JP5440093B2 - 成形方法 - Google Patents
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Description
特許文献1は、1枚の熱可塑性樹脂製シートを用いて電気音響変換器用支持系部品を真空成形する点を開示し、より詳細には、加熱したシートを真空成形用金型に載置し、真空引きで真空成形用金型に張り付け、薄肉のシートを成形する。
特許文献2は、基材の表面に表皮材を貼着して真空成形する点を開示し、より詳細には、下型に基材を載置し、上型と下型との間に表皮材を搬入したうえで、両型を型閉じして、表皮材を基材に貼着し、そのうえで下型側から真空吸引して成形を行う。
特許文献3は、熱可塑性樹脂フィルムを用いて自動車の各種部品、家電製品、日用品等を真空成形する点を開示し、より詳細には、加熱した熱可塑性樹脂フィルムにより真空賦形型を覆い、熱可塑性樹脂フィルムと真空賦形型の外周との間にシール面ができるように、押さえボックスと真空賦形型との間に熱可塑性樹脂フィルムを挟み込み、真空賦形型により真空吸引する。
第1に、上型および下型を用いる特許文献2、真空賦形型および押さえボックスを用いる特許文献3の場合、真空成形を行う前に金型の型締をしており、それに起因して、両金型により挟み込まれたフィルムあるいはシートの周縁部まわりの成形性が劣化する点である。
より詳細には、型締した状態で真空成形すると、両金型により挟み込まれたフィルムあるいはシートの周縁部は固定されていることから、フィルムあるいはシートが引き伸ばされ、それに伴い周縁部近傍のフィルムあるいはシートがキャビティ側に引きずり込まれてしまい、所望の成形性を得ることが困難である。
特に、真空吸引によれば、高圧によりフィルムあるいはシートをキャビティに対して押圧することができないため、きめの細かいシボ模様等をシート表面に賦形することが困難であり、成形性に制約が生じる。
より詳細には、特許文献1および特許文献3によれば、真空成形後に金型から取り出して冷却させた成形品を後工程によりトリミングしており、一方特許文献2によれば、真空成形後にいったん型開きし、切断刃を装着したうえで、再度型締力を利用してトリミングを行っている。
1枚のシートを用いる成形方法であって、
一対の分割形式の金型の一方の金型のキャビティの周縁に設けた環状突起部からはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシートを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの一方の表面との間に第1密閉空間を形成する段階と、
一方の金型のキャビティの側から該第1密閉空間を通じてシートを吸引することにより、シートを該キャビティに押し当てて、第1賦形する段階と、
環状突起部の先端に相当するシートの環状部分が他方の金型のキャビティに当たるまで、他方の金型と一方の金型とが近接するように移動させて一対の分割形式の金型を型締めする段階と、
前記型締段階により、他方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの他方の表面との間に形成された第2密閉空間を通じて、他方の金型の該キャビティの側からシートを加圧することにより、シートを一方の金型のキャビティに押し当てて、第2賦形する段階と、を有する構成としている。
前記第2賦形段階後に、シートの薄肉部を切断する段階をさらに有するのがよい。
さらに、前記型締め段階は、環状突起部の先端により環状突起部の先端に相当するシートの環状部分を押し切って、切り離す段階を有するのでもよい。
さらにまた、前記環状突起部は、前記環状突起部が設けられた一方の金型に対して型締め方向に進退自在に設けられ、
前記環状突起部の型締め方向の進退量を調整することにより、シートの薄肉部の厚み調整を行うのがよい。
加えて、前記環状突起部は、前記環状突起部が設けられた一方の金型に対して型締め方向に進退自在に設けられ、
前記環状突起部の型締め方向の進退量を調整することにより、シートの切り離し加減を調整するのがよい。
さらにまた、前記第1密閉空間の形成段階は、一方の金型の周縁に対して型締め方向に進退自在に外嵌する環状外枠を他方の金型に向かって、シートの一方の表面に当たるまで移動させる段階を有するのがよい。
加えて、前記第2賦形段階は、第2密閉空間を通じてシートを加圧しつつ、第1密閉空間を通じてシートを吸引するのでもよい。
本実施形態では、樹脂成形品として、単一のシート状の成形品を対象としている。
まず、本発明の成形方法を実施するための成形装置について、以下に説明する。
図1に示すように、樹脂成形品の成形装置10は、押出装置12と、押出装置12の下方に配置された型締装置14とを有し、押出装置12から押出された溶融状態のシート状パリソンPを型締装置14に送り、型締装置14により溶融状態のシート状パリソンPを成形するようにしている。
