JP3867611B2 - Resin color changing method in injection molding - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形における樹脂の色替え方法、特に色替え時の混色による不良成形の発生を低減することのできる樹脂の色替え方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から工業製品の部品の多くに樹脂成形品が使用されている。樹脂成形品は、所望の形状に金型を作成し、その金型を射出成形機にセットし、所定の射出条件を維持しさえすれば、一定品質の樹脂成形品を連続的に製造することができる。また、樹脂成形の場合、使用する樹脂を変更することにより成形品の色を変更することが可能で、色違い製品に対しても容易に対応することができる。
【0003】
ところで、異なる色の成形品を製造したい場合、射出成形機や金型を色毎に準備すれば、所望の成形品を自由に製造することができるが、射出成形機の設備コストや金型の製作費等は決して安価なものではなく、同一製品の色毎に準備することは現実的ではない。そのため、通常、同一の射出成形機や金型を使用し、射出する樹脂の色替えを行うことにより色違い製品に対応している。
【0004】
図3には、従来の射出成形の手順が示されている。なお、図3及び後述する図4は、図面の簡略化のため金型10及び金型10に樹脂を射出注入する射出成形機のバレル12のみを示している。樹脂の射出形式は様々であるが、一例として、図3には、単軸スクリュー式の射出成形機のバレル12が示されている。
【0005】
図3に示すように、単軸スクリュー式の射出の場合、バレル内部には、軸の周囲に螺旋状に羽を固定した回転自在なスクリュー14が配置され、このスクリュー14が回転しながら後退(図中右方向に移動)することにより1つの成形品を成形するために必要な1ショット分の樹脂を計量し、順次バレル12の先端側(図中左側)へ移動させている。そして、所定量の計量が完了したら、スクリュー14を非回転でバレル12内部を先端(左側)に向かって1ショット分(後退した分)前進させることにより計量した樹脂(バレル12の先端側に移動させた樹脂)を金型10内部に押し出し注入している。
【0006】
また、図3の射出成形機の場合、樹脂の色は、例えば、バレル12内に常時供給される白色のベース樹脂に、ペレット状のマスターバッチ(顔料)をホッパ16から所定量添加し、樹脂をスクリュー14で計量しながら攪拌することによりバレル12内で混合し調色して所望の樹脂色を得ている。
【0007】
通常、樹脂の計量は成形品毎、つまり成形1ショット毎に行われているので、色替え前の前色樹脂18に対する計量が完了した後、マスターバッチの変更を行い、色替え後の後色樹脂20に対する計量を行うことになる。樹脂の色替えを行う場合、バレル12の内壁部等には、前色樹脂18が残留しているため、マスターバッチ変更直後の樹脂は、前色樹脂18と後色樹脂20とが混ざり合った混色樹脂22になる。つまり、図4において、計量n回目まで、黒色のマスターバッチを使用し、計量(n+1)回目から色替えのため赤色のマスターバッチを使用した場合、例えば、計量(n+1)回目、計量(n+2)回目、計量(n+3)回目等は、樹脂の色は黒と赤が混ざった混色樹脂22となる。そして、計量が複数回行われ、赤色の後色樹脂20の占める割合が増加し、バレル12に残留していた黒色の前色樹脂18がなくなると、バレル12内の樹脂は、例えば、計量(n+4)回目から正規の赤色の後色樹脂20に変化する。
【0008】
図3に戻って、図3(a)〜(e)には、色替え後の射出動作が示されている。前述したように、色替えのために投入するマスターバッチを変更することにより、図3(a)に示すように、前色樹脂18の後に混色樹脂22が存在している。この状態で樹脂の射出を行うと、図3(b)に示すように、まず、前色樹脂18の残り部分(一つ前に成形する製品を完全に前色樹脂18のみで成形するように前色樹脂18が次の射出時に所定量残るようになっている)が、金型10内に注入される。注入された前色樹脂18は、金型10によって冷やされ、スキン層18aを形成し、後続する混色樹脂22がスキン層18a内部に順次注入されコア層22aを形成していく。
【0009】
混色樹脂22がさらに注入されると、図3(c)、図3(d)に示すように、増加した混色樹脂22がスキン層18aを突き破りスキン層18aの外部に漏れ、最終的に図3(e)に示すように、混色樹脂22が成形品の表面に現れた不良品になってしまう。この後、バレル12内部の混色樹脂22が使用されきるまで、不良品の成形が行われる。つまり、図4の例では、色替え後に良品が製造されるようになるまで、4個の不良品を作ってしまうことになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
単軸式の射出成形機の場合、色替え時の樹脂の混色は避けられない。つまり、混色樹脂による不良品の発生は避けられない。しかし、この不良品発生個数を少しでも減少させたいという要望がある。
【0011】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、色替え時の混色による不良の発生を低減することのできる樹脂の色替え方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明は、1つの成形品を成形する1ショットに必要な樹脂量の計量を行い、計量した樹脂を順次成形型に押し出して成形品を製造する単軸式射出成形機を用いた連続射出成形中に樹脂の色替えを行う色替え方法であって、前記計量途中の所定タイミングで、色替え前の前色樹脂から色替え後の後色樹脂に切り替えを行い、前色のみで成形される良品の直後の成形品のスキン層が、前記前色樹脂で形成され、前記スキン層で完全に覆われたコア層が前記前色及び後色による混色樹脂で形成されること特徴とする。
【0013】
この構成によれば、計量途中で色替えを行うことにより、スキン層を形成する前色樹脂の量を十分確保することができる。その結果、後からコア層に注入される混色樹脂がスキン層を突き破って表面に出ることが無く、表面が前色樹脂で覆われ、内部に混色樹脂が存在する見かけ上、及び実用上問題のない良品とすることが可能になり、従来、不良品とされていた前色樹脂と混色樹脂とで構成される成形品を良品にすることができる。その結果、不良発生個数を低減することができる。
