JP4674241B2 - Method for heating molding mold and method for producing resin molded product - Google Patents

Method for heating molding mold and method for producing resin molded product Download PDF

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Description

本発明は、成形金型の加熱システム及び加熱方法並びに樹脂成形品の製造方法に係り、特に、熱可塑性樹脂材料を用いた射出成形やトランスファ成形等による樹脂成形品の成形に際して好適に用いられる成形金型の新規な加熱システムと、そのような成形金型の加熱方法の改良と、かかる加熱方法によって成形金型を加熱しつつ、樹脂成形品を有利に製造する方法とに関するものである。   The present invention relates to a heating system and a heating method for a molding die, and a method for manufacturing a resin molded product, and particularly, a molding suitably used for molding a resin molded product by injection molding or transfer molding using a thermoplastic resin material. The present invention relates to a novel mold heating system, an improvement of a heating method for such a molding die, and a method for advantageously producing a resin molded product while heating the molding die by such a heating method.

従来より、熱可塑性樹脂材料からなる樹脂成形品を成形する成形金型には各種の構造のものがあり、目的とする樹脂成形品の成形手法に応じて、適宜に選択されて、用いられている。例えば、射出成形やトランスファ成形の実施に際しては、溶融樹脂を成形金型のキャビティ面に沿って流動させて、成形キャビティ内に充填し、固化せしめることにより、樹脂成形品を成形するようにした構造のものが、使用される。   Conventionally, there are various types of molding molds for molding a resin molded product made of a thermoplastic resin material, which are appropriately selected and used according to the molding method of the target resin molded product. Yes. For example, when injection molding or transfer molding is performed, a resin molded product is molded by allowing molten resin to flow along the cavity surface of the molding die, filling the molding cavity, and solidifying. Are used.

このような成形金型にあっては、樹脂材料が溶融状態で成形キャビティ内に充填されるものであるため、目的とする樹脂成形品が複雑な形状を有していても、金型の損傷等の不具合を生じさせることなく、かかる樹脂成形品の大量生産が可能となる。しかしながら、成形キャビティ内に溶融樹脂の合流箇所が存在する場合には、成形された樹脂成形品の表面に、ウエルドラインが発生することが、往々にしてあったのである。   In such a molding die, since the resin material is filled in the molding cavity in a molten state, even if the target resin molded product has a complicated shape, the die is damaged. Such resin molded products can be mass-produced without causing problems such as these. However, when there is a joining point of molten resin in the molding cavity, a weld line often occurs on the surface of the molded resin molded product.

かかる状況下、成形キャビティ内で溶融樹脂が合流する箇所に位置する成形金型の合流キャビティ面部分の内部に、ヒータやペルチェ素子等の加熱装置を埋設し、それらの加熱装置にて、成形金型のキャビティ面のうちの一部である合流キャビティ面部分を、その他の部分よりも高い温度に加熱するようにした成形金型の加熱システムが、提案されている(例えば、下記特許文献1及び2参照)。このような加熱システムによれば、成形キャビティ内を流動する溶融樹脂が高い温度を維持したままで合流せしめられるようになり、それによって、合流した溶融樹脂同士が良好に融合せしめられ、以て、最終的に得られる樹脂成形品の表面へのウエルドラインの発生の防止が、有効に図られ得るのである。   Under such circumstances, a heating device such as a heater or a Peltier element is embedded inside the joining cavity surface portion of the molding die located at the location where the molten resin joins in the molding cavity. There has been proposed a molding die heating system in which a confluence cavity surface portion, which is a part of a cavity surface of a mold, is heated to a temperature higher than other portions (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1 below) 2). According to such a heating system, the molten resin flowing in the molding cavity can be merged while maintaining a high temperature, whereby the merged molten resins are well fused, and thus Prevention of the generation of weld lines on the surface of the finally obtained resin molded product can be effectively achieved.

ところが、従来の成形金型の加熱システムでは、合流キャビティ面部分を効率的に加熱することが、極めて困難であった。   However, it has been extremely difficult to efficiently heat the confluence cavity surface portion with the conventional heating system for the mold.

すなわち、従来の加熱システムのうち、ヒータを加熱装置として用いるものにあっては、成形金型が型開きされて、樹脂成形品が取り出された後に、ヒータによる合流キャビティ面部分の加熱が開始され、それが、成形キャビティ内への溶融樹脂の充填完了まで継続される。また、ヒータによる合流キャビティ面部分の加熱が継続されている間は、合流キャビティ面部分の温度が、その他のキャビティ面部分よりも高い所定の温度に維持されるように、ヒータの加熱温度が制御される。そして、成形キャビティ内への溶融樹脂の充填完了によって、ヒータによる加熱が終了せしめられ、またそれと同時に、成形金型の内部におけるヒータの近傍に設けられた冷却回路内に冷却水が供給されて、合流キャビティ面部分が冷却される。その後、成形金型の型開きの開始と同時に、冷却回路内への冷却水の供給が停止される。そして、樹脂成形品が金型内から取り出された後、再び、ヒータの加熱が開始されて、上記の如き合流キャビティ面部分の加熱及び冷却操作が、繰り返し実施されるようになっている。   That is, in the conventional heating system that uses a heater as a heating device, after the mold is opened and the resin molded product is taken out, heating of the joining cavity surface portion by the heater is started. This is continued until filling of the molten resin into the molding cavity is completed. In addition, while the heating of the joining cavity surface portion by the heater is continued, the heating temperature of the heater is controlled so that the temperature of the joining cavity surface portion is maintained at a predetermined temperature higher than that of the other cavity surface portions. Is done. Then, upon completion of the filling of the molten resin into the molding cavity, heating by the heater is terminated, and at the same time, cooling water is supplied into a cooling circuit provided in the vicinity of the heater inside the molding die, The merge cavity surface portion is cooled. Thereafter, the supply of cooling water into the cooling circuit is stopped simultaneously with the start of mold opening of the molding die. And after a resin molded product is taken out from the inside of a metal mold | die, the heating of a heater is started again and the heating and cooling operation of the above-mentioned joining cavity surface part is performed repeatedly.

また、ペルチェ素子の加熱装置として用いる加熱システムにあっては、成形金型の型閉じが完了したときに、ペルチェ素子の合流キャビティ面部分側の部位が発熱せしめられて、その発熱作用により、合流キャビティ面部分が加熱され、それが、成形キャビティ内への溶融樹脂の充填完了まで継続される。また、ペルチェ素子による合流キャビティ面部分の加熱が継続されている間は、合流キャビティ面部分の温度が、その他のキャビティ面部分よりも高い所定の温度に維持されるように、ペルチェ素子の発熱温度が制御される。引き続き、成形キャビティ内への溶融樹脂の充填完了によって、ペルチェ素子の合流キャビティ面部分側の部位が発熱から吸熱に切り換えられ、その吸熱作用により、合流キャビティ面部分の温度が低下せしめられる。その後、成形金型の型開きの開始と同時に、ペルチェ素子への給電が停止される。そして、樹脂成形品が金型内から取り出されて、成形金型が型閉じされた後、再び、ペルチェ素子に通電されて、上記の如き合流キャビティ面部分の加熱及び冷却操作が、繰り返し実施されるようになっている。   In the heating system used as a heating device for the Peltier element, when the mold closing of the molding die is completed, the part on the side of the merging cavity surface of the Peltier element generates heat, and the heat generation action causes the merging action. The cavity surface portion is heated and continues until the filling of the molten resin into the molding cavity is complete. In addition, while the merging cavity surface part is continuously heated by the Peltier element, the heat generation temperature of the Peltier element is maintained so that the temperature of the merging cavity surface part is maintained at a predetermined temperature higher than the other cavity surface parts. Is controlled. Subsequently, when the molten resin is filled into the molding cavity, the portion of the Peltier element on the side of the joining cavity surface is switched from heat generation to heat absorption, and the temperature of the joining cavity surface portion is lowered by the endothermic action. Thereafter, power supply to the Peltier element is stopped simultaneously with the start of the mold opening. Then, after the resin molded product is taken out from the mold and the mold is closed, the Peltier element is energized again, and the heating and cooling operations for the merging cavity surface portion as described above are repeatedly performed. It has become so.

このように、従来の成形金型の加熱システムにおいては、何れも、成形金型が型開きされてから、金型内から樹脂成形品が取り出されるまでの間、或いは成形金型が型開きされてから、再び型閉じされるまでの間、合流キャビティ面部分に対する加熱は勿論、保温もされていない。そのため、型開き後の合流キャビティ面部分の温度が、溶融樹脂の成形キャビティ内への充填完了後に冷却された型開き時の温度から、更に不可避的に低下していくようになる。それ故、再び、樹脂成形品の成形に際して、合流キャビティ面部分を加熱するときには、合流キャビティ面部分の温度を、溶融樹脂の成形キャビティ内への充填完了後の冷却時の設定温度よりも更に低い温度から上昇させなければならなかった。   As described above, in each of the conventional mold heating systems, the mold is opened after the mold is opened until the resin molded product is taken out from the mold. After that, until the mold is closed again, the merging cavity surface portion is not heated and not kept warm. Therefore, the temperature of the confluence cavity surface portion after the mold opening further inevitably decreases from the temperature at the time of mold opening cooled after completion of filling the molten resin into the molding cavity. Therefore, when the joined cavity surface portion is heated again during molding of the resin molded product, the temperature of the joined cavity surface portion is further lower than the set temperature at the time of cooling after completion of filling the molten resin into the molded cavity. Had to rise from temperature.

従って、かくの如き従来の成形金型の加熱システムを採用した場合、合流キャビティ面部分を、樹脂成形品表面へのウエルドラインの発生防止が可能な温度にまで加熱するのに、より多くの時間とエネルギーを費やさなければならず、その分だけ、目的とする樹脂成形品の成形サイクルが長くなって、製造コストも高騰することが避けられなかったのである。   Therefore, when such a conventional molding die heating system is adopted, more time is required to heat the joining cavity surface portion to a temperature at which a weld line can be prevented from occurring on the surface of the resin molded product. Therefore, it is inevitable that the molding cycle of the target resin molded product becomes longer and the manufacturing cost rises accordingly.

特開平7−290541号公報JP 7-290541 A 特開2005−193423号公報JP 2005-193423 A

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、ウエルドラインのない樹脂成形品を、より短い成形サイクルで低コストに成形可能とする成形金型の加熱方法を提供することにある。また、本発明にあっては、そのような成形金型の加熱方法を利用して、ウエルドラインのない樹脂成形品を有利に製造する方法をも、その解決課題とするところである。
Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that a resin molded product without a weld line can be molded at a lower cost with a shorter molding cycle. to provide a method pressurizing heat of the mold to. In addition, in the present invention, a method for advantageously producing a resin molded product without a weld line by using such a method for heating a molding die is also a problem to be solved.

