JP4356054B2 - 熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置 - Google Patents
熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置に係り、より詳しくは、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ等の熱可塑性樹脂で成形された熱可塑性樹脂成形体（以下成形体と略称）を溶着して、例えば、自動車のランプ、インテークマニホールド、バッテリ等の成形体の完成品を製造するに当たり、成形体の溶着部分を加熱する方法およびその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶着部分を有する成形体におけるその溶着部分を加熱軟化させる方法の一つとして、前記溶着部分の溶着面に昇温された発熱体を当接させて行なうようにしたものがある。そして、この発熱体としては、金属部材に電気ヒータを内蔵して電気ヒータの発熱によって金属部材を加熱する構造のものが一般に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の電気ヒータ内蔵の金属部材による加熱方法では、金属部材の昇温に当たり、長時間を要したりエネルギーロスがあり、しかも、金属部材の形状によっては、前記溶着面との対向部分の温度が不均一であるなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたもので、その目的は、成形体の溶着部分を適確に加熱することが可能な成形体の加熱方法およびその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における熱可塑性樹脂成形体の加熱方法は、少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の前記熱可塑性樹脂成形体を溶着するに当たり、所要の幅を有し、前記溶着部に対向して延び、保持手段によって保持され、かつ、通電によって発熱する通電発熱体を、または、前記熱可塑性樹脂成形体を、移動させ、これにより、前記通電発熱体を前記溶着部に接近または当接させてこの溶着部を加熱する熱可塑性樹脂成形体の加熱方法において、前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体にほぼ沿って延びる保持部材とにより当該通電発熱体を保持し、さらに、前記溝を被うように前記保持本体上に前記通電発熱体を配置することを特徴とする。
【０００６】
なお、本発明に用いる通電発熱体は、ステンレス、ニッケル・クロム合金、鉄・クロム合金等を材料としている。またなお、本発明においては、通電発熱体を溶着部分に接近または当接することにより溶着部分を加熱軟化させることができるが、当接による場合には、通電発熱体における溶着部分との接触面を、溶着部分の付着防止のためにシリコン、テフロン、弗化黒鉛等によりコ−ティングするとよい。またなお、保持手段は、通電発熱体が熱膨張して大きく変形する可能性がある場合には、通電発熱体を保持部材によって強固に押え込んで通電発熱体が熱膨張により変形あるいは移動しないようにしたり、または、通電発熱体を移動可能に支持して通電発熱体が熱膨張により移動できるようにしてもよい。
【０００７】
またなお、通電発熱体の表面を遠赤外線の放射効果のあるジルコニヤ等で処理することにより、通電発熱体による輻射加熱の効率を向上させることができる。さらになお、保持手段の保持部材を２個以上の構成要素で構成し、これら構成要素の形成する帯状の間隔が、前記溶着部に対向して延びるように前記構成要素を配設し、かつ前記間隔の寸法を調整することにより、成形体の溶着部の加熱を調節することができる。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施例について図１〜図３に基ずき詳細に説明する。本発明を適用した、成形体の溶着部分を加熱する装置においては、図１に示すように、成形体Mはリング状をした溶着部分１を有している。この成形体Mの下方には、定盤２上に装着した絶縁性と耐熱性を有するへミサル製の保持本体３が昇降可能に配設してあり、保持本体３の上面には前記成形体Mの溶着部分１に対応して延びる溝４が穿設してある。溝４は幅が１０．５乃至１１mm、深さが０．３乃至０．１５mmであって、後述する通電発熱体５を収めることができるとともに、通電発熱体５の上面を前記保持本体３の上面と一致させるか、わずかに突出させるようになっている。即ち、前記溝４は、幅が前記通電発熱体５の幅とほぼ等しいか若干広く、深さが前記通電発熱体５の厚さと等しいか若干小さく（浅く）なっている。