それぞれのローラーの直径およびローラーの軸方向長さは、成形すべきシート状パリソンPの押出速度、シートの押出方向長さおよび幅、ならびに樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよいが、後に説明するように、一対のローラー30間にシート状パリソンPを挟み込んだ状態で、ローラーの回転によりシート状パリソンPを円滑に下方に送り出す観点から、回転駆動ローラー30Aの径は、被回転駆動ローラー30Bの径より若干大きいのが好ましい。ローラーの径は50〜300mmの範囲であることが好ましく、シート状パリソンPとの接触においてローラーの曲率が大きすぎてもまた、小さすぎてもシート状パリソンPがローラーへ巻き付く不具合の原因となる。
2つの分割形式の金型32A,Bそれぞれにおいて、キャビティ116のまわりには、ピンチオフ部118が形成され、このピンチオフ部118は、キャビティ116のまわりに環状に形成され、対向する金型32A,Bに向かって突出する。これにより、2つの分割形式の金型32A,Bを型締する際、それぞれのピンチオフ部118の先端部が当接し、溶融状態のシート状パリソンPの周縁にパーティングラインPLが形成されるようにしている。
なお、ピンチオフ部118について、後に説明するように、対向する金型32A,Bを型締することにより、ピンチオフ部118の先端に相当するシート状パリソンPの環状部分を挟み込んで薄肉化可能である限り、金型32A、金型32Bのいずれか一方にのみ設けてもよい。
まず、溶融混練した熱可塑性樹脂をアキュムレータ24内に所定量貯留し、Tダイ28に設けられた所定間隔の押出スリット34から、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態のシート状に下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出される。
次いで、図3に示すように、型枠33Bを金型32Bに対してシート状パリソンPに向かって、金型32Bに対向するシート状パリソンPの表面に当たるまで移動させる。
次いで、図4に示すように、金型32Bのキャビティ116、型枠33Bの内周面、および金型32Bに対向するシート状パリソンPの表面により構成された第1密閉空間200を通じて、真空吸引室120から吸引穴122を介して吸引することにより、シート状パリソンPをキャビティ116に対して押し付けて、キャビティ116の凹凸表面に沿った形状にシート状パリソンPを賦形する。これにより、後に説明する金型32の型締後の本賦形に対する予備賦形として、シート状パリソンPをキャビティ116の凹凸表面に沿ってある程度なじませることが可能であるとともに、従来のように、金型を型締した状態で吸引しないことから、ピンチオフ部まわりの成形性劣化を防止することが可能である。
次いで、図5に示すように、分割金型32を型締めし、図6に示すように、金型32Aのピンチオフ部118Aと金型32Bのピンチオフ部118Bとにより、シート状パリソンPを挟み込んで、薄肉部202を形成し、さらにピンチオフ部118に相当するシート状パリソンPの環状部分を押し切り、環状部分の外側のバリの部分と環状部分の内側の製品部分とを切り離す。
この場合、ピンチオフ部118をピンチオフ部118が設けられた金型32に対して型締め方向に進退自在に設け、ピンチオフ部118の型締め方向の進退量を調整することにより、シートの切り離し加減を調整してもよい。特に、成形品を繰り返し成形する場合、成形品からのバリの切り離し具合を見ながら、ピンチオフ部118の型締め方向の進退量を調整してもよい。
次いで、図5に示すように、金型32Aと金型32Aに対向するシート状パリソンPの表面とにより形成された第2密閉空間204を通じて、金型32Aの側からシート状パリソンPを加圧するとともに、第1密閉空間200を通じて、金型32Bの側からシート樹脂を吸引する。
これにより、金型32Bに対向するシート樹脂の表面に対して、きめの細かいシボ模様等を賦形することが可能である。
一次成形において溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、シート状の樹脂成形品を次々に成形することが可能である。
以上のように、一次成形(押出成形)により熱可塑性樹脂を間欠的に溶融状態のシート状パリソンPとして押し出し、二次成形(ブロー成形あるいは真空成形)により押し出されたシート状パリソンPを金型を用いて成形することが可能である。
また、本実施形態において、シート状パリソンを対象に成形を行うものとして説明したが、それに限定されることなく、予め押出成形などにより得られたシートを適切な大きさに裁断後、ヒーター等で加熱し溶融状態とした溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシートを対象にするのでもよい。
また、本実施形態において、シート状パリソンPを吸引する場合に一方の金型の環状外枠を他方の金型に向かって、シートの一方の表面に当たるまで移動させるものとして説明したが、それに限定されることなく、一方の金型の環状突起部の先端がシートの一方の表面に当たるまで、一方の金型自体を他方の金型に向かって移動させてもよい。
さらに、本実施形態において、金型の型締後に、シートを加圧しつつ吸引する場合として説明したが、それに限定されることなく、シートを加圧するだけでもよい。
PL パーティングライン
10 成形装置
12 押出装置
14 型締装置
16 ホッパー
18 シリンダー