【0014】
上記のような目的を達成するために、本発明は、上記構成において、前記前色樹脂から後色樹脂への切り替えは、1ショット分の樹脂量に対して、前色樹脂の量が少なくとも60%以上占めるタイミングで行うことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、スキン層が60%以上の前色樹脂で構成されるので、混色樹脂であるコア層を確実に覆うことが可能になり、前色樹脂と混色樹脂とで構成される成形品を確実に良品とすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
【0017】
図1は、本実施形態のおける樹脂の色替え方法を、樹脂の計量及び金型への射出と関連付けて説明する説明図である。なお、本実施形態で使用する金型10及び金型10に樹脂を射出注入する射出成形機のバレル12の構造は、図3、図4で示した従来のものと同じである。なお、図1においても図面の簡略化のため射出成形機自体の図示は省略し、バレル12のみを示している。また、本実施形態においても、単軸スクリュー式の射出成形機を用いて説明する。
【0018】
図3でも示したように、単軸スクリュー式の射出の場合、バレル内部には、軸の周囲に螺旋状に羽を固定した回転自在なスクリュー14が配置され、このスクリュー14が回転しながら後退(図中右方向に移動)することにより1つの成形品を成形するために必要な1ショット分の樹脂を計量し、順次バレル12の先端側(図中左側)へ移動させている。そして、所定量の計量が完了したら、スクリュー14を非回転でバレル12内部を先端(左側)に向かって1ショット分(後退した分)前進させることにより計量した樹脂(バレル12の先端側に移動させた樹脂)を金型10内部に押し出し注入している。
【0019】
樹脂の計量について具体的に示す。樹脂の計量は、金型10の中に先に注入した樹脂がある間に行われるので、バレル12内の樹脂は金型10への入口部分で進入を阻止される。そのため、スクリュー14が回転することにより、スクリュー14の羽により樹脂が順次スクリュー14の前方に押し出されるが、前述したように、金型10の内部には、まだ先の成形品(樹脂)が存在するので、金型10内部への樹脂の進入が阻止され、スクリュー14は樹脂の押し出し量に応じて後方(図中右側)に押しさげられる。従って、スクリュー14が所定回数(成形品1つを成形する1ショット分)回転することによりスクリュー14の先方には、1ショット分の樹脂が準備される。その後、金型10が開き、先に注入した樹脂による成形品を排出し、金型10が閉じると同時にスクリュー14全体をバレル12の先端側(図中左側)に前進させることにより、金型10への1ショット分の樹脂注入を行うことができる。
【0020】
なお、樹脂の色に関しても、従来と同じであり、例えば、バレル12内に常時供給される白色のベース樹脂に、ペレット状のマスターバッチ(顔料)をホッパ16から所定量添加し、樹脂をスクリュー14で計量しながら攪拌することによりバレル12内で混合し調色して所望の樹脂色を得ている。
【0021】
本実施形態の特徴的事項は、樹脂の1ショット分の計量途中に、色替え前の前色樹脂から色替え後の後色樹脂に色替えを行うところである。
【0022】
つまり、図1に示すように、マスターバッチの変更を計量n回目の後、計量(n+1)回目が始まって、前色樹脂18の計量が所定量完了した時点で後色樹脂20に切り替えている。この後色樹脂20への切り替えは、前色樹脂18のみで成形される良品(射出nショット目)の直後に形成される前色樹脂18及び前色樹脂18と後色樹脂20とが混合した混合樹脂22で形成される成形品のスキン層が前色樹脂18のみで十分に形成され、かつスキン層の内部に注入されるコア層となる混色樹脂22がスキン層を押し破って出ない程度に前色樹脂18を確保できるタイミングである。
【0023】
好適には、射出(n+1)回目に相当する計量が始まり、その1ショット分の樹脂量に対して、前色樹脂18の量が少なくとも60%以上占めるタイミングまで色替えタイミングを遅らせることが望ましい。
【0024】
このように、樹脂の1ショット分の計量途中に、色替え前の前色樹脂18から色替え後の後色樹脂20に色替えを行った場合の前色樹脂18及び前色樹脂18と後色樹脂20とが混合した混合樹脂22で形成される成形品の成形プロセスを図2に示す。
【0025】
図2(a)は、図1に示す状態から1ショット射出を行い、前色樹脂18のみで成形品を成形した後、次のショットを行う直前の状態が示されている。この時点で、射出する1ショット分の樹脂は、前色樹脂18が例えば60%、前色樹脂18と後色樹脂20との混合による混色樹脂22が40%で構成されることになる。
【0026】
図2(b)は、スクリュー14が金型10側に前進し射出動作が開始された状態が示されている。図2(c)は、更に射出動作が進行し、スキン層18aを形成する前色樹脂18の全量が金型10に押し出された状態が示されている。前述したように、後から内部に注入される混色樹脂22が既に形成されているスキン層18aを押し破って出ない程度に前色樹脂18によるスキン層18aを形成している。
【0027】
更に、樹脂の射出注入が進行すると、図2(d)に示すように、十分な量の前色樹脂18で形成されたスキン層18aの中に前色樹脂18と後色樹脂20の混合で構成される混色樹脂22が進入しコア層22aを形成する。図2(e)には、更に、混色樹脂22の注入が進み1ショット分の樹脂が完全に金型10内部に注入され、スキン層18aの中に完全にコア層22aが形成され、射出成形のための射出が完了した状態が示されている。
【0028】
前述したように、混色樹脂22を外部に漏らさないような十分な量の前色樹脂18でスキン層18aを形成し、完全にコア層22aをサンドイッチしたサンドイッチ構造を形成するので、外面上、混色樹脂22が成形品の表面に現れることなく、また、機能上も良品となる成形品が製造される。
【0029】