【０００９】
また、前記通電発熱体５は、厚さ０．３mmのステンレス製（SUS310）薄板材で製作してあり、しかも、所定の2ヶ所に電力を供給するための給電口（図示せず）が設けてあって、給電口からの給電により容易に所望の温度に上げることができるようになっている。そして、前記通電発熱体２は、幅が１０mmの帯状で連続した閉環状を成して前記溶着部分１に対応して延びている。
【００１０】
また、前記保持本体３の上面には絶縁性と耐熱性を有しかつ前記通電発熱体２に沿って延びるミオレックス製の保持部材６が取り付けてあり、保持部材６は、２個の帯状の構成素子から成っていて、前記溝４の両側方から溝４の内側に向かって迫り出して前記通電発熱体２の上面を一定の間隙、例えば７mmをもって露出するようにして覆っている。なお、前記保持部材６は、できるだけ薄く、しかも、前記通電発熱体２の変形を阻止するに足る強度が必要であり、このため、保持部材６としては、前記通電発熱体２と接する部分に絶縁性を有するシ−ト状の耐熱材を介在させたステンレス等の金属板材を使用してもよい。また、前記保持部材６は、図示しない無頭鋲、低頭ボルト、Ｕ字形をした係止金具等の頭部の低い固定手段により、前記保持本体３に強固に固定するとよい。この結果、前記溝４の底部と保持部材６により前記通電発熱体２を変形することがないように強く保持して固定することができる。
【００１１】
次に、このように構成した加熱装置を用いて溶着部分１を加熱する方法について説明する。通電発熱体２に電力を供給して通電発熱体２を昇温させる。この際、保持部材６に覆われていない通電発熱体２の露出部が所望の温度となるように供給電力を制御する。次いで、図１に示すように、通電発熱体２の露出部に溶着部分１を対向させかつ通電発熱体２と溶着部分１表面の間隔を０．５mmに維持して通電発熱体２の輻射熱により溶着部分１を溶着に適した温度に加熱する。一方、成形体Mの溶着部分１と互いに溶着する相手も同様にして加熱した後、お互いの溶着部分を対面させ、所望の圧力でお互いを押圧して溶着接合する。これにより、成形体の完成品を製造することができる。
【００１２】
なお、上記の実施例では、溶着部分１を通電発熱体２の輻射熱により加熱するようにしたが、通電発熱体２の露出部に当接して通電発熱体２の熱により溶着部分１を直接的に加熱するようにしてもよい。またなお、上記の実施例では、溝４の幅を通電発熱体２とほぼ等しいか若干広めとし、溝の深さを通電発熱体２の厚さとほぼ等しいか若干小さめとしたが、これに限定されるものではなく、溝４の幅を通電発熱体２の幅より広めとし、溝の深さを通電発熱体２の厚さより若干深めとしてもよい。
【００１３】
またなお、上記の実施例では、保持本体３の表面に刻設した溝４内に通電発熱体２を埋設してあるが、図２のイに示すように、通電発熱体２を直接保持本体３の表面に敷設して保持本体３の表面から突出させ、その両側方を一対の保持部材６で保持するようにしてもよい。このようにすれば、溶着部分１が大きく突出していなくても溶着部分１を加熱することができる。
【００１４】
またなお、上記の実施例では、通電発熱体２は、連続した閉環状を成しているが、溶着部分１の形状によっては、連続しない開環状のものや、部分的に分断しているものでもよい。
【００１５】
またなお、上記の実施例では、溝４は通電発熱体２を略埋設できるだけの大きさの断面形状を成しているが、図２のロに示すように、保持本体３における通電発熱体２と接する部分に通電発熱体２の幅より狭い溝７を刻設して保持本体３を帯状に連続して削除してもよい。これにより、通電発熱体２の熱が熱伝導で保持本体３に奪われるのを防ぎ、少ない電力で通電発熱体２を所望の温度に上げることができる。そして、部分的に通電発熱体２の温度が低い場合には、この温度の低い通電発熱体２と接する部分の保持本体３を部分的に削除すれば、通電発熱体２の熱が熱伝導で保持本体３に奪われるのを防ぎ、この部分の温度が他の部分の温度と等しくなるよう調整することができる。
【００１６】
さらになお、上記の実施例では、成形体Mの下方に、定盤２、保持本体３等を配設してあるが、この配置を逆にして定盤２、保持本体３等の下方に、成形体Mを配設しても同様の作用効果が得られるのはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の前記熱可塑性樹脂成形体を溶着するに当たり、所要の幅を有し、前記溶着部に対向して延び、保持手段によって保持され、かつ、通電によって発熱する通電発熱体を、または、前記熱可塑性樹脂成形体を、移動させ、これにより、前記通電発熱体を前記溶着部に接近または当接させてこの溶着部を加熱する熱可塑性樹脂成形体の加熱方法において、前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