量化、樹脂材料の節約が図れ、またガス注入中に成形品内部から圧力をかけることにより、ヒケ防止にも役立つ。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のガスインジェクション法によって成形されたものは、成形品にガス注入用の孔(ガス流入孔)が形成される。このため成形品をメッキ処理等するときは、このガス流入孔を完全に封止しておかなければ、メッキ液が製品の中空部に進入してしまう。このため従来は射出成形後の成形品のガスゲート孔の部分を熱カシメ等して封止していた。しかしながら、このような孔の封止工程は、射出成形後の製造工程を余分に増やすこととなり、コストアップにつながる。故に、本発明は、余分な製造工程を付加せずともガス流入孔を封止可能な中空形状を有する射出成形品の製造方法とすることを技術的課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1において講じた技術的手段は、金型内に形成されたキャビティーと、該キャビティーと第1ゲートで連結され、前記金型の固定型と可動型の界面に形成されたコールドランナと、該コールドランナと第2ゲートで連結され、前記金型内に形成されたホットランナに溶融樹脂を前記ホットランナ側より射出して前記ホットランナ及び前記コールドランナ及び前記キャビティーに溶融樹脂を充填する第1樹脂射出工程と、
金型内に設けられた弁開閉機構により前記第2ゲートを封止して前記コールドランナと前記ホットランナとを遮断する第2ゲート遮断工程と、
前記コールドランナに設けられたガスゲートからガスを射出して前記コールドランナ及び前記キャビティーにガスを充填することにより中空部を形成するガス射出工程と、
前記金型内に設けられた前記弁開閉機構により前記第2ゲート部の封止を解除して前記コールドランナと前記ホットランナとを連通させる第2ゲート連通工程と、
溶融樹脂を再度前記ホットランナから射出して、前記ガス射出工程で形成された中空部の内前記コールドランナの全部及び前記キャビティーの一部に溶融樹脂を充填する第2樹脂射出工程と、
からなる中空形状を有する射出成形品の製造方法としたことである。
【0011】
第1樹脂射出工程で溶融樹脂をキャビティー、コールドランナ及びホットランナに充填した後に、第2ゲート遮断工程で第2ゲートを封鎖してコールドランナとホットランナとを遮断する。その後、ガス射出工程でガスゲートよりガスを射出してコールドランナ及びキャビティー内の樹脂を中空形状とする。さらに第2ゲート連通工程でコールドランナとホットランナとを連通させ、第2樹脂射出工程で再度樹脂を充填する。このときの樹脂の充填量は、コールドランナの中空部の全部及びキャビティーの中空部の一部に充填する程度の樹脂量である。このため、第1ゲートに生じるガス流入孔が第2樹脂射出工程で充填された樹脂により封止される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面にもとづいて説明する。
【0013】
図1〜図4は、本発明の実施形態における、射出成形機及び金型の部分断面図であり、図1は第1樹脂射出工程を、図2は遮断工程を、図3はガス射出工程を、図4は第2樹脂射出工程をそれぞれ示す。
【0014】
図1において、金型2は固定型2a及び可動型2bよりなる金型2内のキャビティー3は、第1ゲート4でコールドランナ5に連通している。またコールドランナ5は第2ゲート6でホットランナ7に連通している。ホットランナ7の他端は固定型2aの表面に開口しており、この開口部に射出成形機1の射出ノズルが連通される。また可動型2bにはガス射出機8に連通されたガスノズル8aが埋め込まれ、ガスゲート9を介してコールドランナ5と連通している。ガスノズル8aの内部には、ガスノズル8a側からコールドランナ5側へと向かう方向には開状態となり、コールドランナ5側からガスノズル8a側に向かう方向には閉状態となる逆流防止弁が備えられている。また固定型2aには、第2ゲート開閉機構10が埋め込まれている。第2ゲート開閉機構10はホットランナ7を貫通するバルブピン10aを有しており、油圧等の駆動手段によりバルブピン8aが図示左方に動作して第2ゲート6を遮断し(閉状態)、また図示右方に動作して第2ゲート6を開放する(開状態)。
【0015】
上記構成の射出成形装置において、以下にその動作について工程毎に説明する。
【0016】
▲1▼第1樹脂射出工程
図1は、第1樹脂射出工程を示す。図1において、第2ゲート開閉機構10はバルブピン8aを図示右方に動作させており、ホットランナ7とコールドランナ部5は連通している(開状態)。この状態において、射出成形機1から溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂は、ホットランナ7を先ず充填し、第2ゲート6を経てコールドランナ5に進入する。コールドランナ5が溶融樹脂で充填されると、溶融樹脂は第1ゲート4を経てキャビティー3に進入し、キャビティー3内が溶融樹脂で充填される。このときガスノズル8aは、内部に備えられている逆流防止弁の作用によりガスノズル8aとコールドランナ5との連通が遮断されるために、ガスノズル8a内に溶融樹脂が浸入することはない。
【0017】
▲2▼第2ゲート遮断工程
図2に第2ゲート遮断工程を示す。図2において、射出成形機1からの溶融樹脂の射出が停止される。それと共に第2ゲート開閉機構10が油圧等の駆動手段により動作し、バルブピン10aを図示左方に移動させる。そして、バルブピン10aの先端が第2ゲート6に接して第2ゲート6を封止し、ホットランナ7とコールドランナ5との連通を遮断する(閉状態)。
