JP3648364B2

JP3648364B2 - 樹脂成形装置

Info

Publication number: JP3648364B2
Application number: JP30497297A
Authority: JP
Inventors: 順渡部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-10-20
Also published as: JPH11114968A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形装置に関し、詳細には、レンズ等の精密プラスチック光学部品をも高精度に成形することのできる樹脂成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズやミラー等の高精度な樹脂成形品を製造する場合、成形用金型内に温度分布が生じていると、成形品にひけや残留応力が生じ、高精度な成形品を作製することができない。
【０００３】
そこで、従来、互いに対向して配置された固定型及び可動型の双方に設けられた互いに対向する入駒とを備え、前記両入駒間に形成されたキャビティ中に溶融樹脂を射出充填する射出成形用金型装置において、前記キャビティを構成する複数の入駒の周囲に断熱材を設け、これら入駒とこれら入駒を支持する前記固定型及び可動型との間を断熱化し、前記キャビティを構成する複数の入駒の金型温度を高精度な温度に維持制御する射出成形用金型装置が提案されている（特開平６−１１４８８５号公報参照）。すなわち、この射出成形用金型装置は、キャビティを構成する入駒の周囲にエアギャップあるいは熱伝導率の低い断熱材で構成される断熱部を設け、キャビティを構成する複数の入駒を一定温度に維持できるようにしている。
【０００４】
また、本出願人は、先に、予め射出成形によりプラスチック母材を略最終形状に加工した後、複数個キャビティからなる金型に該プラスチック母材を挿入し、次いで、該プラスチック母材を該プラスチック母材のガラス転移温度以上まで溶融加熱し、該溶融加熱によって生じる樹脂内圧を発生させ、次いで、徐冷して鏡面を転写するという射出工程とエージング工程とを分離させたプラスチック成形品の製造方法において、該エージング用金型が熱伝導率の大きな部材からなることを特徴とするエージング用金型を提案している（特開平５−１６２１３９号公報参照）。すなわち、このエージング用金型では、金型部材をアルミあるいはアルミ合金や銅または銅合金という熱伝導性の良好な部材で構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の射出成形用金型装置やエージング用金型にあっては、充分なプラスチック成形品の精度を向上させる上で、なお改良の点があった。
【０００６】
すなわち、特開平６−１１４８８５号公報の射出成形用金型装置にあっては、断熱部をエアギャップで形成すると、断熱部が空隙になり、成型時の内圧によってキャビティを構成する入駒に歪が生じて、成形品質が悪化するという問題があった。また、断熱部を低熱伝導率の断熱材で形成すると、金型を複数の部材で構成することとなり、各々の部材間の熱膨張率が異なって、金型を加熱したときに、各々の部材間の熱膨張率の相違によって入駒が変形し、成型時にバリが発生して、成形品質が悪化するという問題があった。
【０００７】
また、特開平５−１６２１３９号公報記載のエージング用金型にあっては、金型部材としてアルミあるいはアルミ合金を用いると、アルミあるいはアルミ合金は、剛性が低く成型時に変形して、成形品質を悪化させるおそれがあり、また、金型部材として銅あるいは銅合金を用いると、銅あるいは銅合金は、鏡面加工性が悪いため、レンズやミラー等に代表される高精度プラスチック部品の形成には、不適切であった。
【０００８】
そこで、請求項１記載の発明は、上金型及び下金型の全ての部分、あるいは、その一部分を、その熱伝導率が、鏡面部を有してキャビティを画成する入駒の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が入駒の熱膨張率と同等あるいはそれよりも小さい熱伝導部材で形成することにより、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度分布を均一化して、上金型及び下金型の歪を防止し、ひけや内部応力が発生しない高精度な成形品を成形することができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生を