JP5894336B2 - 射出成形方法、及び、射出成形装置 - Google Patents
射出成形方法、及び、射出成形装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5894336B2 JP5894336B2 JP2015507669A JP2015507669A JP5894336B2 JP 5894336 B2 JP5894336 B2 JP 5894336B2 JP 2015507669 A JP2015507669 A JP 2015507669A JP 2015507669 A JP2015507669 A JP 2015507669A JP 5894336 B2 JP5894336 B2 JP 5894336B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- fiber
- reinforcing fiber
- injection
- speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims description 43
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 171
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 171
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 151
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 105
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 88
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 88
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 29
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 24
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 206010027146 Melanoderma Diseases 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0005—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/20—Injection nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/24—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding
- B29B7/248—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding with plungers for introducing the material, e.g. from below
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
- B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
- B29B7/428—Parts or accessories, e.g. casings, feeding or discharging means
- B29B7/429—Screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/826—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
- B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
- B29B7/905—Fillers or reinforcements, e.g. fibres with means for pretreatment of the charges or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/18—Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
- B29C45/1816—Feeding auxiliary material, e.g. colouring material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/58—Details
- B29C45/60—Screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/58—Details
- B29C45/62—Barrels or cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7646—Measuring, controlling or regulating viscosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C2045/466—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould supplying the injection unit directly by a compounder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76595—Velocity
