JP4059008B2 - Press molding method and press molding apparatus - Google Patents
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- C03B2215/69—Controlling the pressure applied to the glass via the dies
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形方法およびプレス成形装置に関し、特に、磁気ディスク等に適用されるガラス基板等を製造するのに好適なプレス成形方法およびプレス成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ガラスやプラスチック等の原材料からなる基板を備えた磁気ディスクが幅広く用いられている。このような磁気ディスク用の基板は、極めて平滑な表面を有していることが求められることから、当初、ガラス材等を所定のサイズに切り抜くと共に、その表面を平滑に研磨することにより製造されていた。しかしながら、このようにディスク用の基板を1枚ずつ作製する手法は、多数の工程と手間を要するものであり、基板の製造コストを低減させる上で大きな問題を有していた。このため、近年では、基板の作製に際して、金型内でガラス等の原材料を加熱、加圧等することにより、その原材料に所望の形状を高精度に転写するプレス成形法が採用されるようになってきている。
【0003】
かかるプレス成形法は、一般に次のような手順に従って行われる。まず、上下の型間(固定型と可動型との間)に原材料となるガラス材等を配置する。そして、成形品の表面に周囲の気体が閉じ込められてしまう、いわゆるエア溜りや、金型の酸化を防止するために、金型等の周辺を減圧させて真空状態とする。更に、所定の熱源により、金型と原材料とを加熱し、金型および原材料が所定温度に達したならば、金型間で原材料を加圧する。そして、加圧完了後、成形品は、冷却され、金型から取り出される。このようなプレス成形法によれば、成形品に対する後処理が不要となり、高品質な基板を安価に生産することが可能となる。
【0004】
ところで、最終的に外径と板厚との比が大きくなるディスク用の基板をプレス成形するような場合、基板表面のうねりを抑えて平坦度を向上させたり、同一半径上におけるうねりを抑えると共に基板の内外径の寸法精度を向上させる上で、加圧工程の間に原材料の温度を十分に管理することが極めて重要となる。しかしながら、プレス成形に際して、原材料の温度を実際に測定することは実際上困難である。このため、プレス成形に際しては、金型の温度が測定され、各種パラメータ等を定めるための基準として用いられるのが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上述のように、成形品の表面に周囲の気体が閉じ込められてしまう、いわゆるエア溜りや、金型の酸化を防止するためには、金型等の周辺を減圧させて真空状態とするのが有効である。しかしながら、減圧下で原材料を加熱すると、原材料と金型との熱容量の相違や両者間の熱抵抗の大きさ等に起因して原材料のみが急速に昇温し、原材料と金型との間に温度差を生じてしまうことが多いと考えられる。
【0006】
また、減圧下で原材料を加熱すると、熱伝導の媒体となる気体成分が少ないことに起因して、原材料を軟化温度まで昇温させるのに長時間を要することがあり、場合によっては、原材料が十分に加熱されていないうちに加圧工程が開始されてしまったりすることもある。これらの現象は、加圧工程中に金型と原材料とが微視的には点接触することに起因して、雰囲気圧力が小さければ小さいほど顕著となり、ディスク用基板等の原材料として比較的厚さが大きい球状またはマーブル形状の原材料が用いられる場合に多く発生する。
【0007】
このように、従来のプレス成形には、原材料と金型との間に温度差を生じてしまう等、原材料や金型の温度管理面に依然として課題が存在しており、高精度なプレス成形を低コストで実行することが困難となっていた。
【0008】
そこで、本発明は、成形時の温度管理を容易かつ精度よく実行可能とし、高精度な成形品を低コストで得られるプレス成形の実現を図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の一形態は、金型間の原材料を加熱・加圧することにより所望の成形品をつくり出すプレス成形方法であり、この方法は、(a)真空状態で金型および原材料を輻射加熱しながら、予め定められている本来のプレス荷重を下回る予備荷重で原材料を加圧する工程と、(b)工程(a)の後に、プレス荷重で原材料を加圧する工程とを含むものである。
【0010】
この方法では、プレス成形により所望の成形品を得るために、金型および原材料が真空状態のもとで輻射加熱される。このように、金型および金型間に配置された原材料とを輻射加熱した場合、基本的にガラスやプラスチック等の原材料の熱容量は金型の熱容量よりも小さいことから、原材料は金型よりも早く昇温し、比較的短時間のうちにガラス転移点に達する。ここで、このまま何ら対策を行うことなく真空状態で輻射加熱が継続された場合、金型や原材料の周囲に、熱伝導の媒体となる気体が少ないこと等に起因して、原材料と金型とが概ね等温になるまで長時間を要してしまうことになる。
【0011】
この点に鑑みて、この方法では、金型および原材料を加熱する際に、本来のプレス荷重を下回る比較的小さい予備荷重により、金型を介して原材料を加圧する。これにより、予備荷重で加圧されている原材料は、ガラス転移点に達すると、金型表面にスムースに密着していくことになる。そして、金型と原材料との密着が進行すればするほど両者間の熱伝導性が高まることから、原材料の温度と金型温度とは、輻射ヒータによる加熱を開始した後、予備荷重による加圧を行わない場合と比較して短時間のうちに概ね等温になる。