体にほぼ沿って延びる保持部材とにより当該通電発熱体を保持し、さらに、前記溝を被うように前記保持本体上に前記通電発熱体を配置するから、金属ブロック等を用いず直接通電発熱体で加熱することができるためエネルギ−ロスはなく、形状による温度の不均一も生ぜず、短時間で溶着作業が開始でき、成形品の溶着部分を適確に溶着に適した状態に加熱・軟化させることが可能になるなどの優れた実用的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部に関する各実施例の拡大詳細図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１
溶着部分
３
保持本体
６
保持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置に係り、より詳しくは、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ＰＳ等の熱可塑性樹脂で成形された熱可塑性樹脂成形体（以下成形体と略称）を溶着して、例えば、自動車のランプ、インテークマニホールド、バッテリ等の成形体の完成品を製造するに当たり、成形体の溶着部分を加熱する方法およびその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶着部分を有する成形体におけるその溶着部分を加熱軟化させる方法の一つとして、前記溶着部分の溶着面に昇温された発熱体を当接させて行なうようにしたものがある。そして、この発熱体としては、金属部材に電気ヒータを内蔵して電気ヒータの発熱によって金属部材を加熱する構造のものが一般に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の電気ヒータ内蔵の金属部材による加熱方法では、金属部材の昇温に当たり、長時間を要したりエネルギーロスがあり、しかも、金属部材の形状によっては、前記溶着面との対向部分の温度が不均一であるなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたもので、その目的は、成形体の溶着部分を適確に加熱することが可能な成形体の加熱方法およびその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における熱可塑性樹脂成形体の加熱方法は、少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の前記熱可塑性樹脂成形体を溶着するに当たり、所要の幅を有し、前記溶着部に対向して延び、保持手段によって保持され、かつ、通電によって発熱する通電発熱体を、または、前記熱可塑性樹脂成形体を、移動させ、これにより、前記通電発熱体を前記溶着部に接近または当接させてこの溶着部を加熱する熱可塑性樹脂成形体の加熱方法において、前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体にほぼ沿って延びる保持部材とにより当該通電発熱体を保持し、さらに、前記溝を被うように前記保持本体上に前記通電発熱体を配置することを特徴とする。
【０００６】
なお、本発明に用いる通電発熱体は、ステンレス、ニッケル・クロム合金、鉄・クロム合金等を材料としている。またなお、本発明においては、通電発熱体を溶着部分に接近または当接することにより溶着部分を加熱軟化させることができるが、当接による場合には、通電発熱体における溶着部分との接触面を、溶着部分の付着防止のためにシリコン、テフロン、弗化黒鉛等によりコ−ティングするとよい。またなお、保持手段は、通電発熱体が熱膨張して大きく変形する可能性がある場合には、通電発熱体を保持部材によって強固に押え込んで通電発熱体が熱膨張により変形あるいは移動しないようにしたり、または、通電発熱体を移動可能に支持して通電発熱体が熱膨張により移動できるようにしてもよい。
【０００７】
またなお、通電発熱体の表面を遠赤外線の放射効果のあるジルコニヤ等で処理することにより、通電発熱体による輻射加熱の効率を向上させることができる。さらになお、保持手段の保持部材を２個以上の構成要素で構成し、これら構成要素の形成する帯状の間隔が、前記溶着部に対向して延びるように前記構成要素を配設し、かつ前記間隔の寸法を調整することにより、成形体の溶着部の加熱を調節することができる。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施例について図１〜図３に基ずき詳細に説明する。本発明を適用した、成形体の溶着部分を加熱する装置においては、図１に示すように、成形体Mはリング状をした溶着部分１を有している。この成形体Mの下方には、定盤２上に装着した絶縁性と耐熱性を有するへミサル製の保持本体３が昇降可能に配設してあり、保持本体３の上面には前記成形体Mの溶着部分１に対応して延びる溝４が穿設してある。溝４は幅が１０．５乃至１１mm、深さが０．３乃至０．１５mmであって、後述する通電発熱体５を収めることができるとともに、通電発熱体５の上面を前記保持本体３の上面と一致させるか、わずかに突出させるようになっている。即ち、前記溝４は、幅が前記通電発熱体５の幅とほぼ等しいか若干広く、深さが前記通電発熱体５の厚さと等しいか若干小さく（浅く）なっている。