<1> 表面に、金属薄膜が物理蒸着法又は化学蒸着法により直接に形成されることによって、金属調の加飾が施されてなる加飾樹脂成形品の基材である樹脂成形品を成形するための金型であって、且つ溶融樹脂をキャビティ面に沿って流動させて、成形キャビティ内に充填し、固化せしめることにより、該樹脂成形品を成形する成形金型を加熱するためのシステムにして、(a)前記成形金型の型開き開始を検出する型開き開始検出手段と、(b)前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填完了を検出する充填完了検出手段と、(c)前記成形キャビティ内で前記溶融樹脂が合流する箇所に位置する前記成形金型の合流キャビティ面部分の内部に埋設されて、該合流キャビティ面部分の温度を検出する第一の温度検出手段と、(d)前記成形金型の合流キャビティ面部分の内部に埋設されて、該合流キャビティ面部分を加熱する第一の加熱手段と、(e)該第一の加熱手段の加熱温度を検出する第二の温度検出手段と、(f)前記成形金型の型開き開始が前記型開き開始検出手段にて検出されたときに、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を開始し、前記第二の温度検出手段による検出温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以上に設定された第一の設定温度となるように、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を行って、前記合流キャビティ面部分の温度を該第一の設定温度に向かって上昇させる一方、前記第一の温度検出手段による検出温度が前記溶融樹脂のガラス転位温度以上で且つ該第一の設定温度以下に設定された第二の設定温度となったときに、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を終了する第一の制御手段と、(g)前記第一の温度検出手段による検出温度が前記第二の設定温度となったときに、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を開始し、前記第二の温度検出手段による検出温度が該第二の設定温度となるように、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を行って、前記合流キャビティ面部分の温度を該第二の設定温度に維持せしめる一方、前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填完了が前記充填完了検出手段にて検出されたときに、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を終了する第二の制御手段と、(h)前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填完了が前記充填完了検出手段にて検出されたときに、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を開始し、前記第二の温度検出手段による検出温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以下に設定された第三の設定温度となるように、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を行って、前記合流キャビティ面部分の温度を該第三の設定温度にまで降下させる一方、前記成形金型の型開き開始が前記型開き開始検出手段にて検出されたときに、該第一の加熱手段の加熱温度の制御を終了する第三の制御手段と(i)前記成形金型の全体の温度が前記第三の設定温度よりも低い温度となるように、該成形金型の全体を加熱する第二の加熱手段とを含んで構成した成形金型の加熱システム。
<1> Forming a resin molded product that is a base material of a decorative resin molded product that is decorated with a metallic tone by forming a metal thin film directly on the surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. A system for heating a molding die for molding a resin molded product by causing molten resin to flow along a cavity surface, filling the molding cavity, and solidifying the molten resin (A) mold opening start detecting means for detecting the mold opening start of the molding die, (b) filling completion detecting means for detecting completion of filling of the molten resin into the molding cavity, and (c) ) A first temperature detecting means embedded in a joining cavity surface portion of the molding die located at a location where the molten resin joins in the molding cavity, and detecting a temperature of the joining cavity surface portion; (D) said A first heating means that is embedded in the joining cavity surface portion of the molding die and heats the joining cavity surface portion; and (e) a second temperature detection that detects the heating temperature of the first heating means. And (f) control of the heating temperature of the first heating means when the mold opening start of the molding die is detected by the mold opening start detecting means, and the second temperature detection The heating temperature of the first heating means is controlled so that the temperature detected by the means becomes a first set temperature set equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin, and the temperature of the merge cavity surface portion While the temperature detected by the first temperature detecting means is higher than the glass transition temperature of the molten resin and lower than the first set temperature. When the temperature is reached, the first heating means A first control means for terminating the control of the heating temperature; and (g) when the temperature detected by the first temperature detection means reaches the second set temperature, the heating temperature of the first heating means The control is started, and the heating temperature of the first heating means is controlled so that the temperature detected by the second temperature detecting means becomes the second set temperature, and the temperature of the merge cavity surface portion is set. While maintaining the second set temperature, when the completion of filling of the molten resin into the molding cavity is detected by the filling completion detecting means, the control of the heating temperature of the first heating means is finished. And (h) starting control of the heating temperature of the first heating means when completion of filling of the molten resin into the molding cavity is detected by the filling completion detecting means. And detection by the second temperature detection means The heating temperature of the first heating means is controlled so that the temperature becomes a third set temperature set to be equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin, and the temperature of the joining cavity surface portion is set to the first set temperature. The third temperature is lowered to the third set temperature, and the control of the heating temperature of the first heating means is terminated when the mold opening start detecting means is detected by the mold opening start detecting means. Control means and (i) second heating means for heating the entire molding die so that the entire temperature of the molding die is lower than the third set temperature. It was formed metal mold heating system.

<2> 前記第一の制御手段が、前記第二の温度検出手段による検出温度と前記第一の設定温度とを比較して、ON/OFF制御により、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を行うON/OFF制御装置にて構成されている上記態様<1>に記載の成形金型の加熱システム。
<2> The first control means compares the temperature detected by the second temperature detection means with the first set temperature, and controls the heating temperature of the first heating means by ON / OFF control. The molding die heating system according to the above aspect <1>, which is configured by an ON / OFF control device that performs control.

<3> 前記第二の制御手段が、前記第二の温度検出手段による検出温度と前記第二の設定温度とを比較して、PID制御により、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を行う第一のPID制御装置にて構成されている上記態様<1>又は<2>に記載の成形金型の加熱システム。
<3> The second control means compares the temperature detected by the second temperature detection means with the second set temperature, and controls the heating temperature of the first heating means by PID control. The heating system for a molding die according to the above aspect <1> or <2>, which is configured by a first PID control device.

<4> 前記第三の制御手段が、前記第二の温度検出手段による検出温度と前記第三の設定温度とを比較して、PID制御により、前記第一の加熱手段の加熱温度の制御を行う第二のPID制御装置にて構成されている上記態様<1>乃至<3>のうちの何れか一つに記載の成形金型の加熱システム。
<4> The third control unit compares the temperature detected by the second temperature detection unit with the third set temperature, and controls the heating temperature of the first heating unit by PID control. The molding die heating system according to any one of the above aspects <1> to <3>, which is configured by a second PID control device to be performed.

<5> 前記充填完了検出手段が、前記成形金型の型閉じ状態からの圧締めの完了を検出する圧締め完了検出装置と、該成形金型の圧締めの完了から、前記溶融樹脂の前記成形キャビティ内への充填が開始されて、それが完了するまでに要する時間以上の長さに設定された設定時間を、該圧締め完了検出装置によって圧締めの完了が検出されたときから計測するタイマ装置とを有し、該タイマ装置による該設定時間の計測の終了に基づいて、前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填完了を検出するようになっている上記態様<1>乃至<4>のうちの何れか一つに記載の成形金型の加熱システム。 <5> The filling completion detecting unit detects the completion of the clamping from the mold closed state of the molding die, and from the completion of the clamping of the molding die, The set time set to a length longer than the time required for the filling into the molding cavity to be completed is measured from the time when the completion of pressing is detected by the pressing completion detecting device. The above aspects <1> to <4, including a timer device, and detecting completion of filling of the molten resin into the molding cavity based on completion of measurement of the set time by the timer device > The heating system of the molding die as described in any one of above.

<6> 表面に、金属薄膜が物理蒸着法又は化学蒸着法により直接に形成されることによって、金属調の加飾が施されてなる加飾樹脂成形品の基材である樹脂成形品を成形するための金型であって、且つ溶融樹脂をキャビティ面に沿って流動させて、成形キャビティ内に充填し、固化せしめることにより、該樹脂成形品を成形する成形金型を加熱するための方法にして、(a)前記成形金型が型開きしたときから、前記成形キャビティ内で前記溶融樹脂が合流する箇所に位置する前記成形金型の合流キャビティ面部分の温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以上に設定された第一の設定温度に向かって上昇するように、該合流キャビティ面部分を、該成形金型の合流キャビティ面部分の内部に埋設された第一の加熱手段にて加熱して、昇温させる工程と、(b)前記合流キャビティ面部分が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以上で且つ前記第一の設定温度以下に設定された第二の設定温度となったときから、該合流キャビティ面部分の温度が該第二の設定温度に維持されるように、該合流キャビティ面部分を保温する工程と、(c)前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填の完了後に、前記合流キャビティ面部分の温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以下に設定された第三の設定温度にまで降下するように、該合流キャビティ面部分を降温させる工程と、(d)前記成形金型の全体の温度が前記第三の設定温度よりも低い温度となるように、該成形金型の全体を、前記第一の加熱手段とは別個の第二の加熱手段にて加熱する工程とを含むことを特徴とする成形金型の加熱方法。
<6> Forming a resin molded product that is a base material of a decorative resin molded product that is decorated with a metallic tone by forming a metal thin film directly on the surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. A method for heating a molding die for molding the resin molded product by causing the molten resin to flow along the cavity surface, filling the molding cavity, and solidifying the molten resin (A) When the molding die is opened, the temperature of the joining cavity surface portion of the molding die located at the location where the molten resin joins in the molding cavity is the glass of the molten resin. The merging cavity surface portion is heated by the first heating means embedded in the merging cavity surface portion of the molding die so as to increase toward the first set temperature set to the dislocation temperature or higher. and, raising the temperature A step of, (b) the joint cavity surface part, from the time of a second set temperature which the set in the following and the first set temperature at the glass transition temperature or higher of the molten resin, the merging cavity surface And (c) after completion of filling of the molten resin into the molding cavity, so as to maintain the temperature of the portion at the second set temperature. A step of lowering the temperature of the joining cavity surface so that the temperature of the portion drops to a third set temperature set to be equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin, and (d) the entire mold Heating the entirety of the molding die with a second heating means separate from the first heating means so that the temperature is lower than the third set temperature. Addition of characteristic mold Heat method.

> 上記態様<>に記載の成形金型の加熱方法によって、該成形金型の前記合流キャビティ面部分を加熱しつつ、目的とする樹脂成形品の成形操作を行うこと特徴とする樹脂成形品の製造方法。
< 7 > Resin characterized in that a molding operation of a target resin molded product is performed while heating the merging cavity surface portion of the molding die by the molding die heating method according to the above aspect < 6 >. Manufacturing method of molded products.

上述せる如き成形金型の加熱システムにあっては、成形金型の型開きが開始されてから、成形キャビティ内への溶融樹脂の充填が完了するまでの間、即ち、成形金型が型開き状態から型閉じされて、溶融樹脂がキャビティ面に沿って流動せしめられつつ、成形キャビティ内に充填される間、成形金型の合流キャビティ面部分を、溶融樹脂のガラス転位温度以上の温度に加熱し、維持し得るようになっている。そのため、溶融樹脂がキャビティ面に沿って流動せしめられる際に、成形キャビティ内で合流した溶融樹脂同士が良好に融合せしめられ、以て、最終的に得られる樹脂成形品の表面へのウエルドラインの発生の防止が、有効に図られ得ることとなる。
In the 如-out forming metal mold of the heating system to above, during the time between the start of mold opening of the mold, until the filling of the molten resin into the mold cavity is completed, i.e., the molding die While the mold is closed from the mold open state, the molten resin is allowed to flow along the cavity surface, and the filling cavity surface portion of the molding die is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin. It can be heated and maintained. Therefore, when the molten resin is caused to flow along the cavity surface, the molten resins that have joined in the molding cavity are well fused together, so that the weld line to the surface of the finally obtained resin molded product is obtained. Prevention of the occurrence can be effectively achieved.

そして、かかる成形金型の加熱システムにおいては、特に、溶融樹脂の成形キャビティ内への充填が完了してから、かかる溶融樹脂の冷却時に、第三の制御手段による加熱手段の加熱温度制御により、合流キャビティ面部分の温度を、ガラス転位温度以下に設定された第三の設定温度にまで降下させるものの、型開きが開始されたときから、第一の制御手段による加熱手段の加熱温度制御によって、合流キャビティ面部分の温度を、ガラス転位温度以上の第二の設定温度、つまり樹脂成形品表面へのウエルドラインの発生防止が可能な温度にまで上昇させ、更に、溶融樹脂の成形キャビティ内への充填が完了するまでの間、第二の制御手段による加熱手段の加熱温度制御によって、合流キャビティ面部分の温度を、上記の如き第二の設定温度に維持させ得るようになっている。
And in the heating system of such a molding die , especially after the filling of the molten resin into the molding cavity is completed, when the molten resin is cooled, by the heating temperature control of the heating means by the third control means, Although the temperature of the merge cavity surface part is lowered to the third set temperature set below the glass transition temperature, from the start of mold opening, by the heating temperature control of the heating means by the first control means, The temperature of the confluence cavity surface is raised to a second set temperature that is equal to or higher than the glass transition temperature, that is, a temperature at which weld lines can be prevented from being generated on the surface of the resin molded product. Until the filling is completed, the temperature of the merging cavity surface portion is changed to the second set temperature as described above by controlling the heating temperature of the heating means by the second control means. So that the can is maintained.