【0012】
このように、本発明では、工程(a)の間に、金型と原材料とが短時間のうちにほぼ等温となることから、金型温度のみに基づいても、工程(b)における温度管理が容易かつ高精度に実行されることになる。この結果、本発明によれば、成形時の原材料の温度を容易かつ精度よく制御可能となり、歪みや反りが抑制されて高い寸法精度、平坦度および平滑度等を有する成形品を製造することができる。また、本発明では、金型および原材料の温度管理に特殊かつ高価な測温手段等は何ら必要とはされないことから、高精度な成形品を低コストで得ることが可能となる。更に、工程(a)は、比較的短時間のうちに完了することから、本発明によれば、プレス成形サイクル自体も短縮化することが可能となる。
【0013】
この場合、予備荷重は、ガラス転移点に達する前に原材料を破壊しない10〜1000MPaの荷重範囲であって、かつ、ガラス転移点に達した後に原材料の金型に対する密着性を向上させ得る荷重範囲から選択されると好ましい。
【0014】
そして、この方法は、最終的に外径と板厚との比が大きくなる記憶媒体用ディスクの基板等を成形するのに特に好適である。
【0015】
本発明の他の形態は、金型間の原材料を加熱・加圧することにより所望の成形品をつくり出すプレス成形装置であり、この装置は、金型周辺を真空状態にするための真空手段と、金型および原材料を加熱可能な輻射ヒータと、予め定められた本来のプレス荷重、および、このプレス荷重を下回る予備荷重との双方により原材料を加圧可能なプレスユニットとを備え、前記輻射ヒータは、前記プレスユニットが前記プレス荷重で前記原材料を加圧する前に、前記真空手段により真空状態にされた状態で、前記原材料のガラス転移点を越える加圧成形に要求される温度まで、前記金型および前記原材料を加熱し、前記プレスユニットは、前記輻射ヒータが前記原材料のガラス転移点を越える加圧成形に要求される温度まで前記金型および前記原材料を加熱する際、前記金型と前記原材料との熱伝導性を高めるように前記金型を介して前記原材料を前記予備荷重で加圧し、前記予備荷重は、ガラス転移点に達する前に前記原材料を破壊しない10〜1000MPaの荷重であって、かつ、ガラス転移点に達した後に前記原材料の前記金型に対する密着性を向上させ得る荷重であることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるプレス成形方法およびプレス成形装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明によるプレス成形装置の一実施形態を示す概略構成図である。同図に示されるプレス成形装置1は、ガラスやプラスチック等の原材料Gから、最終的に外径と板厚との比が大きくなる記憶媒体用ディスクの基板等を成形するのに特に好適なものであり、金型および原材料Gを加熱する方式として輻射加熱方式を採用するものである。プレス成形装置1は、ベース3、上ステージ4および下側固定ステージ5aおよび下側可動ステージ5bを含むフレーム2を有する。上ステージ4は、複数の支柱6によってベース3上に固定されている。
【0018】
また、下側固定ステージ5aは、その中央に開口部を有し、ベース3と上ステージ4との間で複数の支柱6に対して固定されている。下側可動ステージ5bは、下側固定ステージ5aに対して開口部を覆うようにベローズ5cを介して連結されており、ベース3上に設置されたプレスユニット7のロッド7aに接続されている。プレスユニット7を作動させることにより、下側可動ステージ5をベース3と上ステージ4との間で図中上下方向に移動させることができる。プレスユニット7は、プレス荷重を所望の値に自在に設定可能なものである。
【0019】
上ステージ4には、支持部材8aを介して、比較的小容量の平板状の上ヒータ(フラットヒータ)9が装着されており、この上ヒータ9には、WC材等からなる上型(固定型)11が取り付けられる。同様に、下側可動ステージ5bには、支持部材8bを介して、比較的小容量の平板状の下ヒータ(フラットヒータ)10が装着されている。この下ヒータ10には、WC材等からなる下型(可動型)12が取り付けられ、下型12には更に規制リング14が装着される。下型12は、図1に示されるように、下側固定ステージ5aの開口部を介して上ステージ4側に突出し、上型11と対向し合う。
【0020】
また、このプレス成形装置1では、上型11の温度が図示されない上型温度センサによって検出され、下型12の温度が図示されない下型温度センサによって検出される。そして、上型温度センサと下型温度センサの検出信号は、上ヒータ9および下ヒータ10を制御する温度調節器に送られる。この温度調節器は、上型温度センサと下型温度センサの検出値に基づいて、上型11と下型12との温度差がゼロになるように上ヒータ9および下ヒータ10の出力を制御する。
【0021】
一方、上ステージ4と上ヒータ9との間、および、下側可動ステージ5bと下ヒータ10との間には、冷却ジャケット(冷却手段)17,18が配置されている。各冷却ジャケット17および18には、図1において白抜矢印で示されるように冷却媒体を循環させることができる。各冷却ジャケット17,18は、図示されない移動機構によって、上ヒータ9の裏面(上型11と反対側の面)または下ヒータ10の裏面(下型12と反対側の面)に対して接近離間され得る。上ヒータ9および下ヒータ10をオフにし、冷却媒体を循環させた各冷却ジャケット17,18を上ヒータ9および下ヒータ10に押し当てることにより、上型11および下型12を介して成形品を冷却することができる。
【0022】