【０００９】
また、前記通電発熱体５は、厚さ０．３mmのステンレス製（SUS310）薄板材で製作してあり、しかも、所定の2ヶ所に電力を供給するための給電口（図示せず）が設けてあって、給電口からの給電により容易に所望の温度に上げることができるようになっている。そして、前記通電発熱体２は、幅が１０mmの帯状で連続した閉環状を成して前記溶着部分１に対応して延びている。
【００１０】
また、前記保持本体３の上面には絶縁性と耐熱性を有しかつ前記通電発熱体２に沿って延びるミオレックス製の保持部材６が取り付けてあり、保持部材６は、２個の帯状の構成素子から成っていて、前記溝４の両側方から溝４の内側に向かって迫り出して前記通電発熱体２の上面を一定の間隙、例えば７mmをもって露出するようにして覆っている。なお、前記保持部材６は、できるだけ薄く、しかも、前記通電発熱体２の変形を阻止するに足る強度が必要であり、このため、保持部材６としては、前記通電発熱体２と接する部分に絶縁性を有するシ−ト状の耐熱材を介在させたステンレス等の金属板材を使用してもよい。また、前記保持部材６は、図示しない無頭鋲、低頭ボルト、Ｕ字形をした係止金具等の頭部の低い固定手段により、前記保持本体３に強固に固定するとよい。この結果、前記溝４の底部と保持部材６により前記通電発熱体２を変形することがないように強く保持して固定することができる。
【００１１】
次に、このように構成した加熱装置を用いて溶着部分１を加熱する方法について説明する。通電発熱体２に電力を供給して通電発熱体２を昇温させる。この際、保持部材６に覆われていない通電発熱体２の露出部が所望の温度となるように供給電力を制御する。次いで、図１に示すように、通電発熱体２の露出部に溶着部分１を対向させかつ通電発熱体２と溶着部分１表面の間隔を０．５mmに維持して通電発熱体２の輻射熱により溶着部分１を溶着に適した温度に加熱する。一方、成形体Mの溶着部分１と互いに溶着する相手も同様にして加熱した後、お互いの溶着部分を対面させ、所望の圧力でお互いを押圧して溶着接合する。これにより、成形体の完成品を製造することができる。
【００１２】
なお、上記の実施例では、溶着部分１を通電発熱体２の輻射熱により加熱するようにしたが、通電発熱体２の露出部に当接して通電発熱体２の熱により溶着部分１を直接的に加熱するようにしてもよい。またなお、上記の実施例では、溝４の幅を通電発熱体２とほぼ等しいか若干広めとし、溝の深さを通電発熱体２の厚さとほぼ等しいか若干小さめとしたが、これに限定されるものではなく、溝４の幅を通電発熱体２の幅より広めとし、溝の深さを通電発熱体２の厚さより若干深めとしてもよい。
【００１３】
またなお、上記の実施例では、保持本体３の表面に刻設した溝４内に通電発熱体２を埋設してあるが、図２のイに示すように、通電発熱体２を直接保持本体３の表面に敷設して保持本体３の表面から突出させ、その両側方を一対の保持部材６で保持するようにしてもよい。このようにすれば、溶着部分１が大きく突出していなくても溶着部分１を加熱することができる。
【００１４】
またなお、上記の実施例では、通電発熱体２は、連続した閉環状を成しているが、溶着部分１の形状によっては、連続しない開環状のものや、部分的に分断しているものでもよい。
【００１５】
またなお、上記の実施例では、溝４は通電発熱体２を略埋設できるだけの大きさの断面形状を成しているが、図２のロに示すように、保持本体３における通電発熱体２と接する部分に通電発熱体２の幅より狭い溝７を刻設して保持本体３を帯状に連続して削除してもよい。これにより、通電発熱体２の熱が熱伝導で保持本体３に奪われるのを防ぎ、少ない電力で通電発熱体２を所望の温度に上げることができる。そして、部分的に通電発熱体２の温度が低い場合には、この温度の低い通電発熱体２と接する部分の保持本体３を部分的に削除すれば、通電発熱体２の熱が熱伝導で保持本体３に奪われるのを防ぎ、この部分の温度が他の部分の温度と等しくなるよう調整することができる。
【００１６】