それ故、そのような成形金型の加熱システムにあっては、従来の加熱システムとは異なって、成形金型の型開き後に、合流キャビティ面部分の温度が、成形金型の型開き時の温度よりも更に低下していくようなことが有利に回避され得る。それによって、合流キャビティ面部分の温度を、一旦、低下させてから、再び、樹脂成形品表面へのウエルドラインの発生防止が可能な温度にまで上昇させる際の温度上昇幅が、効果的に小さく為され得、以て、そのような合流キャビティ面部分の再加熱に費やされる時間とエネルギーとが、有利に節約され得る。
Therefore, in such a heating system for the mold, unlike the conventional heating system, after the mold is opened, the temperature of the surface of the joining cavity is the same as that when the mold is opened. A further drop below the temperature can be advantageously avoided. As a result, the temperature increase width when the temperature of the joint cavity surface portion is once lowered and then raised to a temperature at which the weld line can be prevented from being generated on the resin molded product surface is effectively reduced. The time and energy expended in reheating such merged cavity face portions can be advantageously saved.

しかも、成形金型が型開きされた後、型閉じが完了してから、或いは樹脂成形品が取り出されてから、初めて、合流キャビティ面部分の加熱が開始される従来の加熱システムとは異なって、上記した成形金型の加熱システムでは、成形金型の型開きが開始されたときから、合流キャビティ面部分の加熱が開始され、型開き操作と樹脂成形品の取出し操作と型閉じ操作とが行われている間の時間を有効に利用しつつ、それらの操作と同時進行で、合流キャビティ面部分の温度が、樹脂成形品表面へのウエルドラインの発生防止が可能な第二の設定温度にまで上昇せしめられ得るようになる。それ故、樹脂成形品を成形するための一連の操作に要される時間に加えて、合流キャビティ面部分の温度を第二の設定温度にまで上昇させるための時間が余分に必要となることが、極めて効果的に解消乃至は抑制され得る。
Moreover, after the mold is opened, after the mold closing is completed, or after the resin molded product is taken out, it is different from the conventional heating system in which heating of the joining cavity surface portion is started for the first time. In the above-described heating system for the molding die, when the mold opening of the molding die is started, heating of the joining cavity surface portion is started, and the mold opening operation, the resin molded product take-out operation, and the mold closing operation are performed. While effectively using the time during the process, the temperature of the confluence cavity surface becomes the second preset temperature that can prevent the occurrence of weld lines on the surface of the resin molded product at the same time as these operations. Can be raised up to. Therefore, in addition to the time required for a series of operations for molding the resin molded product, an extra time may be required for raising the temperature of the confluence cavity surface portion to the second set temperature. It can be eliminated or suppressed very effectively.

従って、かくの如き成形金型の加熱システムによれば、ウエルドラインのない樹脂成形品を、より短い成形サイクルで低コストに成形することが可能となるのである。
Therefore, according to 如-out forming metal mold of the heating system of nuclear, free of weld lines resin molded article, it become possible to mold the lower cost in a shorter molding cycle.

そして、本発明に従う成形金型の加熱方法及び本発明に従う樹脂成形品の製造方法にあって、上述せる如き成形金型の加熱システムにおいて奏され得る作用・効果と実質的に同一の作用・効果が、極めて有効に享受され得ることとなる。
Then, the method of manufacturing the resin molded article according to the heating method and the present invention of the mold according to the invention, actions and effects substantially the same that may be achieved in a heating system 如-out forming metal mold to above The action and effect can be enjoyed extremely effectively.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。   Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明手法に従って成形金型を加熱しつつ製造された樹脂成形品の一例として、表面に金属薄膜がスパッタリングにより形成される自動車用内装部品の基材として用いられる樹脂成形品が、斜視形態において示されている。そこにおいて、樹脂成形品10は、射出成形によって得られる射出成形品からなり、所定厚さを有する矩形の平板の中央に、矩形の窓部12が設けられた、全体として、矩形の枠体形態を呈している。また、かかる樹脂成形品10にあっては、窓部12を間に挟んで、その横方向(図1中の左右方向)の両側に位置する部分が、縦方向(図1中の上下方向)にそれぞれ延びる縦枠部14a,14bとされる一方、窓部12を間に挟んで、その縦方向の両側に位置する部分が、横方向にそれぞれ延びる横枠部16a,16bとされている。そして、それら各縦枠部14と各横枠部16とからなる樹脂成形品10の厚さ方向の一方側の面が、意匠面18とされて、この意匠面18に対して、図示しない金属薄膜が、例えば、公知のスパッタリング法や蒸着法等により形成されるようになっている。   First, in FIG. 1, as an example of a resin molded product manufactured while heating a molding die in accordance with the method of the present invention, a resin molding used as a base material for an automotive interior part in which a metal thin film is formed on the surface by sputtering. The article is shown in perspective form. In this case, the resin molded product 10 is an injection molded product obtained by injection molding, and has a rectangular frame as a whole in which a rectangular window 12 is provided at the center of a rectangular flat plate having a predetermined thickness. Presents. Moreover, in this resin molded product 10, the part located in the both sides of the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1) on both sides of the window part 12 is the vertical direction (up-down direction in FIG. 1). The vertical frame portions 14a and 14b extend in the vertical direction, and the portions located on both sides in the vertical direction with the window portion 12 interposed therebetween are horizontal frame portions 16a and 16b that extend in the horizontal direction, respectively. A surface on one side in the thickness direction of the resin molded product 10 composed of the vertical frame portions 14 and the horizontal frame portions 16 is a design surface 18, and a metal (not shown) with respect to the design surface 18. The thin film is formed by, for example, a known sputtering method or vapor deposition method.

ところで、この樹脂成形品10の製造に際しては、例えば、図2に示される如き成形金型20が用いられる。   Incidentally, when the resin molded product 10 is manufactured, for example, a molding die 20 as shown in FIG. 2 is used.

すなわち、図2から明らかなように、樹脂成形品10の製造に用いられる成形金型20は、位置固定の固定盤22と、この固定盤22に対して所定距離を隔てて対向配置された可動盤24と、それら固定盤22及び可動盤24の互いの対向面上にそれぞれ固設されて、互いに対向配置された固定型26及び可動型28とを有している。また、かかる成形金型20においては、可動盤24が、例えば、型締め装置の油圧機構等(共に図示せず)にて、固定盤22に対して接近/離隔可能とされており、それによって、可動型28が固定型26に接近/離隔せしめられて、それら可動型28と固定型26とが、型閉じ/型開きされるようになっている。   That is, as is apparent from FIG. 2, a molding die 20 used for manufacturing the resin molded product 10 is a fixed plate 22 that is fixed in position and a movable plate that is disposed to face the fixed plate 22 with a predetermined distance therebetween. The panel 24 has fixed molds 26 and movable molds 28 fixed to each other on the opposing surfaces of the fixed disk 22 and the movable disk 24 and arranged to face each other. Further, in the molding die 20, the movable platen 24 can be approached / separated from the fixed platen 22 by, for example, a hydraulic mechanism (not shown) of a mold clamping device. The movable mold 28 is moved close to / separated from the fixed mold 26 so that the movable mold 28 and the fixed mold 26 are closed / opened.

そして、図2及び図3に示される如く、可動型28の固定型26との型合せ面(対向面)の中央部には、キャビティ形成凸部30が、目的とする樹脂成形品10の窓部12に対応した矩形形状をもって、一体的に突設されている。また、固定型26の可動型28との型合せ面(対向面)の中央部には、キャビティ形成凹所32が、樹脂成形品10の外面形状に対応した形状をもって、形成されている。そして、ここでは、そのような固定型26と可動型28との型閉じに伴って、キャビティ形成凸部30がキャビティ形成凹所32内に突入せしめられることにより、それら固定型26と可動型28の互いの型合せ面間に、樹脂成形品10に対応した形状を有する成形キャビティ34が形成されるようになっている。つまり、ここでは、成形キャビティ34が、キャビティ形成凹所32の底面の外周部及び側面の全面と、キャビティ形成凸部30の側面の全面と、可動型28の固定型26との型合せ面におけるキャビティ形成凸部30を取り囲む周辺部分とに囲まれて形成されており、以て、それらの面が、全て、キャビティ面36とされている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a cavity forming convex portion 30 is provided at the center of the mating surface (opposing surface) of the movable die 28 with the fixed die 26, and the window of the target resin molded product 10. It has a rectangular shape corresponding to the portion 12 and protrudes integrally. In addition, a cavity forming recess 32 is formed in the center portion of the mold mating surface (opposing surface) of the fixed mold 26 with the movable mold 28 with a shape corresponding to the outer surface shape of the resin molded product 10. In this case, as the fixed mold 26 and the movable mold 28 are closed, the cavity forming convex portion 30 is plunged into the cavity forming recess 32, so that the fixed mold 26 and the movable mold 28. A molding cavity 34 having a shape corresponding to the resin molded product 10 is formed between the mold mating surfaces. That is, in this case, the molding cavity 34 is formed on the outer peripheral surface and the entire side surface of the bottom surface of the cavity forming recess 32, the entire surface of the side surface of the cavity forming convex portion 30, and the mold fitting surface of the movable die 28 with the fixed die 26. It is formed by being surrounded by a peripheral portion surrounding the cavity forming convex portion 30, and all of these surfaces are defined as a cavity surface 36.

また、固定盤22には、射出装置のノズル37に接触せしめられるスプルーブッシュ38が取り付けられている一方、固定型26には、サブスプルー40が、設けられている。このサブスプルー40は、固定盤22のスプルーブッシュ38との接触面とキャビティ形成凹所32の底面とにおいてそれぞれ開口し、固定型26と可動型28との型閉じ状態下において、スプルーブッシュ38のスプルー42と成形キャビティ34とを連通するようになっている。   A sprue bush 38 that is brought into contact with the nozzle 37 of the injection device is attached to the fixed platen 22, while a sub sprue 40 is provided to the fixed mold 26. The sub sprue 40 opens at the contact surface of the stationary platen 22 with the sprue bushing 38 and the bottom surface of the cavity forming recess 32, and the sprue of the sprue bushing 38 is closed when the stationary mold 26 and the movable mold 28 are closed. 42 and the molding cavity 34 are communicated with each other.

かくして、成形金型20においては、固定型26と可動型28との型閉じ状態下で、スプルーブッシュ38に接触せしめられた射出装置のノズル37から溶融樹脂(図示せず)が射出されると、この溶融樹脂が、スプルー42とサブスプルー40とを経て、かかるサブスプルー40の成形キャビティ34側の開口部44を通じて、成形キャビティ34内に導入され、充填されるようになっている。そして、成形キャビティ34内に充填された溶融樹脂が、冷却、固化せしめられることによって、目的とする樹脂成形品10が成形されるようになっているのである。   Thus, in the molding die 20, when molten resin (not shown) is injected from the nozzle 37 of the injection device brought into contact with the sprue bush 38 under the closed state of the fixed die 26 and the movable die 28. The molten resin passes through the sprue 42 and the sub sprue 40 and is introduced into the molding cavity 34 through the opening 44 on the molding cavity 34 side of the sub sprue 40 and is filled therewith. Then, the molten resin filled in the molding cavity 34 is cooled and solidified, whereby the target resin molded product 10 is molded.