さて、このプレス成形装置1では、上型11および下型12と原材料Gとを側方から加熱する輻射加熱方式が採用されていることから、上型11および下型12の周囲に、筒状の輻射ヒータ20が配置されている。輻射ヒータ20としては、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等を基板として用いたセラミックヒータや、黒鉛ヒータや、ニクロムヒータ、あるいは、赤外線ランプヒータ等を用いることができる。輻射ヒータ20は、電源21から電力供給を受けて、上型11、下型12および原材料Gを成形温度である約200℃以上の温度に加熱可能である。また、輻射ヒータ20の周囲には、加熱効率の向上と外側の部品の保護を図るべく、リフレクタ22が配置されている。
【0023】
更に、プレス成形装置1では、図1に示されるように、上型11、下型12、輻射ヒータ20およびリフレクタ22等が収容部材15によって画成されるチャンバ16内に収容されている。そして、チャンバ16には、真空吸引ラインL1を介して真空ポンプVPが接続されている。この真空ポンプVPを作動させることにより、チャンバ16内を例えばおよそ1Pa程度の真空状態にすることができる。なお、真空吸引ラインL1には、真空ポンプVPに加えて、真空ゲージVGやベントラインL2等が接続されている。また、チャンバ16には、不活性ガス供給ラインL3を介して、図示されない不活性ガス供給装置が接続されている。これにより、チャンバ16内をN2ガス等の不活性ガス雰囲気にすることができる。
【0024】
次に、上述のプレス成形装置1の動作について説明する。まず、上型11と下型12とが完全に開かれた状態で、図示されない移載ユニットによってチャンバ16内の下型12のほぼ中央に原材料Gが配置される。原材料Gが下型12に配置されると、プレスユニット7が作動され、原材料Gの上部が上型11の成形面に接触するまで、下型12が上型11に接近させられる。そして、真空ポンプVPが作動させられ、チャンバ16内が真空吸引される。これにより、上型11および下型12の周囲が真空状態になり、上型11および下型12を始めとするチャンバ16内の各種部材が高温下で酸化により劣化することを防止することができる。
【0025】
上型11および下型12の周辺が真空状態になされると、図2に示されるように、真空状態のもとで、輻射ヒータ20による上型11、下型12および原材料Gの加熱が開始される。このように、型11,12および両型間の原材料Gを輻射加熱した場合、基本的にガラスやプラスチック等の原材料Gの熱容量は上型11および下型12の熱容量よりも小さいことから、原材料Gは各型11,12よりも早く昇温し(図2の時間対温度のグラフにおける破線参照)、比較的短時間のうちにガラス転移点に達する。ここで、このまま何ら対策を行うことなく真空状態で輻射加熱が継続された場合、上型11、下型12および原材料Gの周囲に、熱伝導の媒体となる気体が少ないこと等に起因して、原材料Gと、上型11および下型12とが概ね等温になるまで長時間を要してしまうことになる。
【0026】
この点に鑑みて、プレス成形装置1では、上型11、下型12および原材料Gを輻射加熱する際、ディスク用基板等の所望の成形品を得るため設定されている本来のプレス荷重P2を下回る比較的小さい予備荷重P1のもとで、プレスユニット7により原材料Gが上型11および下型12を介して加圧される。
【0027】
輻射ヒータ20によって加熱されると共に予備荷重P1で加圧されている原材料Gは、ガラス転移点に達すると、上型11および下型12の表面に極めてスムースに密着していくことになる。そして、上型11および下型12と原材料Gとの密着が進行すればするほど両者間の熱伝導性が高まることから、図2に示されるように、原材料Gの温度と上型温度および下型温度とは、輻射ヒータ20による加熱を開始して原材料Gがガラス転移点に達した後、予備荷重による加圧を行わない場合と比較して極めて短時間のうちに概ね等温になる。すなわち、プレス成形装置1では、上型11、下型12および原材料Gを加熱する工程が比較的短時間のうちに完了することになり、プレス成形サイクル自体を短縮化することが可能となる。
【0028】
この場合、輻射加熱中に原材料Gに加えられる予備荷重P1は、ガラス転移点に達する前に原材料Gを破壊しない程度であって、かつ、ガラス転移点に達した後に原材料Gの上型11および下型12に対する密着性を向上させ得る程度の荷重範囲から選択されると好ましい。そして、予備荷重P1の上限は、例えば、球状またはマーブル形状の材料である場合、およそ50〜100kg程度にすると好ましい。これにより、原材料Gと上型11および下型12とが等温になるまでの時間を極めて良好に短縮化することができる。
【0029】
上述のような加熱および予備プレスが所定時間行われると、輻射ヒータ20による加熱が停止される。そして、図2に示されるように、プレスユニット7によるプレス荷重が、極めて短時間のうちに、予備荷重P1から本来のプレス荷重P2まで引き上げられ、プレスユニット7によって下型12が上型11へと更に接近させられる。これにより、上型11と下型12との間の原材料Gは、本来のプレス荷重P2で加圧されることになる(本プレス工程)。下型12の上昇動作は、規制リングの上端が上型11に当接した段階で停止され、これにより、厚さが一定に揃えられた成形品を得ることが可能となる。
【0030】
この本プレスに際しては、その前の加熱および予備プレスにより、上型11および下型12と原材料Gとが短時間のうちにほぼ等温となっていることから、上型11の温度および下型12の温度とに基づいて、上型11と下型12との温度差がほぼゼロになるように上ヒータ9および下ヒータ10をごく単純に温度制御するだけで、原材料Gを加圧成形に要求される温度に保つことができる。すなわち、プレス成形装置1では、上型11および下型12と原材料Gとの温度管理に特殊かつ高価な測温手段等は何ら必要とはされず、成形時の原材料Gの温度管理が容易かつ高精度に実行されることになる。この結果、プレス成形装置1によれば、歪みや反りが抑制されて高い寸法精度、平坦度および平滑度等を有する成形品を低コストで製造することが可能となる。