抑制することのできる樹脂成形装置であって、且つ、上金型及び下金型の熱伝導部材として、セラミックと金属あるいはその合金との複合材であるサーメットを使用することにより、セラミックの組成や金属またはその合金の含有率を変化させて、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を形成し、より一層高精度な成形品を得ることができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生をより一層抑制することのできる軽量で取り扱いの良好な樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、熱伝導部材を、セラミックに溶融した金属あるいはその合金を浸透させた後、所望の形状に作製された型に鋳込んで形成されたサーメットで形成することにより、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を安価にかつ容易に形成し、安価に高精度な成形品を成形することのできる樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、熱伝導部材を、予め上金型及び下金型の当該熱伝導部材の形状に形成されたセラミックに、溶融した金属あるいはその合金を浸透させて形成されたサーメットで形成することにより、サーメットを構成する金属あるいは合金の含有率が低く、流動性が低い場合にも、適切に意図する形状の熱伝導部材を精度良く形成し、高精度な成形品を成形することのできる樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、熱伝導部材に、上金型及び下金型を加熱する金型加熱手段、あるいは、上金型及び下金型を冷却する金型冷却手段を埋設することにより、金型加熱手段あるいは金型冷却手段で効率的に上金型及び下金型の温度を変化させ、樹脂の成形サイクルを短縮させるとともに、上金型及び下金型の温度分布の不均一をより一層低減させて、より一層高精度な成形品を成形することのできる樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、上金型及び下金型を所定の一定温度に加熱した後、樹脂を充填して固化させて、樹脂を成形することにより、樹脂の成形サイクルを短縮化させるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることのできる樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、樹脂をキャビティ内に充填あるいは挿入した後、上金型及び下金型の温度を変化させて、樹脂を成形することにより、樹脂の成形サイクルを短縮化させるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることのできる樹脂成形装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の樹脂成形装置は、上金型と下金型を備え、所定の熱伝導率と熱膨張率を有した部材で形成されるとともに前記上金型と前記下金型の少なくとも一方に鏡面部を有してキャビティを画成する入駒が設けられ、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する樹脂成形装置であって、前記上金型及び前記下金型は、その全ての部分、あるいは、その一部分が、その熱伝導率が前記入駒の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が前記入駒の熱膨張率と同等あるいは前記入駒の熱膨張率よりも小さい熱伝導部材で形成され、該熱伝導部材は、セラミックと金属あるいはその合金との複合材であるサーメットであることにより、上記目的を達成している。
【００１５】