ここで、図2及び図3から明らかな如く、成形金型10にあっては、サブスプルー40の成形キャビティ34側の開口部44が、目的とする樹脂成形品10の二つの縦枠部(14a,14b)のうちの一方を与える、キャビティ面36の一部からなる縦枠部形成キャビティ面部46aの長さ方向中央部位において開口せしめられている。そのため、かかる開口部44を通じて成形キャビティ34内に導入された溶融樹脂は、図3に矢印で示されるように、縦枠部形成キャビティ面部46aの中央部から、その長さ方向両側に向かって二つに分かれた後、二つの横枠部(16a,16b)をそれぞれ与える二つの横枠部形成キャビティ面部48a,48bに沿って成形キャビティ34内を流動せしめられ、その後、他方の縦枠部(14b)を与える縦枠部形成キャビティ面部46bの長さ方向の中央部において、二つに分かれた溶融樹脂同士が、再び合流されるようになっている。   2 and 3, in the molding die 10, the opening 44 on the molding cavity 34 side of the sub sprue 40 has two vertical frame portions (14 a) of the target resin molded product 10. , 14b) is provided at the central portion in the longitudinal direction of the vertical frame portion forming cavity surface portion 46a formed of a part of the cavity surface 36. Therefore, the molten resin introduced into the molding cavity 34 through the opening 44 is transferred from the central portion of the vertical frame portion forming cavity surface portion 46a toward the both sides in the length direction as indicated by arrows in FIG. After being divided into two, the inside of the molding cavity 34 is caused to flow along two horizontal frame portion forming cavity surface portions 48a and 48b that give two horizontal frame portions (16a and 16b), respectively, and then the other vertical frame portion ( In the central portion in the longitudinal direction of the vertical frame portion forming cavity surface portion 46b that gives 14b), the two divided molten resins are joined again.

かくして、かかる成形金型20においては、キャビティ形成凸部30を間に挟んで、サブスプルー40の開口部44が位置する側とは反対側に位置する、他方の縦枠部(14b)を与える縦枠部形成キャビティ面部46bの長さ方向の中央部(図3に示された楕円:ア内の領域)が、成形キャビティ34内を二つに分かれて流動せしめられる溶融樹脂同士が再び合流する合流キャビティ面部分50とされているのである。   Thus, in the molding die 20, the vertical frame portion (14 b) that is located on the opposite side to the side where the opening 44 of the sub sprue 40 is located with the cavity forming convex portion 30 interposed therebetween is provided. The molten resin in which the central part (the ellipse shown in FIG. 3: the area in the inner part shown in FIG. 3) of the frame part forming cavity surface part 46b is divided into two in the molding cavity 34 is joined again. The cavity surface portion 50 is used.

なお、ここでは、理解を容易とするために、成形キャビティ34内での溶融樹脂の流れを上記せる如き単純な流れとして想定した上で、縦枠部形成キャビティ面部46bの長さ方向の中央部が、合流キャビティ面部分50とされていたが、実際に、樹脂成形品10を成形する際には、例えば、目的とする樹脂成形品10の形状や、溶融樹脂の種類、サブスプルー40の開口部44の位置等を含む成形金型20の全体構造、射出条件等によって、成形キャビティ34内での溶融樹脂の流れが、更に複雑なものとなる。それ故、実際の樹脂成形品20の成形に際しては、樹脂成形品10の形状や、溶融樹脂の種類、成形金型20の全体構造、射出条件等を考慮して、流動解析を行うことにより、合流キャビティ面部分50のキャビティ面36での形成位置が決定され、或いは樹脂成形品10の成形に用いられる成形金型20に類似した構造を有する成形金型を用いて、目的とする樹脂成形品10やそれに類似の射出成形品を実際に成形することによって、合流キャビティ面部分50のキャビティ面36での形成位置が決定されることとなる。   Here, in order to facilitate understanding, it is assumed that the flow of the molten resin in the molding cavity 34 is a simple flow as described above, and then the central portion in the longitudinal direction of the vertical frame portion forming cavity surface portion 46b. However, when the resin molded product 10 is actually molded, for example, the shape of the target resin molded product 10, the type of the molten resin, and the opening of the sub sprue 40 are used. Depending on the overall structure of the molding die 20 including the position 44, injection conditions, etc., the flow of the molten resin in the molding cavity 34 becomes more complicated. Therefore, in the actual molding of the resin molded product 20, by performing flow analysis in consideration of the shape of the resin molded product 10, the type of molten resin, the overall structure of the molding die 20, injection conditions, etc. The formation position of the merged cavity surface portion 50 on the cavity surface 36 is determined, or a target resin molded product is formed using a molding die having a structure similar to the molding die 20 used for molding the resin molded product 10. By actually molding 10 or a similar injection-molded product, the formation position of the merged cavity surface portion 50 on the cavity surface 36 is determined.

而して、本実施形態においては、特に、かくの如き構造とされた成形金型20に対して特別な加熱システムが設けられており、この加熱システムによって、成形金型20のキャビティ面36が、上記せる合流キャビティ面部分50において局部的に加熱されるようになっている。   Thus, in the present embodiment, a special heating system is provided especially for the molding die 20 having such a structure. By this heating system, the cavity surface 36 of the molding die 20 is provided. In the above-described merged cavity surface portion 50, it is heated locally.

より具体的には、成形金型20の加熱システムは、図2乃至図4に示されるように、第一の加熱手段としてのカートリッジヒータ52と、第一の温度検出手段としての第一熱電対54とを有している。それらカートリッジヒータ52と第一熱電対54は、それらの先端に位置する発熱部や感熱部を、合流キャビティ面部分50の一部を構成するキャビティ形成凹所32の底面部分の直下に位置せしめた状態で、固定型26の内部の表層部分に埋設されている。また、カートリッジヒータ52は、第二の温度検出手段としての第二熱電対(56)を内蔵して(図5参照)、電源装置58に対して電気的に接続されている。
More specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the heating system for the molding die 20 includes a cartridge heater 52 as a first heating means and a first thermocouple as a first temperature detection means. 54. The cartridge heater 52 and the first thermocouple 54 have the heat generating portion and the heat sensitive portion located at the tip thereof positioned directly below the bottom surface portion of the cavity forming recess 32 that constitutes a part of the merged cavity surface portion 50. In the state, it is embedded in the surface layer portion inside the fixed mold 26. Further, the cartridge heater 52 incorporates a second thermocouple (56) as a second temperature detection means (see FIG. 5) and is electrically connected to the power supply device 58.

これにより、電源装置58からカートリッジヒータ52への給電に伴って、合流キャビティ面部分50が、カートリッジヒータ52にて加熱されるようになっている。また、かかるカートリッジヒータ52の加熱温度が、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対(56)にて検出される一方、カートリッジヒータ52にて加熱された合流キャビティ面部分50の表面温度が、第一熱電対54にて検出されるようになっている。   Accordingly, the joining cavity surface portion 50 is heated by the cartridge heater 52 in accordance with the power supply from the power supply device 58 to the cartridge heater 52. The heating temperature of the cartridge heater 52 is detected by a second thermocouple (56) built in the cartridge heater 52, while the surface temperature of the confluence cavity surface portion 50 heated by the cartridge heater 52 is the first temperature. It is detected by the one thermocouple 54.

なお、カートリッジヒータ52と第一熱電対54の固定型26内部への埋設深さは、合流キャビティ面部分50を十分に加熱し得る深さや、合流キャビティ面部分50の表面温度が正確に検出可能な深さであれば、何等限定されるものではなく、固定型26の強度等を考慮して、適宜に決定されるところである。従って、ここでは、例えば、第一熱電対54の固定型26内部への埋設深さ、つまり、合流キャビティ面部分50の一部を構成するキャビティ形成凹所32の底面部分から第一熱電対54までの距離(図4にtにて示される寸法)が、5mm程度とされている。   The embedded depth of the cartridge heater 52 and the first thermocouple 54 in the fixed mold 26 can accurately detect the depth at which the merge cavity surface portion 50 can be sufficiently heated and the surface temperature of the merge cavity surface portion 50. The depth is not particularly limited, and is appropriately determined in consideration of the strength of the fixed mold 26 and the like. Accordingly, here, for example, the first thermocouple 54 is inserted from the depth of the first thermocouple 54 embedded in the fixed mold 26, that is, from the bottom surface portion of the cavity forming recess 32 constituting a part of the merged cavity surface portion 50. (The dimension indicated by t in FIG. 4) is about 5 mm.

そして、本実施形態では、図1に示されるように、カートリッジヒータ52とそれに内蔵された第二熱電対(56)、更には第一熱電対54と電源装置58とが、それぞれ、CPU、ROM及びRAMを含むコンピュータを主体とする制御ユニット60に対して電気的に接続されている。かくして、カートリッジヒータ52の加熱温度が、かかる制御ユニット60により、第一熱電対54や第二熱電対(56)による検出温度に基づいて制御されて、合流キャビティ面部分50の温度が制御され、また、そのような温度制御の下で、目的とする樹脂成形品10の射出成形が実施されるようになっているのである。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, the cartridge heater 52 and the second thermocouple (56) built in the cartridge heater 52, and further the first thermocouple 54 and the power supply device 58 include a CPU and a ROM, respectively. And a control unit 60 mainly composed of a computer including a RAM and electrically connected thereto. Thus, the heating temperature of the cartridge heater 52 is controlled by the control unit 60 based on the temperature detected by the first thermocouple 54 or the second thermocouple (56), and the temperature of the merge cavity surface portion 50 is controlled. Moreover, the injection molding of the target resin molded product 10 is implemented under such temperature control.

すなわち、図5に示されるように、制御ユニット60は、第一の制御手段たるON/OFF制御装置62と、第二の制御手段としての第一のPID制御装置64と、第三の制御手段たる第二のPID制御装置66とを有している。そして、それら三つの制御装置62,64,66は、何れも、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対56から出力されるヒータ温度検出信号に基づいて、カートリッジヒータ52に対して所定の制御信号を出力して、カートリッジヒータ52の加熱温度を制御し得るようになっている。   That is, as shown in FIG. 5, the control unit 60 includes an ON / OFF control device 62 as a first control means, a first PID control device 64 as a second control means, and a third control means. And a second PID control device 66. The three control devices 62, 64, and 66 all have predetermined control signals for the cartridge heater 52 based on the heater temperature detection signal output from the second thermocouple 56 built in the cartridge heater 52. Is output so that the heating temperature of the cartridge heater 52 can be controlled.

また、制御ユニット60は、第一熱電対54から出力される合流キャビティ面部分温度検出信号に基づいて、合流キャビティ面部分50の表面温度が、予め設定された温度(後述する第二の設定温度)に到達したか否かを判定する合流キャビティ面部分温度判定装置68を有している。そして、この合流キャビティ面部分温度判定装置68は、合流キャビティ面部分50の表面温度が予め設定された温度に到達したと判定した際に、合流キャビティ面部分温度判定信号を、ON/OFF制御装置62に出力するようになっている。   Further, the control unit 60 sets the surface temperature of the merge cavity surface portion 50 based on the merge cavity surface portion temperature detection signal output from the first thermocouple 54 to a preset temperature (second set temperature described later). ) Has a confluence cavity surface partial temperature determination device 68 for determining whether or not it has been reached. When the joining cavity surface portion temperature determining device 68 determines that the surface temperature of the joining cavity surface portion 50 has reached a preset temperature, the joining cavity surface portion temperature determination signal is sent to the ON / OFF control device. 62 is output.

さらに、制御ユニット60は、タイマ装置70を有している。このタイマ装置70は、型締装置72に設けられた圧締め完了検出装置74から出力される、成形金型20の型閉じ状態からの圧締めの完了を検出する圧締め完了検出信号と、合流キャビティ面部分温度判定装置68から出力される合流キャビティ面部分温度判定信号の両方の信号が入力されたときに、予め設定された時間、具体的には、成形金型20の圧締めの完了から、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填が開始されて、それが完了するまでに要する時間以上の長さに設定された時間を計測するようになっている。そして、このタイマ装置70にあっては、そのような設定時間の計測の終了時に、計時終了信号を、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填の完了を検出した信号として、前記第一のPID制御装置64と第二のPID制御装置64の両方に出力するようになっている。このことから明らかなように、ここでは、タイマ装置70と圧締め完了検出装置74とにて、充填完了検出装置が構成されて、タイマ装置70による計時の終了に基づいて、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填完了が検出されるようになっている。   Further, the control unit 60 has a timer device 70. The timer device 70 joins with a clamping completion detection signal that is output from a clamping completion detection device 74 provided in the clamping device 72 and detects the completion of clamping from the mold closed state of the molding die 20. When both signals of the merged cavity surface partial temperature determination signal output from the cavity surface partial temperature determination device 68 are input, a preset time, specifically, from the completion of pressing of the molding die 20 The time set to a length longer than the time required for the filling of the molten resin into the molding cavity 34 to be completed is measured. In the timer device 70, at the end of the measurement of the set time, the time measurement end signal is used as a signal for detecting the completion of the filling of the molten resin into the molding cavity 34. The data is output to both the control device 64 and the second PID control device 64. As apparent from this, here, the timer device 70 and the press-completion completion detection device 74 constitute a filling completion detection device, and the timer device 70 enters the molding cavity 34 based on the end of the time measurement. Completion of filling of the molten resin is detected.