このように混色樹脂22をコア層22aに有する成形品が、図1に示すように、前色樹脂18のみで成形された射出nショット目の良品のあとに、射出(n+1)ショット目の良品として成形される。その後、射出(n+2)ショット目、射出(n+3)ショット目の成形品が、完全な混色樹脂22のみの不良品として成形され、更に射出(n+4)ショット目の成形品が、スキン層に混合樹脂22をコア層に後色樹脂20を有する不良品として成形される。
【0030】
本実施形態に基づく色替え方法を用いた図1と従来の色替え方法を用いた図4とを比較すれば明らかなように、従来不良品となっていた成形品を良品とすることが可能になり、生産効率の向上を行うことができる。なお、色替えを行う時に発生する混色樹脂の量は、色替え後にバレル12内部に残留する前色樹脂18の量や使用する樹脂の粘度等の条件によって変化し、発生する不良品の数は、変化するが、同一条件による色替え成形の場合、上述したように不良品の数を確実に低減することができる。
【0031】
なお、色替えタイミングの調整は、マスターバッチを投入するタイミング、すなわちホッパ16とバレル12とを接続するバルブの切り替えタイミングを調整することにより容易に行うことができる。この場合、ホッパ16を各色毎に準備し、切り替えバルブにより適宜バレル12への接続状態を制御することが望ましい。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、計量途中で色替えを行うことにより、スキン層を形成する前色樹脂の量を十分確保することができる。その結果、後からコア層に注入される混色樹脂がスキン層を突き破って表面に出ることが無く、表面が前色樹脂で覆われ、内部に混色樹脂が存在する見かけ上、及び実用上問題のない良品と見なすことが可能になり、従来、不良品とされていた前色樹脂と混色樹脂とで構成される成形品を良品にすることができる。その結果、不良発生個数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る射出成形における樹脂の色替え方法を説明する説明図である。
【図2】 本発明の実施形態に係る射出成形における樹脂の色替え方法を用いた場合に、前色樹脂及び混合樹脂で形成される成形品の成形プロセスを説明する説明図である。
【図3】 従来の射出成形における樹脂の色替え方法を用いた場合に、前色樹脂及び混合樹脂で形成される成形品の成形プロセスを説明する説明図である。
【図4】 従来の射出成形における樹脂の色替え方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
10 金型、12 バレル、14 スクリュー、16 ホッパ、18 前色樹脂、18a スキン層、20 後色樹脂、22 混色樹脂、22a コア層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin color change method in injection molding, and more particularly to an improvement in resin color change method that can reduce the occurrence of defective molding due to color mixing during color change.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, resin molded products have been used for many parts of industrial products. Resin molded products can be manufactured continuously as long as a mold is formed in a desired shape, the mold is set in an injection molding machine, and the prescribed injection conditions are maintained. Can do. In the case of resin molding, it is possible to change the color of a molded product by changing the resin used, and it is possible to easily cope with products of different colors.
[0003]
By the way, if you want to manufacture molded products of different colors, you can freely manufacture the desired molded products by preparing injection molding machines and dies for each color. Production costs are not cheap and it is not realistic to prepare for each color of the same product. For this reason, usually, the same injection molding machine or mold is used, and the color of the resin to be injected is changed to cope with different color products.
[0004]
FIG. 3 shows a conventional injection molding procedure. 3 and FIG. 4 described later show only the
[0005]
As shown in FIG. 3, in the case of single-screw injection, a
[0006]
In the case of the injection molding machine of FIG. 3, the resin color is, for example, by adding a predetermined amount of a pellet-shaped masterbatch (pigment) from the