上記構成によれば、上金型及び下金型の全ての部分、あるいは、その一部分を、その熱伝導率が、鏡面部を有してキャビティを画成する入駒の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が入駒の熱膨張率と同等あるいはそれよりも小さい熱伝導部材で形成しているので、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度分布を均一化して、上金型及び下金型の歪を防止することができ、ひけや内部応力が発生しない高精度な成形品を成形することができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生を抑制することができ、且つ、上金型及び下金型の熱伝導部材として、セラミックと金属あるいはその合金との複合材であるサーメットを使用しているので、セラミックの組成や金属またはその合金の含有率を変化させて、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を形成することができ、より一層高精度な成形品を得ることができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生をより一層抑制することができ、また、軽量で取り扱い性を向上させることができる。
【００１６】
また、例えば、請求項２に記載するように、前記熱伝導部材は、セラミックに溶融した金属あるいはその合金を浸透させた後、所望の形状に作製された型に鋳込んで形成されたサーメットでああってもよい。
【００１７】
上記構成によれば、熱伝導部材を、セラミックに溶融した金属あるいはその合金を浸透させた後、所望の形状に作製された型に鋳込んで形成されたサーメットで形成しているので、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を安価にかつ容易に形成することができ、安価に高精度な成形品を成形することができる。
【００１８】
さらに、例えば、請求項３に記載するように、前記熱伝導部材は、予め前記上金型及び前記下金型の当該熱伝導部材の形状に形成されたセラミックに、溶融した金属あるいはその合金を浸透させて形成されたサーメットであってもよい。
【００１９】
上記構成によれば、熱伝導部材を、予め上金型及び下金型の当該熱伝導部材の形状に形成されたセラミックに、溶融した金属あるいはその合金を浸透させて形成されたサーメットで形成しているので、サーメットを構成する金属あるいは合金の含有率が低く、流動性が低い場合にも、適切に意図する形状の熱伝導部材を精度良く形成することができ、高精度な成形品を成形することができる。
【００２０】
また、例えば、請求項４に記載するように、前記熱伝導部材は、前記上金型及び前記下金型を加熱する金型加熱手段、あるいは、前記上金型及び前記下金型を冷却する金型冷却手段が埋設されていてもよい。
【００２１】
上記構成によれば、熱伝導部材に、上金型及び下金型を加熱する金型加熱手段、あるいは、上金型及び下金型を冷却する金型冷却手段を埋設しているので、金型加熱手段あるいは金型冷却手段で効率的に上金型及び下金型の温度を変化させることができ、樹脂の成形サイクルを短縮させることができるとともに、上金型及び下金型の温度分布の不均一をより一層低減させて、より一層高精度な成形品を成形することができる。
【００２２】
さらに、例えば、請求項５に記載するように、前記樹脂成形装置は、前記上金型及び前記下金型を所定の一定温度に加熱した後、前記樹脂を充填して固化させて、前記樹脂を成形するものであってもよい。
【００２３】
上記構成によれば、上金型及び下金型を所定の一定温度に加熱した後、樹脂を充填して固化させて、樹脂を成形しているので、樹脂の成形サイクルを短縮化させることができるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることができる。
【００２４】
また、例えば、請求項６に記載するように、前記樹脂成形装置は、前記樹脂を前記キャビティ内に充填あるいは挿入した後、前記上金型及び前記下金型の温度を変化させて、前記樹脂を成形するものであってもよい。
【００２５】
上記構成によれば、樹脂をキャビティ内に充填あるいは挿入した後、上金型及び下金型の温度を変化させて、樹脂を成形しているので、樹脂の成形サイクルを短縮化させることができるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２７】
図１〜図３は、本発明の樹脂成形装置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の樹脂成形装置の一実施の形態を適用した樹脂成形装置１の要部正面断面図である。
【００２８】
図１において、樹脂成形装置１は、プレス機（射出成形機）の一対のアーム２ａ、２ｂに、一対の相対向するダイプレート３ａ、３ｂが固定されており、各ダイプレート３ａ、３ｂには、それぞれ断熱板４ａ、４ｂ及び金型温度調節板５ａ、５ｂを介して上金型６と下金型７が固定されている。
【００２９】