また、型締装置72には、上記せる圧締め完了検出装置74と共に、型開き開始検出装置76が設けられている。この型開き開始検出装置76は、型締め装置72にて、成形金型20の型開きが開始された時点を検出して、型開き開始検出信号を、制御ユニット60のON/OFF制御装置62と第二のPID制御装置66の両方に、同時に出力するようになっている。なお、圧締め完了検出装置74と型開き開始検出装置76は、例えば、型締装置72の図示しない油圧機構の一部を構成する圧力センサ等にて、構成される。   The mold clamping device 72 is provided with a mold opening start detecting device 76 together with the above-described pressure clamping completion detecting device 74. The mold opening start detection device 76 detects the time when the mold opening of the molding die 20 is started by the mold clamping device 72, and sends a mold opening start detection signal to the ON / OFF control device 62 of the control unit 60. And the second PID control device 66 are simultaneously output. Note that the pressure clamping completion detection device 74 and the mold opening start detection device 76 are configured by, for example, a pressure sensor that constitutes a part of a hydraulic mechanism (not shown) of the mold clamping device 72.

さらに、射出装置78には、1回の射出操作が完了する毎に、それを検出する射出完了検出装置80と、1回に射出される樹脂量の計量が完了する毎に、それを検出する計量完了検出装置82とが設けられている。そして、この射出装置78においては、型締装置72の圧締め完了検出装置74から出力される圧締め完了検出信号と、制御ユニット60のタイマ装置70から出力される充填完了検出信号とが入力され、更に、射出完了検出装置80にて、1回の射出操作の完了が検出されると共に、計量完了検出装置82にて、1回分の計量の完了が検出されることによって、1回の射出操作が実施されるようになっている。また、かかる1回の射出操作の実施後に、毎回、次に射出されるべき樹脂の計量が行われるようになっている。なお、射出完了検出装置80と計量完了検出装置72は、例えば、射出装置78の図示しないスクリュの移動位置を検出するエンコーダ等にて、構成される。   Further, the injection device 78 detects an injection completion detection device 80 that detects each time an injection operation is completed, and each time measurement of the amount of resin injected is completed. A measurement completion detection device 82 is provided. In the injection device 78, a clamping completion detection signal output from the clamping completion detection device 74 of the mold clamping device 72 and a filling completion detection signal output from the timer device 70 of the control unit 60 are input. Furthermore, the completion of one injection operation is detected by the injection completion detection device 80, and the completion of one metering is detected by the measurement completion detection device 82, whereby one injection operation is performed. Is to be implemented. In addition, after the injection operation is performed once, the resin to be injected next is weighed. The injection completion detection device 80 and the measurement completion detection device 72 are configured by, for example, an encoder that detects a moving position of a screw (not shown) of the injection device 78.

而して、本実施形態では、目的とする樹脂成形品10の成形操作と並行して、上記の如き構造を有する加熱システムによる成形金型20の加熱操作が、以下の如く実施されるようになっている。なお、以下に示される成形金型20の加熱操作の操作手順は、目的とする樹脂成形品10の成形操作を複数回繰り返して実施する際の二回目以降の成形操作と並行して行われる加熱操作の実施手順を詳述した。   Thus, in the present embodiment, the heating operation of the molding die 20 by the heating system having the above-described structure is performed as follows in parallel with the molding operation of the target resin molded product 10. It has become. In addition, the operation procedure of the heating operation of the molding die 20 shown below is the heating performed in parallel with the second and subsequent molding operations when the molding operation of the target resin molded product 10 is repeated a plurality of times. The operation procedure was described in detail.

すなわち、図6及び図7に示されるように、先ず、ステップS1(以下、単に「S1」で表す。他のステップについても同じとする。)において、成形金型20が型開きされる。このとき、かかる型開きの開始時に、型締装置72の型開き開始検出装置76から型開き開始検出信号が出力される。   That is, as shown in FIGS. 6 and 7, first, in step S <b> 1 (hereinafter, simply expressed as “S <b> 1”, the same applies to other steps), the molding die 20 is opened. At this time, a mold opening start detection signal is output from the mold opening start detection device 76 of the mold clamping device 72 at the start of the mold opening.

そして、かかる型開き開始検出信号が、制御ユニット60のON/OFF制御装置62に入力されることにより、S2において、ON/OFF制御装置62によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が開始されて、成形金型20の合流キャビティ面部分50の温度が、樹脂成形品10を成形に用いられる樹脂材料のガラス転位温度:Tg以上の温度にまで昇温せしめられる。即ち、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対56による検出温度が、例えば、射出装置78から射出される溶融樹脂のガラス転位温度:Tgよりも10℃だけ高い温度に設定された第一の設定温度:Tg+10℃となるように、ON/OFF制御装置62にて、それら第二熱電対56による検出温度と第一の設定温度:Tg+10℃とが比較されつつ、カートリッジヒータ52の加熱温度がON/OFF制御される。そうして、合流キャビティ面部分50の温度:αが、第一の設定温度:Tg+10℃に向かって徐々に上昇せしめられる。なお、成形金型20の全体は、第二の加熱手段を構成する、図示しない公知の加熱装置にて、予め、溶融樹脂のガラス転位温度:Tgよりも低い温度(第三の設定温度よりも低い温度)とされる。
Then, when the mold opening start detection signal is input to the ON / OFF control device 62 of the control unit 60, the control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the ON / OFF control device 62 is started in S2, The temperature of the joining cavity surface portion 50 of the molding die 20 is raised to a glass transition temperature: Tg or higher of the resin material used for molding the resin molded product 10. That is, the first setting in which the temperature detected by the second thermocouple 56 built in the cartridge heater 52 is set to a temperature 10 ° C. higher than the glass transition temperature: Tg of the molten resin injected from the injection device 78, for example. The ON / OFF controller 62 compares the temperature detected by the second thermocouple 56 with the first set temperature: Tg + 10 ° C. so that the heating temperature of the cartridge heater 52 is ON so that the temperature: Tg + 10 ° C. / OFF controlled. Thus, the temperature: α of the merge cavity surface portion 50 is gradually raised toward the first set temperature: Tg + 10 ° C. Note that the entire molding die 20 is preliminarily heated at a temperature lower than the glass transition temperature: Tg of the molten resin (lower than the third set temperature) by a known heating device (not shown) constituting the second heating means. Low temperature).

また、かかるS2では、型開き開始検出信号が、制御ユニット60の第二のPID制御装置66に入力されることにより、成形金型20の型開き前から実施されている、後述する第二のPID制御装置66によるカートリッジヒータ52の加熱温度のPID制御が、終了せしめられる。なお、樹脂成形品10の成形操作が1回目である場合には、型開き前に、第二のPID制御装置66が作動していないため、S2において、第二のPID制御装置66によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が何等終了せしめられることなく、ON/OFF制御装置62によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御のみが開始されることとなる。   In S2, the mold opening start detection signal is input to the second PID control device 66 of the control unit 60, so that the second mold (described later) is performed before the mold 20 is opened. The PID control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the PID control device 66 is completed. If the molding operation of the resin molded product 10 is the first time, the second PID control device 66 is not operated before the mold is opened. Therefore, in S2, the cartridge heater by the second PID control device 66 is used. The control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the ON / OFF control device 62 is started without completing the control of the heating temperature of 52 at all.

その後、S3において、カートリッジヒータ52の加熱により昇温せしめられる合流キャビティ面部分50の温度:αが、第一の熱電対54にて、逐次、検出される一方、S4において、S3で検出された合流キャビティ面部分50の温度:αが、射出装置78から射出される溶融樹脂のガラス転位温度:Tg以上で且つ前記第一の設定温度:Tg+10℃以下、例えば、第一の設定温度よりも5℃だけ低い温度に設定された第二の設定温度:Tg+5℃になったか否かが、制御ユニット60の合流キャビティ面部分温度判定装置68にて、随時、判定される。合流キャビティ面部分50の温度:αが、第二の設定温度よりも未だ低かった場合には、かかる判定がNOとされて、再びS3が実施される。そして、かかる判定がYESとなるまで、即ち、合流キャビティ面部分温度判定装置68にて、合流キャビティ面部分50の温度:αが第二の設定温度となったと判断されるまで、S3とS4とが繰り返し実施される。   Thereafter, in S3, the temperature: α of the confluence cavity surface portion 50 that is heated by the heating of the cartridge heater 52 is sequentially detected by the first thermocouple 54, whereas it is detected in S3 in S4. The temperature of the joining cavity surface portion 50: α is not less than the glass transition temperature: Tg of the molten resin injected from the injection device 78 and the first set temperature: Tg + 10 ° C. or less, for example, 5 than the first set temperature. Whether or not the second set temperature, which is set to a temperature lower by 0 ° C .: Tg + 5 ° C., is determined at any time by the confluence cavity surface partial temperature determination device 68 of the control unit 60. If the temperature α of the merge cavity surface portion 50 is still lower than the second set temperature, this determination is NO and S3 is performed again. Until this determination is YES, that is, until it is determined by the merging cavity surface temperature determination device 68 that the temperature α of the merging cavity surface portion 50 has reached the second set temperature, S3 and S4. Is repeatedly performed.

一方、S1で型開きが行われた後には、ON/OFF制御装置62によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御下で、S3とS4での合流キャビティ面部分50の温度:αの検出及び判定操作と並行して、S5において、成形金型10の成形キャビティ34内から、前回の成形操作で成形された樹脂成形品10が突き出され、その後、S6で、かかる樹脂成形品10が、成形金型10から取り出される。   On the other hand, after the mold opening is performed in S1, under the control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the ON / OFF controller 62, the temperature of the joining cavity surface portion 50 in S3 and S4: α detection and determination operation At the same time, in S5, the resin molded product 10 molded in the previous molding operation is projected from the molding cavity 34 of the molding die 10, and then in S6, the resin molded product 10 is molded into the molding die. 10 is taken out.

引き続き、S7において、成形金型20が型閉じされた後、S8で、型閉じされた成形金型20が圧締めされて、再び射出操作が可能となるように準備される。このとき、圧締めが完了した時点、つまり、成形金型20の型閉じされた成形金型20に対して、型締め装置72から作用せしめられる型締め圧力が、所定の大きさとなった時点で、型締装置72の圧締め完了検出装置74から圧締め完了検出信号が出力される。また、かかる成形金型20の圧締め状態は、成形金型20が再び型開きされるまで維持される。   Subsequently, in S7, after the molding die 20 is closed, in S8, the closed molding die 20 is pressed and prepared so that the injection operation can be performed again. At this time, when the clamping is completed, that is, when the clamping pressure applied from the clamping device 72 to the molding mold 20 closed by the molding mold 20 reaches a predetermined level. A clamping completion detection signal is output from the clamping completion detection device 74 of the mold clamping device 72. Further, the pressing state of the molding die 20 is maintained until the molding die 20 is opened again.

なお、樹脂成形品10の成形操作が1回目である場合には、S1で型開きされたときに、成形金型20内に、成形された樹脂成形品10が未だ存在しないため、S5やS6での樹脂成形品10の突出し操作やそれの取出し操作が省略されて、S1での型開き後に、S7やS8での型閉じ操作と圧締め操作とが実施されるようになる。   When the molding operation of the resin molded product 10 is the first time, since the molded resin molded product 10 does not exist in the molding die 20 when the mold is opened in S1, S5 and S6 The protruding operation and the removing operation of the resin molded product 10 are omitted, and after the mold opening at S1, the mold closing operation and the pressing operation at S7 and S8 are performed.