【0031】
所定時間の間、本プレスが行われると、上ヒータ9および下ヒータ10がオフされると共に、チャンバ16内に不活性ガス供給ラインL3を介して、不活性ガスが供給される。そして、上ヒータ9の裏面には冷却ジャケット17が、下ヒータ10の裏面には冷却ジャケット18がそれぞれ押し当てられ(冷却工程)、型内の成形品が冷却される。そして、冷却完了後、下型12が下降させられて金型が開かれ、成形品が取り出される。
【0032】
なお、本実施形態は、輻射ヒータ20による加熱と、予備荷重P1による原材料Gの加圧とが同一のタイミングで同一時間行われるものとして説明されたが、これに限られるものではない。すなわち、成形品の種類等の各種条件によっては、本プレスの際に、輻射ヒータ20による加熱が継続されてもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明によれば、成形時の温度管理を容易かつ精度よく実行可能となり、歪みや反りが抑制されて高い寸法精度、平坦度および平滑度等を有する成形品を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプレス成形装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1に示されるプレス成形装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 プレス成形装置
4 上ステージ
5a 下側固定ステージ
5b 下側可動ステージ
7 プレスユニット
9 上ヒータ
10 下ヒータ
11 上型
12 下型
14 規制リング
16 チャンバ
20 輻射ヒータ
22 リフレクタ
G 原材料
L1 真空吸引ライン
L3 不活性ガス供給ライン
VP 真空ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a press molding method and a press molding apparatus, and more particularly, to a press molding method and a press molding apparatus suitable for manufacturing a glass substrate or the like applied to a magnetic disk or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, magnetic disks including substrates made of raw materials such as glass and plastic have been widely used. Since such a magnetic disk substrate is required to have a very smooth surface, it is initially manufactured by cutting a glass material or the like into a predetermined size and polishing the surface smoothly. It was. However, the method of manufacturing the substrate for the disk one by one in this way requires a large number of steps and labor, and has a big problem in reducing the manufacturing cost of the substrate. For this reason, in recent years, when a substrate is manufactured, a press molding method is employed in which a raw material such as glass is heated and pressurized in a mold to transfer a desired shape to the raw material with high accuracy. It has become to.
[0003]
Such a press molding method is generally performed according to the following procedure. First, a glass material or the like as a raw material is disposed between the upper and lower molds (between the fixed mold and the movable mold). Then, in order to prevent so-called air stagnation in which the surrounding gas is trapped on the surface of the molded product and oxidation of the mold, the periphery of the mold or the like is decompressed to be in a vacuum state. Further, the