- B29C2945/76605—Velocity rotational movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76655—Location of control
- B29C2945/76658—Injection unit
- B29C2945/76665—Injection unit screw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76822—Phase or stage of control
- B29C2945/76829—Feeding
- B29C2945/76832—Feeding raw materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76822—Phase or stage of control
- B29C2945/76859—Injection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
また、可塑化工程における繊維の切断を防ぐために、シリンダに熱可塑性樹脂原料を供給するための供給口、繊維材料を供給するための供給口、樹脂中に含まれるガス分を除去するためのベント口をそれぞれ設けたシリンダとスクリュを備えた可塑化装置が提案されている(特許文献2)。
繊維強化樹脂の可塑化工程における繊維の切断は、主に可塑化装置の前半、すなわち樹脂ペレットの供給部及び圧縮部で発生するため、可塑化装置においては繊維材料の供給口を、熱可塑性樹脂が十分に溶融する、圧縮部以降に設けている。
本発明は、強化繊維の含有量のバラツキを防止あるいは抑制し、安定した成形品質が得られる、樹脂材料の射出成形方法を提供する。
本発明は、射出工程においても原料ホッパ内やスクリュ溝内の状態によらずに強化繊維がスクリュ溝内に入るように強化繊維をスクリュ内に供給するので、長さが2mm以上の強化繊維を供給する場合であっても強化繊維量が少ないスクリュ溝の領域を低減できる。
本発明において、繊維供給装置から射出工程において供給する強化繊維の供給量は、可塑化工程におけるスクリュの後退速度と、射出工程におけるスクリュの前進速度との速度比に基づいて決定できる。また、繊維供給装置から射出工程において供給する強化繊維の供給量は、速度比と、所望の繊維含有率となるように予め設定されている可塑化工程における、繊維供給装置から供給される強化繊維の供給量との演算結果に基づいて決定できる。
射出工程において強化繊維を供給する際に、スクリュを正転または逆転させるので、スクリュの下方に位置したスクリュ溝部を位相置換してベント孔に対向できる。これにより、スクリュ溝表面に樹脂が付着していてもスクリュ全周に強化繊維を充填することができる。また、スクリュの回転により下方に停留した溶融樹脂を搬送できるので、スクリュの下方に強化繊維を充填する隙間を作ることができるので、強化繊維を下方の領域に移動させることができる。
第1の手法は、強化繊維を樹脂原料よりも前方側から供給するために、シリンダの胴部に外周面から内周面に貫通したベント孔を備え、射出工程において、ベント孔の投影領域におけるスクリュのフライトの移動が、フライトの1リード長分以下となるように、スクリュの逆転速度を設定することが好ましい。
射出工程中に、当該投影領域におけるフライトが、フライトの1リード長分を超えて移動してしまうと、スクリュ溝内にベント孔に対向せず、強化繊維が充填されない領域が発生するからである。
また、第2の手法は、射出工程において、スクリュが逆転されることに基づくスクリュ溝の進行速度の角度θ2を、スクリュのフライトのリード角θ1に一致させるように、スクリュの後退速度及びスクリュの逆転速度を設定することが好ましい。
ベント孔の投影領域でスクリュのフライトが、ベント孔の投影領域における相対位置が同じ位置で動かないようにすると、ベント孔下を通過するスクリュ溝全周がベント孔に対向するようにスクリュが回転しながら移動する状態となるので、スクリュ溝内に強化繊維が充填されていない領域を無くすことができる。
また、本発明の射出工程において、可塑化工程におけるスクリュの回転速度と同じ条件で、スクリュを逆転させることも好ましい。
スクリュ回転数の設定項目を増やさないシンプルな制御を行うことができるためである。
これらの好ましい形態は、以下の射出成形装置にも適用できることは言うまでもない。
この射出成形装置は、スクリュを正転させながら後退させることで、樹脂原料を溶融するとともに、溶融された樹脂原料に強化繊維を混錬して、所定量の混錬物を得る可塑化工程と、スクリュを前進させることで混錬物を吐出ノズルから吐出させる射出工程とを行うが、射出工程において、強化繊維がシリンダ内に供給されることを特徴とする。
[第1実施形態]
本実施形態に係る射出成形機1は、図1に示すように、型締ユニット100と、可塑化ユニット200と、これらのユニットの動作を制御する制御部50と、を備えている。
これらの各要素は制御部50の指示にしたがって必要な動作を行なう。
まず、型開閉用の油圧シリンダ113の作動により可動ダイプレート111を図中の二点鎖線の位置まで移動させて可動金型109を固定金型103に当接させる。次いで、各タイバー115の雄ねじ部121と可動ダイプレート111に設けられた半割りナット123を係合させて、可動ダイプレート111をタイバー115に固定する。そして、油圧シリンダ117内の可動ダイプレート111側の油室の作動油の圧力を高めて、固定金型103と可動金型109とを締め付ける。このようにして型締めを行った後に、可塑化ユニット200から金型のキャビティ内に溶融樹脂Mを射出して成形品を成形する。