金型温度調節板５ａ、５ｂには、それぞれ上金型６及び下金型７を一定温度に保つためのヒーター等の金型加熱用部材（金型加熱手段）、あるいは、高精度に一定温度に制御された冷媒流路等の金型冷却用部材（金型冷却手段）等の温度調整部８ａ、８ｂが埋設されており、金型温度調整板５ａ、５ｂは、温度調整部８ａ、８ｂにより温度調整されることにより、上金型６及び下金型７を一定温度に調整する。
【００３０】
なお、この温度調整部８ａ、８ｂは、上金型６及び下金型７に直接形成されていてもよいが、別部材である金型温度調整板５ａ、５ｂに形成して、上金型６及び下金型７に固定すると、上金型６及び下金型７の形成を容易に行うことができる。
【００３１】
上金型６及び下金型７には、それぞれ相対向する位置に、鏡面部９及び鏡面部１０を有する入駒１１及び入駒１２が挿入されており、入駒１１と入駒１２及び上金型６と下金型７によりキャビティ１３が画成されている。
【００３２】
このキャビティ１３を画成する入駒１１及び入駒１２は、成型時に歪が生じない剛性と鏡面部９及び鏡面部１０の加工性が要求されるため、これらの剛性や加工性に優れた部材で形成され、通常は、鉄系部材で形成されている。
【００３３】
この上金型６及び下金型７は、セラミックと金属あるいはセラミックと金属合金との複合材であるサーメット（熱伝導部材）で形成されており、例えば、セラミックに溶融した金属あるいは金属合金を浸透させて所望の形状に作製された型に鋳込むという鋳込み法により形成されている。このように、鋳込み法により上金型６及び下金型７を形成すると、上金型６及び下金型７を容易に、かつ、安価に形成することができるとともに、上金型及び下金型７の複製を非常に容易に形成することができる。
【００３４】
上金型６及び下金型７の形成部材であるサーメットは、その構成材料であるセラミックの材料と金属あるいは金属合金の材料及びそれらの含有割合を適宜調整することにより、その特性、特に、熱伝導率及び熱膨張率を調整することができ、本実施の形態では、上金型６及び下金型７を形成するサーメットを、熱伝導率が大きく、かつ、熱膨張率が入駒１１、１２の形成材料である鉄系部材と同等の大きさのものを使用している。
【００３５】
サーメットは、セラミックとして、ＳｉＣ、ＳｉＮ及びＡｌ2Ｏ3等を用いることができ、金属として、アルミニウム、銅、亜鉛、スズ及び鉄等を用いることができ、これらの含有割合を適宜調整することにより所望の特性を有するサーメットで上金型６及び下金型７を形成することができる。
【００３６】
例えば、セラミックと金属あるいは合金の複合材であるサーメットを、セラミックとして、ＳｉＣを使用し、金属としてアルミ合金を使用して形成し、その熱伝導率、熱膨張率、縦弾性係数及び密度を、アルミ合金、銅合金及び鉄系部材の熱伝導率、熱膨張率、縦弾性係数及び密度と比較したところ、図２に示すような結果を得た。なお、図２において、複合材と記載されているのが、上記サーメットである。図２から分かるように、サーメットは、その熱伝導率が１６０〜１８０Ｗ／ｍ℃で、入駒１１、１２の形成部材である鉄系部材の熱伝導率に比較して、３倍以上も大きく、かつ、アルミ合金や銅合金の熱伝導率よりも大きく、また、その縦弾性係数が、１０６〜２６５ＧＰａで、アルミ合金や銅合金の縦弾性係数よりも大きく、かつ、鉄系部材の縦弾性係数と同等の大きさであり、さらに、その比重が、２．７〜３．０と鉄系部材の半分以下であって、アルミ合金並に小さい。
【００３７】
また、サーメットは、上述のように、その構成材料であるセラミックの材料と金属あるいは金属合金の材料及びそれらの含有割合を変化させることにより、その熱伝導率、熱膨張率、縦弾性係数及び密度等の特性を調整することができる。
【００３８】
例えば、サーメットをセラミックとアルミ合金で形成するとともに、アルミ合金の含有率を変化させて、その特性を比較したところ、図３に示すような結果を得た。
【００３９】
サーメットは、図３から分かるように、アルミ合金の含有率を変化させると、その熱伝導率、熱膨張率、縦弾性係数及び密度のいずれもが、変化する。したがって、サーメットは、その構成材料であるセラミックの材料と金属あるいは金属合金の材料及びそれらの含有割合を変化させることにより、その熱伝導率、熱膨張率、縦弾性係数及び密度等の特性を調整することができるとともに、セラミック自体の組成を変化させることにより、サーメットの特性を調整することができ、サーメットとして、熱伝導率が入駒１１、１２よりも大きく、かつ、熱膨張率が入駒１１、１２と同等あるいはそれ以下のものを作製して、上金型６及び下金型７を形成する。
【００４０】
なお、樹脂成形装置１は、図１には図示しないが、樹脂をキャビティ１３に充填するためのゲート、スプルー及びランナー等が形成されている。