[0007]
Normally, resin weighing is performed for each molded product, that is, for each shot of molding. Therefore, after the weighing for the
[0008]
Returning to FIG. 3, FIGS. 3A to 3E show the injection operation after color change. As described above, by changing the master batch to be input for color change, the
[0009]
When the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a single-shaft injection molding machine, resin color mixing is unavoidable when changing colors. That is, the occurrence of defective products due to the color mixture resin is inevitable. However, there is a desire to reduce the number of defective products as much as possible.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a resin color changing method that can reduce the occurrence of defects due to color mixing during color changing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention measures the amount of resin required for one shot of molding one molded article, and sequentially extrudes the measured resin into a molding die to produce a molded article. A color changing method for changing the color of a resin during continuous injection molding using a shaft type injection molding machine, from a previous color resin before color change to a subsequent color resin after color change at a predetermined timing during the measurement. The skin layer of the molded product immediately after the non-defective product which is molded only with the previous color is formed with the front color resin, and the core layer completely covered with the skin layer is a color mixture of the front color and the rear color It is formed by resin.
[0013]
According to this configuration, it is possible to secure a sufficient amount of the previous color resin for forming the skin layer by changing the color during measurement. As a result, the mixed color resin that is injected into the core layer later does not break through the skin layer and come out on the surface, the surface is covered with the previous color resin, and the mixed color resin is present in the interior, and there is a practical problem. It is possible to make a non-defective product, and it is possible to make a molded product composed of a front color resin and a mixed color resin, which has been regarded as a defective product, a non-defective product. As a result, the number of defects can be reduced.
[0014]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in the above configuration, the amount of the front color resin is at least 60 with respect to the amount of resin for one shot. It is characterized in that it is performed at a timing that occupies at least%.