mold and the raw material are heated by a predetermined heat source, and when the mold and the raw material reach a predetermined temperature, the raw material is pressurized between the molds. And after pressurization completion, a molded article is cooled and taken out from a metal mold | die. According to such a press molding method, post-processing for the molded product is not required, and a high-quality substrate can be produced at low cost.
[0004]
By the way, in the case of press molding a substrate for a disk whose ratio between the outer diameter and the plate thickness is finally increased, the flatness is improved by suppressing the undulation of the substrate surface, and the undulation on the same radius is suppressed. In order to improve the dimensional accuracy of the inner and outer diameters of the substrate, it is extremely important to sufficiently control the temperature of the raw material during the pressing process. However, it is practically difficult to actually measure the temperature of the raw material during press molding. For this reason, in press molding, the temperature of the mold is generally measured and used as a reference for determining various parameters.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, as described above, in order to prevent the so-called air accumulation or the oxidation of the mold, in which the surrounding gas is trapped on the surface of the molded product, the periphery of the mold or the like is depressurized to be in a vacuum state. It is effective to do. However, when the raw material is heated under reduced pressure, the temperature of only the raw material rises rapidly due to the difference in heat capacity between the raw material and the mold, the magnitude of the thermal resistance between the two, and the like between the raw material and the mold. It is considered that a temperature difference often occurs.
[0006]
In addition, when the raw material is heated under reduced pressure, it may take a long time to raise the temperature of the raw material to the softening temperature due to the small amount of gas components that serve as a heat conducting medium. The pressurization process may be started before it is sufficiently heated. These phenomena are caused by the point contact between the mold and the raw material microscopically during the pressurizing process, and become more noticeable as the atmospheric pressure is smaller. This often occurs when spherical or marble shaped raw materials are used.