一方、合流キャビティ面部分50の温度:αが第二の設定温度:Tg+5℃となって、S4での判定がYESとなると、合流キャビティ面部分温度判定装置68から合流キャビティ面部分温度判定信号が出力される。   On the other hand, when the temperature of the merge cavity surface portion 50: α becomes the second set temperature: Tg + 5 ° C. and the determination in S4 becomes YES, the merge cavity surface partial temperature determination device 68 outputs a merge cavity surface partial temperature determination signal. Is output.

そして、かかる合流キャビティ面部分温度判定信号がON/OFF制御装置62と第一のPID制御装置64とにそれぞれ入力されると、S9において、ON/OFF制御装置62によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が終了され、それと同時に、第一のPID制御装置64によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が開始される。このとき、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対56による検出温度が、第二の設定温度:Tg+5℃に維持されるように、第一のPID制御装置64にて、それら第二熱電対56による検出温度と第二の設定温度:Tg+5℃とが比較されつつ、カートリッジヒータ52の加熱温度がPID制御される。そうして、カートリッジヒータ52の加熱温度が、第二の設定温度:Tg+5℃に維持されて、成形金型20の合流キャビティ面部分50の温度:αが、第二の設定温度:Tg+5℃に保温される。
When the merge cavity surface partial temperature determination signal is input to the ON / OFF control device 62 and the first PID control device 64, the heating temperature of the cartridge heater 52 by the ON / OFF control device 62 is determined in S9. At the same time, the control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the first PID control device 64 is started. At this time, the first PID controller 64 controls the second thermocouple 56 so that the temperature detected by the second thermocouple 56 built in the cartridge heater 52 is maintained at the second set temperature: Tg + 5 ° C. The heating temperature of the cartridge heater 52 is PID-controlled while comparing the detected temperature by the above and the second set temperature: Tg + 5 ° C. Then, the heating temperature of the cartridge heater 52 is maintained at the second set temperature: Tg + 5 ° C., and the temperature: α of the joining cavity surface portion 50 of the molding die 20 becomes the second set temperature: Tg + 5 ° C. Keep warm.

また、タイマ装置70に対して、合流キャビティ面部分温度判定信号が入力され、更に、型締装置72の圧締め完了検出装置74からの圧締め完了検出信号が入力されると、S10において、タイマ装置70により、予め設定された設定時間の計測が開始される。   Further, when the joining cavity surface partial temperature determination signal is input to the timer device 70 and further the pressing completion detection signal from the pressing completion detection device 74 of the mold clamping device 72 is input, in S10 the timer The device 70 starts measuring a preset time.

なお、タイマ装置70で計時されるべき設定時間は、成形金型20の圧締めの完了から、射出操作によって、溶融樹脂の成形キャビティ34内への充填が完了するまでに要する時間以上の長さに設定される。ここでは、例えば、圧締め完了検出装置74にて圧締め完了が検出されてから、射出装置78の射出完了検出装置にて射出操作の完了が検出されるまでの間の時間が、成形金型20を試験的に用いて、或いは類似の射出成形機等を用いて、予め実測されて、それらの測定時間が、設定時間とされる。   The set time to be measured by the timer device 70 is longer than the time required from the completion of the clamping of the molding die 20 until the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is completed by the injection operation. Set to Here, for example, the time from when the completion of clamping is detected by the clamping completion detection device 74 to when the completion of the injection operation is detected by the injection completion detection device of the injection device 78 is the molding die. 20 is experimentally measured in advance using a similar injection molding machine or the like, and the measurement time is set as the set time.

さらに、合流キャビティ面部分温度判定装置68からの合流キャビティ面部分温度判定信号と、圧締め完了検出装置74からの圧締め完了検出信号とが、射出装置78に入力され、また、射出完了検出装置80と計量完了装置82とにて、前回の射出操作の完了と、次回に射出されるべき溶融樹脂の計量の完了とが検出されると、S11において、射出装置78からの溶融樹脂の射出操作が実施されて、溶融樹脂が、成形金型20のキャビティ面36に沿って流動しつつ、成形キャビティ34内に充填される。   Further, the merge cavity surface partial temperature determination signal from the merge cavity surface partial temperature determination device 68 and the pressure clamp completion detection signal from the pressure clamp completion detection device 74 are input to the injection device 78, and the injection completion detection device. When the completion of the previous injection operation and the completion of the measurement of the molten resin to be injected next time are detected by 80 and the weighing completion device 82, the injection operation of the molten resin from the injection device 78 is performed in S11. The molten resin is filled in the molding cavity 34 while flowing along the cavity surface 36 of the molding die 20.

このとき、第一のPID制御装置64によるカートリッジヒータ52の加熱温度が第二の設定温度:Tg+5℃に維持されて、キャビティ面36の合流キャビティ面部分50の温度:αが第二の設定温度:Tg+5℃に保温されている。そのため、成形キャビティ34内を流動する溶融樹脂が、合流キャビティ面部分50において、ガラス転位温度以上の高い温度を維持したままで合流せしめられ、それによって、合流した溶融樹脂同士が良好に融合せしめられるようになる。   At this time, the heating temperature of the cartridge heater 52 by the first PID control device 64 is maintained at the second set temperature: Tg + 5 ° C., and the temperature: α of the joining cavity surface portion 50 of the cavity surface 36 is the second set temperature. : Tg + 5 ° C. Therefore, the molten resin flowing in the molding cavity 34 is merged while maintaining a temperature higher than the glass transition temperature at the merged cavity surface portion 50, whereby the merged molten resins are well fused. It becomes like this.

その後、S12において、成形キャビティ34内の溶融樹脂が、予め設定された金型温度により冷却される。また、その一方で、S11での射出操作が完了して、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填が完了した時点と略同時に、S10でのタイマ装置70の設定時間の計測が終了せしめられて、かかるタイマ装置70から計時終了信号が、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填完了を検出する信号の代替信号として、出力される。   Thereafter, in S12, the molten resin in the molding cavity 34 is cooled at a preset mold temperature. On the other hand, the measurement of the set time of the timer device 70 in S10 is completed almost simultaneously with the time when the injection operation in S11 is completed and the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is completed. The timer device 70 outputs a time measurement end signal as a substitute signal for detecting the completion of the filling of the molten resin into the molding cavity 34.

そして、そのような計時終了信号が第一のPID制御装置64と第二のPID制御装置66とにそれぞれ入力されると、S13において、第一のPID制御装置64によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が終了し、それと同時に、第二のPID制御装置66によるカートリッジヒータ52の加熱温度の制御が開始されて、成形金型20の合流キャビティ面部分50の温度が、溶融樹脂のガラス転位温度以下にまで降下せしめられる。即ち、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対56による検出温度が、例えば、溶融樹脂のガラス転位温度:Tgよりも5℃だけ低い温度に設定された第三の設定温度:Tg−5℃となるように、第二のPID制御装置66にて、それら第二熱電対56による検出温度と第三の設定温度:Tg−5℃とが比較されつつ、カートリッジヒータ52の加熱温度がPID制御される。そうして、合流キャビティ面部分50の温度:αが、第三の設定温度:Tg−5℃にまで降下せしめられる。   When such a timing end signal is input to each of the first PID control device 64 and the second PID control device 66, the heating temperature of the cartridge heater 52 by the first PID control device 64 is determined in S13. At the same time, control of the heating temperature of the cartridge heater 52 by the second PID control device 66 is started, and the temperature of the joining cavity surface portion 50 of the molding die 20 is equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin. It is made to descend to. That is, the temperature detected by the second thermocouple 56 incorporated in the cartridge heater 52 is, for example, a third set temperature: Tg-5 ° C., which is set to a temperature 5 ° C. lower than the glass transition temperature: Tg of the molten resin. Thus, the second PID control device 66 performs PID control of the heating temperature of the cartridge heater 52 while comparing the detected temperature by the second thermocouple 56 and the third set temperature: Tg-5 ° C. The Then, the temperature: α of the merge cavity surface portion 50 is lowered to the third set temperature: Tg−5 ° C.

これによって、成形キャビティ34内で、合流キャビティ面部分50に接触して位置する溶融樹脂部分が、合流キャビティ面部分を除くキャビティ面36部分に接触する他の溶融樹脂部分、つまり、カートリッジヒータ52による加熱が何等行わていないキャビティ面36部分に接触する溶融樹脂部分と同様に、溶融樹脂のガラス転位温度:Tg℃以下に冷却される。   As a result, the molten resin portion located in contact with the joining cavity surface portion 50 in the molding cavity 34 is brought into contact with the cavity surface 36 portion excluding the joining cavity surface portion, that is, by the cartridge heater 52. The glass transition temperature of the molten resin: Tg ° C. or lower is cooled in the same manner as the molten resin portion that contacts the cavity surface 36 portion that is not heated at all.

また、射出装置78の射出完了検出装置80にて、射出操作の完了が検出されると、S12での成形キャビティ34内の溶融樹脂の冷却と並行して、S14で、射出圧を一定時間保持する保圧が、射出装置78において実施された後、S15において、次回に射出されるべき溶融樹脂の計量が、射出装置78で行われる。そして、そのようなS14での保圧操作の完了によって、目的とする樹脂成形品10が、成形キャビティ34内で成形されることとなる。   When the completion of the injection operation is detected by the injection completion detection device 80 of the injection device 78, the injection pressure is maintained for a certain time in S14 in parallel with the cooling of the molten resin in the molding cavity 34 in S12. After the holding pressure is performed in the injection device 78, the injection device 78 measures the molten resin to be injected next time in S15. Then, by completing the pressure holding operation in S14, the target resin molded product 10 is molded in the molding cavity 34.

その後、再び、S1に戻って、成形金型20の型開きが行われて、型締め装置72の型開き開始検出装置76からの型開き開始検出信号が、第二のPID制御装置66とON/OFF制御装置62とに入力されることにより、S2以降が、再び実施される。そして、S5やS6での樹脂形成品10の成形金型20内からの突出し操作と取出し操作が行われることにより、樹脂成形品10の1回の成形操作が終了せしめられる。また、樹脂成形品10の成形操作が再び行われる場合には、S7以降が、更に継続して、実施されることとなる。   Thereafter, the process returns to S1 again, the mold 20 is opened, and the mold opening start detection signal from the mold opening start detecting device 76 of the mold clamping device 72 is ON with the second PID control device 66. By inputting to the / OFF control device 62, S2 and subsequent steps are performed again. Then, by performing the protruding operation and the removing operation of the resin molded product 10 from the molding die 20 in S5 and S6, one molding operation of the resin molded product 10 is completed. Further, when the molding operation of the resin molded product 10 is performed again, the steps after S7 are further continued.

なお、かくして製造された樹脂成形品10にあっては、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーディング法等の物理蒸着法(PVD法)、又は熱CVD法や、プラズマCVD法、光CVD法等の化学蒸着法(CVD法)等により、意匠面18に、金属薄膜が直接に形成され、それによって、意匠面18に対して、金属調の加飾が施された自動車用内装部品として、有利に使用されるようになる。   In addition, in the resin molded article 10 thus manufactured, for example, a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a photo CVD method, or the like. As an automotive interior part in which a metal thin film is directly formed on the design surface 18 by a chemical vapor deposition method (CVD method) or the like, and thereby the design surface 18 is decorated with a metallic tone. To be used advantageously.

そして、そのような樹脂成形品10の成形操作が再び行われる場合にあっては、合流キャビティ面部分50の温度が、第三の設定温度:Tg−5℃から、ON/OFF制御装置62によるカートリッジヒータ52の加熱温度のON/OFF制御により、第二の設定温度:Tg+5℃の温度になるまで昇温せしめられることとなる。   When such a molding operation of the resin molded product 10 is performed again, the temperature of the merge cavity surface portion 50 is changed from the third set temperature: Tg-5 ° C. by the ON / OFF control device 62. By the ON / OFF control of the heating temperature of the cartridge heater 52, the temperature is raised to the second set temperature: Tg + 5 ° C.