【００４１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。樹脂成形装置１は、プラスチック樹脂を成形する際、上金型６及び下金型７を温度調整部８ａ、８ｂのヒーターあるいは冷媒流路により所定の一定温度に温度調整して、金型温度調整板５ａ、５ｂプレス機のアーム２ａ、２ｂによりダイプレート３ａ、３ｂを介して上金型６と下金型７を型締めし、次に、樹脂を入駒１１、１２により画成されているキャビティ１３内に充填する。樹脂成形装置１は、キャビティ１３内に樹脂を充填すると、上金型６及び下金型７を樹脂の熱変性温度以下に徐冷し、プレス機のアーム２ａ、２ｂにより上金型６と下金型７を開いて、樹脂成形品を取り出す。
【００４２】
このプラスチック樹脂の成形においては、樹脂成形装置１の上金型６及び下金型７が、サーメットで形成されているとともに、上金型６及び下金型７を形成するサーメットの組成を、適宜選択して、当該サーメットで形成した上金型６及び下金型７の熱伝導率が上金型６及び下金型７に挿入されている入駒１１及び入駒１２の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が入駒１１及び入駒１２の熱膨張率と同等あるいは同等以下となっている。
【００４３】
したがって、上金型６及び下金型７が入駒１１及び入駒１２よりもその熱伝導率が大きいため、成型時に上金型６及び下金型７に発生する温度分布を低減させることができ、プラスチック樹脂の成形品質を向上させることができる。
【００４４】
また、上金型６及び下金型７の熱膨張率が入駒１１及び入駒１２の熱膨張率と同等あるいはそれ以上であるため、成型時にプラスチック樹脂内圧によって上金型６及び下金型７が歪むことを防止し、プラスチック樹脂の成形品質を向上させることができる。
【００４５】
さらに、上金型６及び下金型７を形成しているサーメットは、その比重が、２．７〜３．０と鉄系部材の半分以下であって、アルミ合金と同等に小さいため、取り扱いが非常に容易である。
【００４６】
また、本実施の形態においては、上金型６及び下金型７を一定温度に加熱した状態で、溶融樹脂をキャビティ１３内に充填し、その後、樹脂を冷却・固化させており、この場合、上金型６及び下金型７が熱伝導率が大きいため、樹脂の充填後の冷却を速やかに行うことができ、成形サイクルを短縮させることができるとともに、成型時の上金型６及び下金型７の温度の均一化が進み、成形精度を向上させることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、温度調整部８ａ、８ｂを上金型６及び下金型７とは別の金型温度調整板５ａ、５ｂに設けているが、上金型６及び下金型７に設けてもよい。この場合、上金型６及び下金型７を上述のように鋳込み法で温度調整部８ａ、８ｂを構成する金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材を挿入する挿入穴を形成した後、金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材を当該挿入穴に挿入すると、金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材と上金型６及び下金型７の挿入穴の壁面とにクリアランスが発生し、当該クリアランスに空気の断熱層が形成されることとなる。したがって、温度調整部８ａ、８ｂである金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材と上金型６及び下金型７との熱効率が悪くなり、上金型６及び下金型７に温度分布が生じやすくなる。また、加工精度によって、上記クリアランスが場所によって異なると、成型時に、上金型６及び下金型７の温度分布が大きくなり、成形品精度が悪化する。
【００４８】