[0007]
As described above, conventional press molding still has problems in terms of temperature management of raw materials and molds, such as causing a temperature difference between the raw material and the mold. It was difficult to execute at low cost.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to realize press forming that enables temperature control during molding to be performed easily and accurately, and a highly accurate molded product can be obtained at low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
One aspect of the present invention is a press molding method for producing a desired molded product by heating and pressurizing raw materials between molds. This method includes (a) radiant heating of a mold and raw materials in a vacuum state. And a step of pressurizing the raw material with a preliminary load lower than a predetermined original press load, and a step of pressurizing the raw material with a press load after step (a).
[0010]
In this method, in order to obtain a desired molded product by press molding, the mold and the raw material are radiantly heated under a vacuum state. As described above, when the mold and the raw material disposed between the molds are radiantly heated, the heat capacity of the raw material such as glass or plastic is basically smaller than the heat capacity of the mold. The temperature rises quickly and reaches the glass transition point in a relatively short time. Here, if radiation heating is continued in a vacuum state without taking any countermeasures as it is, due to the fact that there are few gases serving as a heat conduction medium around the mold and the raw material, the raw material and the mold It takes a long time until the temperature becomes approximately isothermal.
[0011]
In view of this point, in this method, when the mold and the raw material are heated, the raw material is pressed through the mold with a relatively small preload lower than the original press load. Thereby, when the raw material pressed with the preload reaches the glass transition point, the raw material is smoothly adhered to the mold surface. As the adhesion between the mold and the raw material progresses, the thermal conductivity between the two increases. Therefore, the temperature of the raw material and the mold temperature are determined by pressing with a preload after starting heating by the radiant heater. Compared with the case where no heat treatment is performed, the temperature becomes approximately isothermal in a short time.
[0012]
Thus, in the present invention, since the mold and the raw material become substantially isothermal in a short time during the step (a), the temperature control in the step (b) is based on only the mold temperature. Is easily and accurately executed. As a result, according to the present invention, the temperature of the raw material at the time of molding can be easily and accurately controlled, and a molded product having high dimensional accuracy, flatness, smoothness, etc., with suppressed distortion and warpage can be produced. it can. Further, in the present invention, no special and expensive temperature measuring means or the like is required for temperature control of the mold and the raw material, so that a highly accurate molded product can be obtained at low cost. Furthermore, since the step (a) is completed in a relatively short time, according to the present invention, the press molding cycle itself can be shortened.
[0013]
In this case, preload is a load range of a fractured such have 1 0~1000MPa raw materials before reaching the glass transition point, and to improve the adhesion to the mold raw material after reaching the glass transition temperature It is preferable that the load range is selected.
[0014]
This method is particularly suitable for forming a substrate or the like of a storage medium disk in which the ratio of the outer diameter to the plate thickness is finally increased.
[0015]
Another embodiment of the present invention is a press molding apparatus for producing a desired molded product by heating and pressurizing the raw material between the molds, and this apparatus includes a vacuum means for making the mold periphery a vacuum state, A radiation heater capable of heating the mold and the raw material, a predetermined original press load, and a press unit capable of pressurizing the raw material with a preliminary load lower than the press load, the radiation heater comprising: Before the press unit pressurizes the raw material with the press load, the mold is brought to a temperature required for pressure molding exceeding the glass transition point of the raw material in a vacuum state by the vacuum means. And the raw material is heated, and the press unit is configured such that the radiant heater is heated to a temperature required for pressure molding that exceeds the glass transition point of the raw material. When heating the raw material, the raw material is pressurized with the preliminary load through the mold so as to enhance the thermal conductivity between the mold and the raw material, and the preliminary load is applied to the raw material before reaching the glass transition point. It is a load of 10 to 1000 MPa that does not break the glass, and a load that can improve the adhesion of the raw material to the mold after reaching the glass transition point .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a press molding method and a press molding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a press molding apparatus according to the present invention. The