さらになお、上記の実施例では、成形体Mの下方に、定盤２、保持本体３等を配設してあるが、この配置を逆にして定盤２、保持本体３等の下方に、成形体Mを配設しても同様の作用効果が得られるのはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の前記熱可塑性樹脂成形体を溶着するに当たり、所要の幅を有し、前記溶着部に対向して延び、保持手段によって保持され、かつ、通電によって発熱する通電発熱体を、または、前記熱可塑性樹脂成形体を、移動させ、これにより、前記通電発熱体を前記溶着部に接近または当接させてこの溶着部を加熱する熱可塑性樹脂成形体の加熱方法において、前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体にほぼ沿って延びる保持部材とにより当該通電発熱体を保持し、さらに、前記溝を被うように前記保持本体上に前記通電発熱体を配置するから、金属ブロック等を用いず直接通電発熱体で加熱することができるためエネルギ−ロスはなく、形状による温度の不均一も生ぜず、短時間で溶着作業が開始でき、成形品の溶着部分を適確に溶着に適した状態に加熱・軟化させることが可能になるなどの優れた実用的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部に関する各実施例の拡大詳細図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１
溶着部分
３
保持本体
６
保持部材
Claims (2)
- 少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の前記熱可塑性樹脂成形体を溶着するに当たり、所要の幅を有し、前記溶着部に対向して延び、保持手段によって保持され、かつ、通電によって発熱する通電発熱体を、または、前記熱可塑性樹脂成形体を、移動させ、これにより、前記通電発熱体を前記溶着部に接近または当接させてこの溶着部を加熱する熱可塑性樹脂成形体の加熱方法において、
前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体にほぼ沿って延びる保持部材とにより当該通電発熱体を保持し、さらに、前記溝を被うように前記保持本体上に前記通電発熱体を配置することを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の加熱方法。 - 少なくとも１個の熱可塑性樹脂成形体粗材に溶着部を有する２個以上の熱可塑性樹脂成形体粗材のうち少なくとも一方の熱可塑性樹脂成形体粗材における前記溶着部を加熱軟化させたのち前記溶着部と前記熱可塑性樹脂成形体粗材または２個以上の前記溶着部同士を当接させて２個以上の熱可塑性樹脂成形体粗材を溶着するに当たり、前記溶着部に接近または当接可能であり、帯板状を成すとともに前記溶着部に対向して延び、通電によって発熱して前記溶着部を加熱軟化させる通電発熱体と、この通電発熱体を保持する保持手段と、備えた熱可塑性樹脂成形体の加熱装置において、
前記保持手段は、前記通電発熱体に沿って延びかつ通電発熱体の幅より狭い溝を表面に刻設した保持本体と、少なくとも前記通電発熱体に沿って延びる保持部材とで構成したことを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の加熱装置。
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| JP2001275358A JP4356054B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置 |
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| JP2001275358A JP4356054B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 熱可塑性樹脂成形体の加熱方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080602A JP2003080602A (ja) | 2003-03-19 |
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|---|---|---|---|---|
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2001
- 2001-09-11 JP JP2001275358A patent/JP4356054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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