このように、本実施形態においては、射出装置78による溶融樹脂の射出から、溶融樹脂が成形金型20のキャビティ面36に沿って流動せしめられて、成形キャビティ34内に充填されるまでの間、合流キャビティ面部分50の温度が、溶融樹脂のガラス転位温度以上の第二の設定温度:Tg+5℃に保温され、それによって、成形キャビティ34内を流動する溶融樹脂が、合流キャビティ面部分50において、ガラス転位温度以上の高い温度を維持したままで合流せしめられて、合流した溶融樹脂同士が良好に融合せしめられるようになっている。それ故、成形された樹脂成形品10の表面へのウエルドラインの発生が、極めて有効に防止され得る。   As described above, in the present embodiment, from the injection of the molten resin by the injection device 78 until the molten resin is caused to flow along the cavity surface 36 of the molding die 20 and is filled in the molding cavity 34. The temperature of the merged cavity surface portion 50 is kept at a second set temperature Tg + 5 ° C. that is equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin, so that the molten resin flowing in the molding cavity 34 flows in the merged cavity surface portion 50. The molten resin is merged while maintaining a high temperature equal to or higher than the glass transition temperature, so that the merged molten resins are well fused. Therefore, generation of a weld line on the surface of the molded resin molded product 10 can be prevented very effectively.

また、本実施形態では、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填完了後に、合流キャビティ面部分50に接触する溶融樹脂を冷却するために、合流キャビティ面部分50の温度が、溶融樹脂のガラス転位温度以下の第三の設定温度:Tg−5℃にまで降下されるものの、成形金型20が型開きされたときから、溶融樹脂の射出が開始される前までに、溶融樹脂のガラス転位温度以上の第二の設定温度:Tg+5℃にまで昇温され、その後、上記の如く、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填が完了するまで、合流キャビティ面部分50の温度が、第二の設定温度:Tg+5℃に保温されるようになっている。それ故、従来手法とは異なって、合流キャビティ面部分50に接触する溶融樹脂を冷却するために、合流キャビティ面部分50の温度が、ある程度降下せしめられた後、合流キャビティ面部分50の温度が、成形金型20の型開き後に、保温操作や昇温操作が何等行われることなく、更に降下せしめられるようなことが有利に回避され得る。それによって、合流キャビティ面部分50の温度を、一旦、低下させてから、再び、樹脂成形品10表面へのウエルドラインの発生防止が可能な温度にまで上昇させる際の温度上昇幅が、効果的に小さく為され得、以て、そのような合流キャビティ面部分50の再加熱に費やされる時間とエネルギーとが、有利に節約され得る。   Further, in this embodiment, after the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is completed, in order to cool the molten resin that contacts the merged cavity surface portion 50, the temperature of the merged cavity surface portion 50 is the glass transition of the molten resin. Third set temperature below temperature: Tg −5 ° C., but the glass transition temperature of the molten resin from when the mold 20 is opened to before the injection of the molten resin is started The temperature is raised to the above second set temperature: Tg + 5 ° C., and then, as described above, until the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is completed, the temperature of the merge cavity surface portion 50 is set to the second set temperature. Temperature: kept at Tg + 5 ° C. Therefore, unlike the conventional method, in order to cool the molten resin contacting the merge cavity surface portion 50, the temperature of the merge cavity surface portion 50 is lowered to some extent, and then the temperature of the merge cavity surface portion 50 is decreased. Further, after the mold 20 is opened, it can be advantageously avoided that the temperature is further lowered without performing any heat retaining operation or temperature raising operation. Accordingly, the temperature increase width when the temperature of the merge cavity surface portion 50 is once lowered and then raised to a temperature at which the weld line can be prevented from being generated on the surface of the resin molded product 10 is effective. The time and energy expended in reheating such a merged cavity surface portion 50 can be advantageously saved.

さらに、本実施形態では、成形金型20が型開きされたときから、合流キャビティ面部分の加熱が開始され、型開き操作、樹脂成形品の取出し操作、及び型閉じ操作と同時進行で、それらの操作が行われている間の時間を有効に利用しつつ、合流キャビティ面部分50の温度が、樹脂成形品10の表面へのウエルドラインの発生防止が可能な第二の設定温度:Tg+5℃にまで上昇せしめられる。それ故、目的とする樹脂成形品10を成形するための一連の操作に要される時間の中で、合流キャビティ面部分50の温度が第二の設定温度にまで上昇せしめられ、合流キャビティ面部分50の昇温のためだけに余分な時間が費やされることも、効果的に解消乃至は抑制され得る。   Furthermore, in the present embodiment, when the molding die 20 is opened, heating of the joining cavity surface portion is started, and at the same time as the mold opening operation, the resin molded product removal operation, and the mold closing operation, The temperature of the merge cavity surface portion 50 is a second set temperature that can prevent the generation of weld lines on the surface of the resin molded product 10 while effectively utilizing the time during the operation of Tg + 5 ° C. It is raised to. Therefore, the temperature of the merge cavity surface portion 50 is raised to the second set temperature within the time required for a series of operations for molding the desired resin molded product 10, and the merge cavity surface portion It can be effectively eliminated or suppressed that extra time is spent only for the temperature increase of 50.

従って、かくの如き本実施形態によれば、ウエルドラインのない樹脂成形品10が、より短い成形サイクルで低コストに成形され得ることとなるのである。そして、そのような樹脂成形品10の意匠面18に、金属薄膜が直接に形成されることにより、金属調の加飾が施されて、自動車用内装部品が形成される際には、かかる自動車用内装部品において、見る者に対して、金属が本来有するシャープな印象を与え得る、金属の「本物感」がより十分に発揮され得るばかりでなく、意匠面18に直接に形成された金属薄膜に、ウエルドラインに起因した微細な溝が形成されることが効果的に防止され、以て、かかる意匠面18の良好な外観が有効に確保され得るのである。   Therefore, according to this embodiment as described above, the resin molded product 10 without a weld line can be molded at a low cost in a shorter molding cycle. And when a metallic thin film is directly formed on the design surface 18 of such a resin molded product 10 to give a metallic decoration, an automobile interior part is formed. In interior parts for automobiles, a metal thin film formed not only on the design surface 18 but also on the design surface 18 can not only fully exhibit the “real feeling” of the metal, which can give a sharp impression inherent to the metal to the viewer. In addition, it is possible to effectively prevent the formation of a fine groove due to the weld line, so that a good appearance of the design surface 18 can be effectively ensured.

また、本実施形態では、型開き時に、合流キャビティ面部分50の温度が、溶融樹脂のガラス転位温度以下に設定された第三の設定温度:Tg−5℃にまで降下せしめられて、かかる合流キャビティ面部分50に接触する溶融樹脂の温度が、ガラス転位温度以下にまで冷却されるところから、型開きされたときに、合流キャビティ面部分50に接触する樹脂成形体10部分が、高温であるために変形してしまうようなことが、有利に解消され得る。それによって、目的とする樹脂成形品10が、所望の形状を有して、有利に成形され得ることとなる。   Moreover, in this embodiment, at the time of mold opening, the temperature of the merge cavity surface part 50 is lowered to the third set temperature: Tg-5 ° C. set to be equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin. Since the temperature of the molten resin in contact with the cavity surface portion 50 is cooled to below the glass transition temperature, the resin molded body 10 portion in contact with the merged cavity surface portion 50 is hot when the mold is opened. Therefore, it is possible to advantageously eliminate the deformation. As a result, the intended resin molded product 10 can be advantageously molded with a desired shape.

さらに、本実施形態では、成形金型20の型開きの開始から、カートリッジヒータ52の加熱温度が、ON/OFF制御装置62にて、溶融樹脂のガラス転位温度よりも高い温度に設定された第一の設定温度:Tg+10℃となるようにON/OFF制御されて、合流キャビティ面部分50の温度が、かかる第一の設定温度:Tg+10℃に向かって上昇せしめられるようになっている。そのため、例えば、P制御やPI制御、PID制御等にて、カートリッジヒータ52の加熱温度を制御しつつ、合流キャビティ面部分50の温度を第一の設定温度:Tg+10℃に向かって上昇させる昇温操作を行う場合に比して、合流キャビティ面部分50の温度が、目標温度にまで迅速に到達せしめられ得るといった利点が得られる。   Further, in the present embodiment, the heating temperature of the cartridge heater 52 is set to be higher than the glass transition temperature of the molten resin by the ON / OFF control device 62 from the start of the mold opening of the molding die 20. ON / OFF control is performed so that one set temperature: Tg + 10 ° C., and the temperature of the merge cavity surface portion 50 is increased toward the first set temperature: Tg + 10 ° C. Therefore, for example, a temperature increase in which the temperature of the merge cavity surface portion 50 is increased toward the first set temperature: Tg + 10 ° C. while controlling the heating temperature of the cartridge heater 52 by P control, PI control, PID control, or the like. As compared with the case where the operation is performed, there is an advantage that the temperature of the joining cavity surface portion 50 can be quickly reached to the target temperature.

また、本実施形態においては、合流キャビティ面部分50の温度が第二の設定温度:Tg+5℃となったときに、カートリッジヒータ52の加熱温度の制御が、ON/OFF制御装置62によるON/OFF制御から、第一のPID制御装置64によるPID制御に切り換えられて、カートリッジヒータ52の加熱温度が第二の設定温度:Tg+5℃に維持されて、合流キャビティ面部分50の温度が第二の設定温度:Tg+5℃に保温されるようになっている。それ故、カートリッジヒータ52の加熱温度が第一のPID制御装置64にて制御されている間、合流キャビティ面部分50の温度が、第二の設定温度:Tg+5℃で、より安定的に維持され得る。   Further, in this embodiment, when the temperature of the merge cavity surface portion 50 reaches the second set temperature: Tg + 5 ° C., the heating temperature of the cartridge heater 52 is controlled by the ON / OFF controller 62. The control is switched to PID control by the first PID control device 64, the heating temperature of the cartridge heater 52 is maintained at the second set temperature: Tg + 5 ° C., and the temperature of the merge cavity surface portion 50 is set to the second setting. Temperature: kept at Tg + 5 ° C. Therefore, while the heating temperature of the cartridge heater 52 is controlled by the first PID control device 64, the temperature of the merge cavity surface portion 50 is more stably maintained at the second set temperature: Tg + 5 ° C. obtain.

さらに、本実施形態にあっては、成形キャビティ34内への溶融樹脂の充填完了後に、カートリッジヒータ52の加熱温度の制御が、第一のPID制御64によるPID制御から、第二のPID制御装置66によるPID制御に切り換えられて、カートリッジヒータ52の加熱温度と合流キャビティ面部分50の温度とが第三の設定温度:Tg−5℃にまで降下せしめられるようになっている。それ故、カートリッジヒータ52の加熱温度、更には合流キャビティ面部分50の温度が、第三の設定温度:Tg−5℃になるまで、安定的に降下せしめられて、合流キャビティ面部分50に接触する溶融樹脂部分が、より確実に冷却され、以て、型開き時での樹脂成形体10の変形が、より有利に防止され得ることとなる。   Furthermore, in this embodiment, after the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is completed, the control of the heating temperature of the cartridge heater 52 is changed from the PID control by the first PID control 64 to the second PID control device. By switching to PID control by 66, the heating temperature of the cartridge heater 52 and the temperature of the joining cavity surface portion 50 are lowered to the third set temperature: Tg-5 ° C. Therefore, the heating temperature of the cartridge heater 52 and further the temperature of the merge cavity surface portion 50 are stably lowered until the temperature reaches the third set temperature: Tg-5 ° C., and contacts the merge cavity surface portion 50. The molten resin portion to be cooled is more reliably cooled, so that deformation of the resin molded body 10 when the mold is opened can be prevented more advantageously.