[0018]
The lower fixed
[0019]
The upper stage 4 is provided with a relatively small-capacity flat plate-shaped upper heater (flat heater) 9 via a
[0020]
Further, in this
[0021]
On the other hand, cooling jackets (cooling means) 17 and 18 are arranged between the upper stage 4 and the upper heater 9 and between the lower
[0022]
Now, in this
[0023]
Furthermore, in the
[0024]
Next, operation | movement of the above-mentioned
[0025]
When the periphery of the
[0026]
In view of this point, in the
[0027]
When the raw material G heated by the
[0028]
In this case, the preload P1 applied to the raw material G during radiant heating is such that the raw material G is not destroyed before reaching the glass transition point, and after reaching the glass transition point, the
[0029]
When the above heating and preliminary press are performed for a predetermined time, the heating by the
[0030]
In this main press, the
[0031]
When this press is performed for a predetermined time, the upper heater 9 and the
[0032]
In the present embodiment, the heating by the
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, temperature control during molding can be performed easily and accurately, and a molded product having high dimensional accuracy, flatness, smoothness, etc. with reduced distortion and warpage can be reduced. Can be manufactured at cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a press molding apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the press molding apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
(a)前記原材料のガラス転移点を越える加圧成形に要求される温度まで真空状態で前記金型および前記原材料を輻射加熱しながら、前記金型と前記原材料との熱伝導性を高めるように予め定められている本来のプレス荷重を下回る予備荷重で前記金型を介して前記原材料を加圧する工程と、
(b)前記工程(a)の後に、前記プレス荷重で前記原材料を加圧する工程と
を含み、
前記予備荷重は、ガラス転移点に達する前に前記原材料を破壊しない10〜1000MPaの荷重範囲であって、かつ、ガラス転移点に達した後に前記原材料の前記金型に対する密着性を向上させ得る荷重範囲から選択されることを特徴とするプレス成形方法。In the press molding method to produce the desired molded product by heating and pressurizing the raw material between molds,
(A) To increase the thermal conductivity between the mold and the raw material while radiatively heating the mold and the raw material in a vacuum state to a temperature required for pressure molding exceeding the glass transition point of the raw material. Pressurizing the raw material through the mold with a preload lower than a predetermined original press load; and
(B) after the step (a), pressurizing the raw material with the press load,
The preload is a load range of a fractured such have 1 0~1000MPa the raw material before reaching the glass transition temperature, and improved adhesion to the mold of the raw material after reaching the glass transition temperature A press molding method characterized by being selected from a load range that can be made.
前記金型周辺を真空状態にするための真空手段と、
前記金型および前記原材料を加熱可能な輻射ヒータと、
予め定められた本来のプレス荷重と、このプレス荷重を下回る予備荷重との双方により前記原材料を加圧可能なプレスユニットと
を備え、
前記輻射ヒータは、前記プレスユニットが前記プレス荷重で前記原材料を加圧する前に、前記真空手段により真空状態にされた状態で、前記原材料のガラス転移点を越える加圧成形に要求される温度まで、前記金型および前記原材料を加熱し、
前記プレスユニットは、前記輻射ヒータが前記原材料のガラス転移点を越える加圧成形に要求される温度まで前記金型および前記原材料を加熱する際、前記金型と前記原材料との熱伝導性を高めるように前記金型を介して前記原材料を前記予備荷重で加圧し、
前記予備荷重は、ガラス転移点に達する前に前記原材料を破壊しない10〜1000MPaの荷重であって、かつ、ガラス転移点に達した後に前記原材料の前記金型に対する密着性を向上させ得る荷重であることを特徴とするプレス成形装置。In press molding equipment that produces desired molded products by heating and pressurizing raw materials between molds,
Vacuum means for creating a vacuum around the mold,
A radiant heater capable of heating the mold and the raw material;
A press unit capable of pressurizing the raw material with both a predetermined original press load and a preliminary load lower than the press load;
Before the press unit pressurizes the raw material with the press load, the radiant heater is in a vacuum state by the vacuum means up to a temperature required for pressure forming exceeding the glass transition point of the raw material. , before Kikin type and heating said raw material,
The press unit enhances thermal conductivity between the mold and the raw material when the radiant heater heats the mold and the raw material to a temperature required for pressure molding exceeding the glass transition point of the raw material. through the mold to pressurize the raw material in the preload as,
The preload is a load weight of a fractured such have 1 0~1000MPa the raw material before reaching the glass transition temperature, and improved adhesion to the mold of the raw material after reaching the glass transition temperature press forming apparatus which is a load weight which can be.
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