そこで、温度調整部８ａ、８ｂを上金型６及び下金型７に設ける場合には、上金型６及び下金型７を所望の型に鋳込む際に、温度調整部８ａ、８ｂとなる金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材を同時に鋳込む。このようにすると、金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材と上金型６及び下金型７との間のクリアランスを完全に無くして、密着させることができ、上金型６及び下金型７の温度分布を均一化して、成形品精度を向上させることができる。また、温度調整部８ａ、８ｂを構成する金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材と上金型６及び下金型７との熱伝導率を向上させることができ、成型時に、金型加熱用部材あるいは金型冷却用部材により上金型６及び下金型７を昇温あるいは降温する際、加熱速度及び冷却速度を速くすることができ、成形サイクルを短縮させることができる。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、上金型６及び下金型７を鋳込み法により形成しているが、上金型６及び下金型７の形成方法は、鋳込み法に限るものではない。特に、上金型６及び下金型７のサーメットは、その構成材料である金属またはその合金の含有率が低く、セラミックの含有率が高くなるほど、剛性が高くなり、上金型６及び下金型７に温度調整部８ａ、８ｂを設ける場合にも、当該温度調整部８ａ、８ｂの剛性が高くなるが、一方で、セラミックの流動性が低下するため、鋳込み法では、精度良く加工することができない。
【００５０】
このような場合には、予め上金型６及び下金型７の形状に形作られたセラミックに溶融した金属またはその合金を浸透させてサーメットとして、上金型６及び下金型７を作製する。
【００５１】
このようにすると、意図する熱伝導率及び熱膨張率の上金型及び下金型７を安価にかつ容易に形成することができ、安価に高精度な成形品を成形することができる。
【００５２】
さらに、上記実施の形態においては、上金型６及び下金型７を一定温度に加熱した状態で、溶融樹脂をキャビティ１３内に充填し、その後、樹脂を冷却・固化させているが、キャビティ１３内に樹脂を充填あるいは挿入した後、上金型６及び下金型７を加熱あるいは冷却、もしくは、加熱・冷却して、成形品内に生じる残留応力を緩和させて、成形品精度をより一層向上させるようにしてもよい。
【００５３】
例えば、予め射出成形によりプラスチック母材を略最終形状に加工した後、キャビティ１３内に当該プラスチック母材を挿入し、その後、当該プラスチック母材のガラス転移温度以上にプラスチック母材を加熱溶融して、樹脂内圧を発生させた後、徐冷してキャビティ１３を構成する入駒１１及び入駒１２の鏡面部９及び鏡面部１０をプラスチック母材に転写させてもよい。
【００５４】
このとき、樹脂成形装置１は、上金型６及び下金型７が熱伝導率の大きいサーメットで形成されているため、上金型６及び下金型７の加熱速度及び冷却速度が速く、成形サイクルを短縮することができるとともに、加熱及び冷却時の上金型６及び下金型７の温度分布が均一となって、成形品質を向上させることができる。
【００５５】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５６】
なお、上記実施の形態においては、上金型６及び下金型７の全体をサーメットで形成しているが、上金型６及び下金型７の一部分のみをサーメットで形成してもよい。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の樹脂成形装置によれば、上金型及び下金型の全ての部分、あるいは、その一部分を、その熱伝導率が、鏡面部を有してキャビティを画成する入駒の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が入駒の熱膨張率と同等あるいはそれよりも小さい熱伝導部材で形成しているので、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度分布を均一化して、上金型及び下金型の歪を防止することができ、ひけや内部応力が発生しない高精度な成形品を成形することができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生を抑制することができ、さらに、上金型及び下金型の熱伝導部材として、セラミックと金属あるいはその合金との複合材であるサーメットを使用しているので、セラミックの組成や金属またはその合金の含有率を変化させて、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を形成することができ、より一層高精度な成形品を得ることができるとともに、成形サイクルを短縮化し、かつ、成型時のバリの発生をより一層抑制することができ、また、軽量で取り扱い性を向上させることができる。
【００５８】
請求項２記載の発明の樹脂成形装置によれば、熱伝導部材を、セラミックに溶融した金属あるいはその合金を浸透させた後、所望の形状に作製された型に鋳込んで形成されたサーメットで形成しているので、意図する熱伝導率及び熱膨張率の熱伝導部材を安価にかつ容易に形成することができ、安価に高精度な成形品を成形することができる。