なお、本実施形態のスクリュ10は後述するように熱可塑性の樹脂ペレットPと強化繊維Fをスクリュ長手方向に個別に供給する方式であるため、スクリュ10の全長もしくは可塑化ユニット200の全長が長くなりやすい。このため、本実施形態は、トグルリンク方式や可動ダイプレートの背面に型締めシリンダを備えた方式の型締め装置が設置できないような狭いスペースでも、設置ができる省スペース化が可能な前述した構成を有する型締ユニット100を示した。しかし、ここで示した型締ユニット100の構成はあくまで一例に過ぎず、他の構成を適用し、あるいは置換することを妨げない。例えば、本実施形態では型開閉用のアクチュエータとして油圧シリンダ113を示したが、型開閉用のアクチュエータをボールねじやラック・アンド・ピニオンなどの回転運動を直線運動に変換させる部材とサーボモータや誘導モータなどの電動モータとの組み合わせに代えてもよい。また、電動駆動あるいは油圧駆動によるトグルリンク式型締ユニットに代えてもよいことは言うまでもない。
加熱シリンダ201の内部に設けられたスクリュ10が回転されると、繊維供給装置213からベント孔206を介して供給された強化繊維F、および、樹脂供給ホッパ207から供給された熱可塑性樹脂からなるペレット(樹脂ペレットP)は、加熱シリンダ201の前方側の吐出ノズル203側へ送り出される。この過程において、搬送部から加熱され、徐々に溶融し始めた樹脂ペレットP(溶融樹脂M)は強化繊維Fと混錬された後に、型締ユニット100の固定金型103と可動金型109の間に形成されるキャビティへ所定量だけ射出される。なお、樹脂ペレットPの溶融に伴いスクリュ10が背圧を受けながら後退した後に、前進することで射出を行なうというスクリュ10の基本動作を伴うことは言うまでもない。また、加熱シリンダ201の外側には、樹脂ペレットPの溶融のためにヒータを設けるなど、他の構成を適用し、あるいは置換することを妨げない。
射出成形は、よく知られているように、可動金型109と固定金型103を閉じて高圧で型締めする型締工程と、樹脂ペレットPを加熱シリンダ201内で加熱、溶融して可塑化させる可塑化工程と、可塑化された溶融樹脂Mを、可動金型109と固定金型103により形成されるキャビティに射出、充填する射出工程と、キャビティに充填された溶融樹脂Mが固化するまで冷却する保持工程と、金型を開放する型開き工程と、キャビティ内で冷却固化された成形品を取り出す取り出し工程と、を備え、上述した各工程をシーケンシャルに、あるいは一部平行させて実施して1サイクルが完了する。
可塑化工程では、樹脂ペレットPを加熱シリンダ201の後方の樹脂供給ホッパ207から供給する。可塑化開始当初ではスクリュ10は、加熱シリンダ201の前方に位置しており、その初期位置からスクリュ10を回転させながら後退させる(図2「可塑化開始」)。スクリュ10を回転させることで、スクリュ10と加熱シリンダ201の間に供給された樹脂ペレットPは、せん断力を受けて加熱されながら徐々に溶融して、前方に向けて搬送される。なお、本発明では可塑化工程におけるスクリュ10の回転(向き)を正転とする。溶融樹脂Mが繊維供給装置213まで搬送されたならば、強化繊維Fを繊維供給装置213から供給する。スクリュ10の回転に伴い、強化繊維Fは溶融樹脂Mに混錬、分散して溶融樹脂Mとともに前方に搬送される。樹脂ペレットP、強化繊維Fの供給を継続するとともに、スクリュ10を回転し続けると、加熱シリンダ201の前方に搬送され、溶融樹脂Mがスクリュから吐出されスクリュ10の前方に溜まる。スクリュ10の前方に溜まった溶融樹脂Mの樹脂圧力とスクリュ10の後退を抑制する背圧とのバランスによってスクリュ10を後退させる。必要な量の溶融樹脂Mが溜まったところで、スクリュ10の回転及び後退を停止する(図2「可塑化完了」)。
射出工程に入ると、図2(c)に示すように、スクリュ10を前進させる。そうすると、スクリュ10の先端部に備えられている図示しない逆流防止弁が閉鎖することで、スクリュ10の前方に溜まった溶融樹脂Mの圧力(樹脂圧力)が上昇し、溶融樹脂Mは吐出ノズル203からキャビティに向けて吐出される。
本実施形態では、射出工程中においても、繊維供給装置213によって加熱シリンダ201内に強化繊維Fを供給する。以下、この点において説明する。
なお、樹脂ペレットPを供給する領域では、この問題は生じない。当該領域は、樹脂ペレットPが溶融しておらず、かつ、スクリュ10の表面温度も樹脂ペレットPが溶融する温度よりも十分低いため、スクリュ10の周囲に溶融樹脂Mが存在しない(図2(b)の右側)。したがって、樹脂ペレットPは自重によりスクリュ10の溝内、特にスクリュ10の下方に流れ落ちることができる。
スクリュ式計量フィーダーを用いる場合は、スクリュが1本の単軸型のフィーダーでもスクリュが複数本の複数軸型フィーダーを用いることができる。溶融樹脂Mへの混合率を所定の値にするために強化繊維Fを計量し安定して供給する搬送力が強く強化繊維Fとフィーダー間の滑りを抑制できる複数軸型フィーダーが好ましく、特に構造がシンプルな2軸型フィーダーがコスト的にも設計的にも制御的にも好ましい。
また、2軸型スクリュフィーダー214への強化繊維Fの供給方法は、2軸型スクリュフィーダー214に連続繊維、いわゆるロービング繊維を直接投入してもよいし、予め所定長さに切断されたチョップド繊維を投入してもよい。
チョップド繊維を投入する場合は、計量フィーダーの繊維投入口付近までロービング繊維で搬送し、繊維投入口付近でロービング繊維を切断した直後に上記の計量フィーダーに投入してもよい。これにより、飛散しやすいチョップド繊維を成形機投入まで暴露することがないので作業性を向上できる。
本実施形態では、2軸型スクリュフィーダー214の繊維投入口付近に、ロービングカッター218を設ける。ロービングカッター218により、ロービング繊維を切断し、チョップド繊維にしてから2軸型スクリュフィーダー214に供給する。
なお、複数軸型のフィーダーにおいてスクリュ式の計量フィーダーを用いる場合は、スクリュのフライトと溝が互いに噛み合う、いわゆる、2軸押出成形機式のフィーダースクリュでも、隔壁により独立した、あるいは、隔壁が無いが互いに干渉することなく独立したフィーダースクリュでもよい。2軸押出成形機式のフィーダースクリュを用いる場合のスクリュの回転方向は、同方向でも異方向でもよい。