【0018】
▲3▼ガス射出工程
図3にガス射出工程を示す。図3において、第2ゲート開閉機構を閉状態としたまま、ガス射出機6を動作させ、ガスを射出する。すると、ガスノズル8a内の逆流防止弁が開状態となり、ガスはガスノズル8aを経てガスゲート9からコールドランナ5に浸入し、さらに第1ゲート4を経てキャビティー3に浸入する。このときホットランナ7は、第2ゲート開閉機構10によりコールドランナ5と遮断されているため、ガスが浸入することはない。またホットランナ7及びキャビティー3に浸入したガスは、温度の高い領域、即ち樹脂の粘度が低い部分に優先的に流れる。このため樹脂は、温度の比較的低い型表面には流れずにホットランナ7及びキャビティ3の中央部付近を流れるため、ホットランナ7及びキャビティー3の樹脂は中空形状となる。所定量のガスを射出した後、中空部が一定の圧力となるようにガス射出機の圧力を制御し、そのままの状態で溶融樹脂の保圧、冷却を行う。
【0019】
▲4▼第2ゲート連通工程
図4に連通工程を示す。図4において、第2ゲート開閉機構10が油圧等の駆動手段により動作し、バルブピン10aを図示右方に移動させる。すると、バルブピン10aによる第2ゲート6の封止状態が解除され(開状態)、ホットランナ7とコールドランナ5とが連通される。
【0020】
▲5▼第2樹脂射出工程
図5に第2樹脂射出工程を示す。図5において、射出成形機1より溶融樹脂が射出される。第2ゲート6は前記第2ゲート連通工程により開状態とされているため、溶融樹脂は第2ゲート部6からコールドランナ5に浸入し、中空部に充填される。このときガスノズル8a内の逆流防止弁が閉状態となるため、溶融樹脂はガスノズル8a内には浸入しない。コールドランナ5の中空部が樹脂で充満されると、さらに溶融樹脂は第1ゲート4を経てキャビティー3の中空部に浸入する。このときキャビティー3に浸入する樹脂は中空部を充満する必要はなく、第1ゲート4を塞ぐ程度の樹脂であればよい。
【0021】
その後、型開きし、成形品を取り出す。
【0022】
上記工程を経て成形された成形品は、キャビティー3とコールドランナ5との連結部分である第1ゲート4が成形品におけるガス流入孔となるが、このガス流入孔が樹脂により封止されている。このためメッキ処理等の後工程にそのまま移行でき、その途中に熱カシメ工程等のガス流入孔封止工程を設ける必要がない。
【0023】
【発明の効果】
請求項1の発明は、以下の如く効果を有する。
【0024】
射出成形方法において、ガスインジェクション成形後に樹脂を再度射出してガス流入孔を封止する方法としたため、樹脂成形後にガス流入孔封止工程を設ける必要がなく、コストを増加させずにガス流入孔を封止することが可能となる。
【0026】
また、コールドランナを利用することがにより、樹脂材料の節約が図れる。
【0028】
また、ホットランナを利用することにより、前回成形時にしようしたホットランナ内の樹脂を今回成形時にも利用でき、樹脂材料のさらなる節約が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における、第1樹脂射出工程を示す図である。
【図2】本発明における、第2ゲート遮断工程を示す図である。
【図3】本発明における、ガス射出工程を示す図である。
【図4】本発明における、第2ゲート連通工程を示す図である。
【図5】本発明における、第2樹脂射出工程を示す図である。
【図6】従来技術における、樹脂射出工程を示す図である。
【図7】従来技術における、ガス射出工程を示す図である。
【符号の説明】
1 射出成形機
2 金型
2a 固定型
2b 可動型
3 キャビティー
4 第1ゲート
5 コールドランナ(第1樹脂滞留部)
6 第2ゲート
7 ホットランナ(第2樹脂滞留部)
8 ガス射出機
8a ガスノズル
9 ガスゲート
10 第2ゲート開閉機構(弁開閉機構)
10a バルブピン
Claims (1)
- 金型内に形成されたキャビティーと、該キャビティーと第1ゲートで連結され、前記金型の固定型と可動型の界面に形成されたコールドランナと、該コールドランナと第2ゲートで連結され、前記金型内に形成されたホットランナに溶融樹脂を前記ホットランナ側より射出して前記ホットランナ及び前記コールドランナ及び前記キャビティーに溶融樹脂を充填する第1樹脂射出工程と、
金型内に設けられた弁開閉機構により前記第2ゲートを封止して前記コールドランナと前記ホットランナとを遮断する第2ゲート遮断工程と、
前記コールドランナに設けられたガスゲートからガスを射出して前記コールドランナ及び前記キャビティーにガスを充填することにより中空部を形成するガス射出工程と、
前記金型内に設けられた前記弁開閉機構により前記第2ゲート部の封止を解除して前記コールドランナと前記ホットランナとを連通させる第2ゲート連通工程と、
溶融樹脂を再度前記ホットランナから射出して、前記ガス射出工程で形成された中空部の内前記コールドランナの全部及び前記キャビティーの一部に溶融樹脂を充填する第2樹脂射出工程と、
からなる中空形状を有する射出成形品の製造方法。
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1995
- 1995-09-26 JP JP24779395A patent/JP3582179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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