22 油圧モーター
24 アキュムレータ
26 プランジャー
28 Tダイ
30 ローラー
32 分割金型
34 押出スリット
116 キャビティ
200 第1密閉空間
202 薄肉部
204 第2密閉空間
Claims (6)
- 1枚のシートを用いる成形方法であって、
一対の分割形式の金型の一方の金型のキャビティの周縁に設けた環状突起部からはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシートを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの一方の表面との間に第1密閉空間を形成する段階と、
一方の金型のキャビティの側から該第1密閉空間を通じてシートを吸引することにより、シートを該キャビティに押し当てて、第1賦形する段階と、
環状突起部の先端に相当するシートの環状部分が他方の金型のキャビティに当たるまで、他方の金型と一方の金型とが近接するように移動させて一対の分割形式の金型を型締めする段階と、
前記型締段階により、他方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの他方の表面との間に形成された第2密閉空間を通じて、他方の金型の該キャビティの側からシートを加圧することにより、シートを一方の金型のキャビティに押し当てて、第2賦形する段階と、を有し、
前記型締め段階は、環状突起部の先端により環状突起部の先端に相当するシートの環状部分を薄肉化する段階を有し、
前記第2賦形段階後に、シートの薄肉部を切断する段階をさらに有する、
ことを特徴とする成形方法。 - 1枚のシートを用いる成形方法であって、
一対の分割形式の金型の一方の金型のキャビティの周縁に設けた環状突起部からはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシートを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの一方の表面との間に第1密閉空間を形成する段階と、
一方の金型のキャビティの側から該第1密閉空間を通じてシートを吸引することにより、シートを該キャビティに押し当てて、第1賦形する段階と、
環状突起部の先端に相当するシートの環状部分が他方の金型のキャビティに当たるまで、他方の金型と一方の金型とが近接するように移動させて一対の分割形式の金型を型締めする段階と、
前記型締段階により、他方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの他方の表面との間に形成された第2密閉空間を通じて、他方の金型の該キャビティの側からシートを加圧することにより、シートを一方の金型のキャビティに押し当てて、第2賦形する段階と、を有し、
前記型締め段階は、環状突起部の先端により環状突起部の先端に相当するシートの環状部分を押し切って、切り離す段階を有し、
前記環状突起部は、前記環状突起部が設けられた一方の金型に対して型締め方向に進退自在に設けられ、前記環状突起部の型締め方向の進退量を調整することにより、シートの切り離し加減を調整する、
ことを特徴とする成形方法。 - 前記環状突起部は、前記環状突起部が設けられた一方の金型に対して型締め方向に進退自在に設けられ、
前記環状突起部の型締め方向の進退量を調整することにより、シートの薄肉部の厚み調整を行う、請求項1に記載の成形方法。 - 前記第1密閉空間の形成段階は、一方の金型の環状突起部の先端がシートの一方の表面に当たるまで、一方の金型を他方の金型に向かって移動させる段階を有する、請求項1または請求項2に記載の成形方法。
- 1枚のシートを用いる成形方法であって、
一対の分割形式の金型の一方の金型のキャビティの周縁に設けた環状突起部からはみ出す形態で、溶融状態の熱可塑性樹脂製材料のシートを一対の分割形式の金型間に位置決めする段階と、
一方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの一方の表面との間に第1密閉空間を形成する段階と、
一方の金型のキャビティの側から該第1密閉空間を通じてシートを吸引することにより、シートを該キャビティに押し当てて、第1賦形する段階と、
環状突起部の先端に相当するシートの環状部分が他方の金型のキャビティに当たるまで、他方の金型と一方の金型とが近接するように移動させて一対の分割形式の金型を型締めする段階と、
前記型締段階により、他方の金型のキャビティと該キャビティに対向するシートの他方の表面との間に形成された第2密閉空間を通じて、他方の金型の該キャビティの側からシートを加圧することにより、シートを一方の金型のキャビティに押し当てて、第2賦形する段階と、を有し、
前記第1密閉空間の形成段階は、一方の金型の周縁に対して型締め方向に進退自在に外嵌する環状外枠を他方の金型に向かって、シートの一方の表面に当たるまで移動させる段階を有する、ことを特徴とする成形方法。 - 前記第2賦形段階は、第2密閉空間を通じてシートを加圧しつつ、第1密閉空間を通じてシートを吸引する、請求項1、2または請求項5に記載の成形方法。
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