[0015]
According to this configuration, since the skin layer is composed of 60% or more of the front color resin, it is possible to reliably cover the core layer that is the color mixture resin, and the molding composed of the front color resin and the color mixture resin. The product can be reliably made good.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a resin color changing method according to the present embodiment in association with resin weighing and injection into a mold. The structure of the
[0018]
As shown in FIG. 3, in the case of single-screw injection, a
[0019]
Specific measurement of resin will be described. Since the resin is measured while the previously injected resin is present in the
[0020]
The resin color is the same as the conventional one. For example, a predetermined amount of a pellet-like masterbatch (pigment) is added from a
[0021]
A characteristic matter of this embodiment is that, during the measurement of one shot of resin, color change is performed from the previous color resin before color change to the rear color resin after color change.
[0022]
That is, as shown in FIG. 1, after changing the master batch, after the measurement nth time, the measurement (n + 1) th time is started, and when the measurement of the
[0023]
Preferably, the measurement corresponding to the injection (n + 1) th time is started, and it is desirable to delay the color change timing until the timing when the amount of the
[0024]
In this way, during the weighing of one shot of the resin, the
[0025]
FIG. 2A shows a state immediately after the next shot is performed after one shot injection is performed from the state shown in FIG. At this time, the resin for one shot to be injected is composed of, for example, 60% of the
[0026]
FIG. 2B shows a state in which the
[0027]
Further, as the injection of the resin proceeds, as shown in FIG. 2D, the
[0028]
As described above, the
[0029]
As shown in FIG. 1, the molded product having the
[0030]
As apparent from comparing FIG. 1 using the color changing method according to the present embodiment with FIG. 4 using the conventional color changing method, it is possible to make a molded product that has been a defective product as a non-defective product. Thus, the production efficiency can be improved. Note that the amount of the color mixing resin generated when the color change is performed varies depending on conditions such as the amount of the
[0031]
It should be noted that the color change timing can be easily adjusted by adjusting the timing at which the master batch is charged, that is, the timing at which the valve connecting the
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to secure a sufficient amount of the previous color resin for forming the skin layer by changing the color during measurement. As a result, the mixed color resin injected into the core layer later does not break through the skin layer and come out on the surface, the surface is covered with the previous color resin, and the mixed color resin exists in the inside, and there is a practical problem. It can be regarded as a non-defective product, and a molded product composed of a front color resin and a mixed color resin, which has been conventionally regarded as a defective product, can be made a non-defective product. As a result, the number of defects can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view illustrating a resin color changing method in injection molding according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view illustrating a molding process of a molded product formed of a front color resin and a mixed resin when using a resin color changing method in injection molding according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a molding process of a molded product formed of a front color resin and a mixed resin when a resin color changing method in conventional injection molding is used.
FIG. 4 is an explanatory view for explaining a resin color changing method in conventional injection molding.
[Explanation of symbols]
10 mold, 12 barrel, 14 screw, 16 hopper, 18 front color resin, 18a skin layer, 20 rear color resin, 22 mixed color resin, 22a core layer.
Claims (2)
前記計量途中の所定タイミングで、色替え前の前色樹脂から色替え後の後色樹脂に切り替えを行い、前色のみで成形される良品の直後の成形品のスキン層が、前記前色樹脂で形成され、前記スキン層で完全に覆われたコア層が前記前色及び後色による混色樹脂で形成されることを特徴とする樹脂の色替え方法。The amount of resin required for one shot of molding a molded product is measured, and the resin is measured during continuous injection molding using a single-shaft injection molding machine that manufactures the molded product by sequentially extruding the measured resin into a mold. A color changing method for changing colors,
At a predetermined timing during the measurement, the front color resin before color change is switched to the rear color resin after color change, and the skin layer of the molded product immediately after the non-defective product molded only with the front color is the front color resin. A resin color changing method, characterized in that the core layer that is formed by the step and is completely covered with the skin layer is formed of the mixed resin of the front color and the rear color.
前記前色樹脂から後色樹脂への切り替えは、1ショット分の樹脂量に対して、前色樹脂の量が少なくとも60%以上占めるタイミングで行うことを特徴とする樹脂の色替え方法。The method of claim 1, wherein
Switching from the front color resin to the rear color resin is performed at a timing when the amount of the front color resin occupies at least 60% or more of the resin amount for one shot.
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