加えて、本実施形態では、型締装置72の圧締め完了検出装置74から出力される圧締め完了検出信号により、制御ユニット60のタイマ装置70にて、所定の設定時間が計測され、その計時の完了をもって、溶融樹脂の成形キャビティ34内への充填の完了が検出されて、カートリッジヒータ52の加熱温度の制御が、第一のPID制御64によるPID制御から、第二のPID制御装置66によるPID制御に切り換えられるようになっている。それ故、例えば、タイマ装置70にて計測される設定時間を適宜に延長するだけで、溶融樹脂の成形キャビティ34内への充填完了から、所定時間の経過後に、カートリッジヒータ52の加熱温度の制御を第一のPID制御64によるPID制御から第二のPID制御装置66によるPID制御に切り換えるタイミングを、種々変更することが出来る。   In addition, in the present embodiment, a predetermined set time is measured by the timer device 70 of the control unit 60 based on the clamping completion detection signal output from the clamping completion detection device 74 of the mold clamping device 72, and the time measurement is performed. Upon completion of the process, the completion of the filling of the molten resin into the molding cavity 34 is detected, and the heating temperature of the cartridge heater 52 is controlled by the second PID control device 66 from the PID control by the first PID control 64. It can be switched to PID control. Therefore, for example, the heating temperature of the cartridge heater 52 is controlled after a predetermined time has elapsed from the completion of filling of the molten resin into the molding cavity 34 by appropriately extending the set time measured by the timer device 70. The timing for switching from PID control by the first PID control 64 to PID control by the second PID control device 66 can be variously changed.

以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。   The specific configuration of the present invention has been described in detail above. However, this is merely an example, and the present invention is not limited by the above description.

例えば、前記実施形態では、カートリッジヒータ52の加熱温度を制御する第一、第二、及び第三の制御手段の制御方式として、ON/OFF制御とPID制御とが採用されていたが、それら三つの制御手段の制御方式は、何等これに限定されるものではなく、公知の制御方式、ON/OFF制御、P制御、PI制御、PID制御等の中から適宜に選択される。そして、三つの制御手段の制御方式が、全て同一のものであっても、或いは互いに異なるものであっても良く、更には、三つの制御手段のうちの何れか二つのものの制御方式が、同一のものであっても良い。   For example, in the embodiment, ON / OFF control and PID control are adopted as the control methods of the first, second, and third control means for controlling the heating temperature of the cartridge heater 52. The control method of the one control means is not limited to this, and is appropriately selected from known control methods, ON / OFF control, P control, PI control, PID control, and the like. The control methods of the three control means may be the same or different from each other, and the control method of any two of the three control means is the same. May be.

また、加熱手段は、カートリッジヒータ52に特に限定されるものではなく、合流キャビティ面部分50を加熱可能な構造を有するものであれば、如何なるものであっても良い。即ち、加熱手段としては、例えば、ストリップヒータや、シーズヒータ、電磁誘導コイルを有する電磁誘導体や、ペルチェ素子からなる加熱冷却体等が、カートリッジヒータ52に代えて、或いはそれに加えて、使用され得る。なお、取扱性やコスト性等を考慮すると、電気エネルギーにて作動せしめられる加熱装置が、有効に利用され得る。   The heating means is not particularly limited to the cartridge heater 52, and any heating means may be used as long as it has a structure capable of heating the joining cavity surface portion 50. That is, as the heating means, for example, a strip heater, a sheathed heater, an electromagnetic derivative having an electromagnetic induction coil, a heating / cooling body made of a Peltier element, or the like can be used instead of or in addition to the cartridge heater 52. . In consideration of handling and cost, a heating device that can be operated with electric energy can be used effectively.

さらに、第一の設定温度は、溶融樹脂のガラス転位温度以上であれば、第二の設定温度は、溶融樹脂のガラス転位温度以上で且つ第一の設定温度以下であれば、第三の設定温度は、溶融樹脂のガラス転位温度以下であれば、それぞれ、具体的な値が、特に限定されるものではない。また、第一の設定温度と第二の設定温度とが同一の値であっても、何等差し支えない。   Furthermore, if the first set temperature is equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin, the second setting temperature is equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin and equal to or lower than the first set temperature. As long as the temperature is equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin, the specific value is not particularly limited. Even if the first set temperature and the second set temperature are the same value, there is no problem.

更にまた、前記実施形態では、圧締め完了検出装置74とタイマ装置70とにて、充填完了検出手段が構成されていたが、この充填完了検出手段の構造は、適宜に変更可能であって、例えば、射出装置78に設けられる射出完了検出装置80等にて、充填完了検出手段を構成することも出来る。   Furthermore, in the above-described embodiment, the filling completion detection unit is configured by the clamping completion detection device 74 and the timer device 70. However, the structure of the filling completion detection unit can be changed as appropriate, For example, the filling completion detection means can be configured by the injection completion detection device 80 provided in the injection device 78 or the like.

また、前記実施形態においては、カートリッジヒータ52に内蔵の第二熱電対56にて、第二の温度検出手段が構成されていたが、カートリッジヒータ52の外部に設けられた熱電対、或いは熱電対以外の公知の熱センサ等にて、第二の温度検出手段を構成することも可能である。勿論、第一の温度検出手段も、第一熱電対54以外の公知の熱センサに変更しても良い。   In the above embodiment, the second temperature detecting means is configured by the second thermocouple 56 built in the cartridge heater 52. However, a thermocouple provided outside the cartridge heater 52 or a thermocouple is provided. It is also possible to configure the second temperature detecting means by using a known thermal sensor other than the above. Of course, the first temperature detecting means may be changed to a known thermal sensor other than the first thermocouple 54.

加えて、前記実施形態では、本発明を、射出成形用金型を加熱するための方法及び金属調の加飾が施される自動車用内装部品の基材に適用される樹脂成形品の製造方法に適用したものの具体例を示したが、本発明は、溶融樹脂をキャビティ面に沿って流動させて、成形キャビティ内に充填し、固化せしめることにより、樹脂成形品を成形する成形金型を加熱するための方法及び各種の樹脂成形品の製造方法の何れに対しても、有利に適用されるものであることは、勿論である。
In addition, in the above embodiment, the present invention, production of the resin molded article to be applied to the substrate of the automobile interior part decorating methods及 beauty metallic for heating the injection mold is subjected Although a specific example of what is applied to the method has been shown, the present invention provides a molding die for molding a resin molded product by allowing molten resin to flow along the cavity surface, filling the molding cavity, and solidifying. for any of the methods及 beauty method for producing a variety of resin molded articles for heating, it is intended to be advantageously applied, of course.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。   In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that any one of them falls within the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.

本発明手法に従って加熱される成形金型を用いて製造される樹脂成形品の一例を示す斜視説明図である。It is an isometric view explanatory drawing which shows an example of the resin molded product manufactured using the shaping die heated according to this invention method . 本発明手法に従って加熱される成形金型の一例を示す縦断面説明図である。 It is longitudinal cross-sectional explanatory drawing which shows an example of the shaping die heated according to this invention method . 図2におけるIII−III断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory view taken along the line III-III in FIG. 2. 図2におけるIV部拡大説明図である。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of an IV part in FIG. 2. 本発明に従う加熱方法が適用される加熱システムの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 It is a functional block diagram explaining the principal part of the control function of the heating system to which the heating method according to the present invention is applied . 本発明に従う加熱方法が適用される加熱システムの制御作動の要部を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the principal part of control action of the heating system to which the heating method according to the present invention is applied . 本発明に従う加熱方法が適用される加熱システムの制御作動の要部と成形機動作とを比較して説明する説明図である。It is explanatory drawing which compares and demonstrates the principal part of the control action of the heating system to which the heating method according to this invention is applied, and molding machine operation | movement.

符号の説明Explanation of symbols

10 樹脂成形品 20 成形金型
34 成形キャビティ 36 キャビティ面
50 合流キャビティ面部分 52 カートリッジヒータ
54 第一熱電対 56 第二熱電対
60 制御ユニット 62 ON/OFF制御装置
64 第一のPID制御装置 66 第二のPID制御装置
68 合流キャビティ面部分温度判定装置 70 タイマ装置
72 型締装置 74 圧締め完了検出装置
76 型開き開始検出装置 78 射出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Resin molded product 20 Molding die 34 Molding cavity 36 Cavity surface 50 Merge cavity surface part 52 Cartridge heater 54 First thermocouple 56 Second thermocouple 60 Control unit 62 ON / OFF control device 64 First PID control device 66 First Second PID control device 68 Joint cavity surface partial temperature determination device 70 Timer device 72 Mold clamping device 74 Clamping completion detection device 76 Mold opening start detection device 78 Injection device

Claims (2)

表面に、金属薄膜が物理蒸着法又は化学蒸着法により直接に形成されることによって、金属調の加飾が施されてなる加飾樹脂成形品の基材である樹脂成形品を成形するための金型であって、且つ溶融樹脂をキャビティ面に沿って流動させて、成形キャビティ内に充填し、固化せしめることにより、該樹脂成形品を成形する成形金型を加熱するための方法にして、
前記成形金型が型開きしたときから、前記成形キャビティ内で前記溶融樹脂が合流する箇所に位置する前記成形金型の合流キャビティ面部分の温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以上に設定された第一の設定温度に向かって上昇するように、該合流キャビティ面部分を、該成形金型の合流キャビティ面部分の内部に埋設された第一の加熱手段にて加熱して、昇温させる工程と、
前記合流キャビティ面部分が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以上で且つ前記第一の設定温度以下に設定された第二の設定温度となったときから、該合流キャビティ面部分の温度が該第二の設定温度に維持されるように、該合流キャビティ面部分を保温する工程と、
前記成形キャビティ内への前記溶融樹脂の充填の完了後に、前記合流キャビティ面部分の温度が、前記溶融樹脂のガラス転位温度以下に設定された第三の設定温度にまで降下するように、該合流キャビティ面部分を降温させる工程と、
前記成形金型の全体の温度が前記第三の設定温度よりも低い温度となるように、該成形金型の全体を、前記第一の加熱手段とは別個の第二の加熱手段にて加熱する工程と、
を含むことを特徴とする成形金型の加熱方法。
A metal thin film is directly formed on the surface by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, thereby molding a resin molded product that is a base material for a decorative resin molded product that is decorated with a metallic tone. It is a mold and a method for heating a molding die for molding the resin molded product by allowing molten resin to flow along the cavity surface, filling the molding cavity, and solidifying.
The temperature of the joining cavity surface portion of the molding die located at the location where the molten resin joins in the molding cavity is set to be equal to or higher than the glass transition temperature of the molten resin from when the molding die is opened. In order to increase the temperature toward the first set temperature, the joining cavity surface portion is heated by a first heating means embedded in the joining cavity surface portion of the molding die to raise the temperature. Process,
When the merge cavity surface portion reaches a second set temperature that is not less than the glass transition temperature of the molten resin and not more than the first set temperature, the temperature of the merge cavity surface portion is the second temperature. Maintaining the surface of the converging cavity so as to be maintained at a set temperature of
After completion of filling of the molten resin into the molding cavity, the temperature of the surface portion of the merged cavity is reduced to a third set temperature set to be equal to or lower than the glass transition temperature of the molten resin. A step of lowering the temperature of the cavity surface,
The entire molding die is heated by a second heating means separate from the first heating means so that the entire temperature of the molding mold is lower than the third set temperature. And a process of
A method for heating a molding die, comprising:
前記請求項に記載の成形金型の加熱方法によって、該成形金型の前記合流キャビティ面部分を加熱しつつ、目的とする樹脂成形品の成形操作を行うこと特徴とする樹脂成形品の製造方法。 A method for producing a resin molded product, comprising: performing a molding operation of a target resin molded product while heating the merging cavity surface portion of the molding die by the method for heating a molding die according to claim 1. Method.
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