【００５９】
請求項３記載の発明の樹脂成形装置によれば、熱伝導部材を、予め上金型及び下金型の当該熱伝導部材の形状に形成されたセラミックに、溶融した金属あるいはその合金を浸透させて形成されたサーメットで形成しているので、サーメットを構成する金属あるいは合金の含有率が低く、流動性が低い場合にも、適切に意図する形状の熱伝導部材を精度良く形成することができ、高精度な成形品を成形することができる。
【００６０】
請求項４記載の発明の樹脂成形装置によれば、熱伝導部材に、上金型及び下金型を加熱する金型加熱手段、あるいは、上金型及び下金型を冷却する金型冷却手段を埋設しているので、金型加熱手段あるいは金型冷却手段で効率的に上金型及び下金型の温度を変化させることができ、樹脂の成形サイクルを短縮させることができるとともに、上金型及び下金型の温度分布の不均一をより一層低減させて、より一層高精度な成形品を成形することができる。
【００６１】
請求項５記載の発明の樹脂成形装置によれば、上金型及び下金型を所定の一定温度に加熱した後、樹脂を充填して固化させて、樹脂を成形しているので、樹脂の成形サイクルを短縮化させることができるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることができる。
【００６２】
請求項６記載の発明の樹脂成形装置によれば、樹脂をキャビティ内に充填あるいは挿入した後、上金型及び下金型の温度を変化させて、樹脂を成形しているので、樹脂の成形サイクルを短縮化させることができるとともに、樹脂成型時の上金型及び下金型の温度の均一化を向上させて、成形品精度をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂成形装置の一実施の形態を適用した樹脂成形装置の要部正面断面図。
【図２】ＳｉＣとアルミ合金のサーメットの特性とアルミ合金、銅合金及び鉄系部材の特性を比較して示す図。
【図３】セラミックとアルミ合金のサーメットのアルミ含有率を変化させたときの特性変化を示す図。
【符号の説明】
１樹脂成形装置
２ａ、２ｂアーム
３ａ、３ｂダイプレート
４ａ、４ｂ断熱板
５ａ、５ｂ金型温度調節板
６上金型
７下金型
８ａ、８ｂ温度調整部
９、１０鏡面部
１１、１２入駒
１３キャビティ

Claims

上金型と下金型を備え、所定の熱伝導率と熱膨張率を有した部材で形成されるとともに前記上金型と前記下金型の少なくとも一方に鏡面部を有してキャビティを画成する入駒が設けられ、前記キャビティ内に充填された樹脂を成形する樹脂成形装置であって、前記上金型及び前記下金型は、その全ての部分、あるいは、その一部分が、その熱伝導率が前記入駒の熱伝導率よりも大きく、かつ、その熱膨張率が前記入駒の熱膨張率と同等あるいは前記入駒の熱膨張率よりも小さい熱伝導部材で形成され、該熱伝導部材は、セラミックと金属あるいはその合金との複合材であるサーメットであることを特徴とする樹脂成形装置。
前記熱伝導部材は、セラミックに溶融した金属あるいはその合金を浸透させた後、所望の形状に作製された型に鋳込んで形成されたサーメットであることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形装置。
前記熱伝導部材は、予め前記上金型及び前記下金型の当該熱伝導部材の形状に形成されたセラミックに、溶融した金属あるいはその合金を浸透させて形成されたサーメットであることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形装置。
前記熱伝導部材は、前記上金型及び前記下金型を加熱する金型加熱手段、あるいは、前記上金型及び前記下金型を冷却する金型冷却手段が埋設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形装置。
前記樹脂成形装置は、前記上金型及び前記下金型を所定の一定温度に加熱した後、前記樹脂を充填して固化させて、前記樹脂を成形することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の樹脂成形装置。
前記樹脂成形装置は、前記樹脂を前記キャビティ内に充填あるいは挿入した後、前記上金型及び前記下金型の温度を変化させて、前記樹脂を成形することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の樹脂成形装置。