次に、上記のとおり強制的に強化繊維Fをスクリュ10の溝内に供給する場合において、2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から射出工程時に供給する強化繊維Fの供給量の決定の手法の一例を説明する。
第1ステップとして、図示しないスクリュ位置センサーで検知したスクリュ10の位置変化情報から可塑化工程におけるスクリュ10の後退速度を算出する。
第2ステップで、射出工程におけるスクリュの前進速度と第1ステップで算出したスクリュ10の後退速度との比を算出する。射出工程が複数段速度制御の場合は、各速度に対して第1ステップで算出した可塑化工程時のスクリュ10の後退速度との比を算出する。
第3ステップで、第2ステップで算出した可塑化工程と射出工程のスクリュ10の比と、成形品が所望の繊維含有率となるように予め設定されている可塑化工程時に2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から供給される強化繊維Fの供給量あるいは供給速度を掛け合わせて、射出工程時に2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から供給する強化繊維Fの供給量あるいは供給速度の基準値を算出する。
第4ステップで、第3ステップで算出した射出工程時に2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から供給する強化繊維Fの供給量あるいは供給速度の基準値に補正係数を掛け合わせて、2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から射出工程時に供給する強化繊維Fの供給量の運転条件値を決定する。射出工程が複数段速度制御の場合は、各速度に対して補正係数を掛け合わせて強化繊維Fの供給量の運転条件値を決定し、射出速度を切り替える毎にフィーダーからの強化繊維Fの供給量も切り替える。なお、上記の補正係数は理論的に求めても、実験に基づいて求めてもどちらでも良い。また、射出工程が複数段速度制御の場合は、補正係数を各速度に対してそれぞれ別個に設定しても良いし、同一値でも良い。
なお、2軸型スクリュフィーダー214あるいは単軸型スクリュフィーダー216から射出工程時に供給する強化繊維Fの供給量の決定手法は、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記の決定手法を取捨選択したり、他の手法に適宜変更することが可能である。
ここで、繊維供給装置213から繊維供給用ホッパ205に強化繊維Fを供給する場合は、ベント孔206内で強化繊維Fが絡み合わない程度の供給量、具体的にはベント孔206を充満させない程度に強化繊維Fの供給量に制限することによって、ベント孔206内を閉塞させることなく、強化繊維Fをスクリュ10内に充填できる。これにより、強化繊維Fに負荷を与えることなく、スクリュ10の溝内に供給できるので、スクリュ10の溝内に投入する前の繊維折損を抑制できる。
本実施形態は、第1実施形態の射出成形機1を用いて、更に強化繊維Fの供給を円滑に行なうために、射出工程の間、スクリュ10を逆転させる。第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
スクリュ10を逆転させる場合、スクリュ10を前進させる速度(前進速度)をV1、スクリュ10を逆転させる速度(回転速度)をV2とする。また、スクリュ10のフライト11のリード角をθ1とする。この場合、図4(b)に示すように、前進速度V1と回転速度V2から規定されるスクリュ溝の進行速度V3のなす角度θ2をリード角θ1と一致させることが好ましい。この条件を満足すれば、繊維供給装置213から強化繊維Fが供給されるベント孔206に対するフライト11の相対的な位置(あるいはベント孔206から見えるフライト11の位置)を一定にすることができる。そうすれば、強化繊維Fをスクリュ10の溝にむらなく連続的に押込むことができる。
前進速度V1と回転速度V2は以下により特定することができる一方、リード角θ1は既知であるから、前進速度V1と回転速度V2を調整することにより、好ましい条件を設定できる。
D=スクリュ10の外径(mm)
aD=スクリュ10のフライト11のリード(mm)
nD=射出ストローク(mm)
射出時間=t(sec)
上記のようにすると、tanθ1=aD/πD、tanθ2=V1/V2と表されるので、θ1=θ2となる逆転速度V20は、V20=πV1/aとなる。
また、高速で前進する射出工程において、スクリュ10の前進速度V1と回転速度V2をθ1=θ2となるように制御することは電動サーボモータによる駆動など、高精度な駆動制御系を必要とする。しかし、油圧駆動など高精度な駆動制御系を有しない射出成形機においては、ベント孔206の投影領域にある、つまりベント孔206から見える、スクリュ10のフライト11が射出工程中にフライト11の1リード長分を超えて移動しないように、スクリュ10の逆転速度で回転制御してもよい。
スクリュ10が前進速度V1でフライト11の1リード分前進する時間t0は、t0=aD/V1と表される。
時間t0の間にベント孔206から見えるスクリュ10のフライト11の位置が変わらないように見える逆転速度は、時間t0の間にスクリュが1周する速度である。そして、これは、θ1=θ2となる速度でありV20である。
時間t0の間にスクリュ10が2周すれば、ベント孔206から見えるスクリュ10のフライト11が射出工程中にフライト11の1リード長分だけ後方に移動するように見える。
よって、時間t0の間にスクリュが2周する逆転速度V21は、V21=2×V20と表される。
また、時間t0の間にスクリュ10が半周しかしなければ、ベント孔206から見えるスクリュ10のフライト11が射出工程中にフライト11の1リード長分だけ前方に移動するように見える。
よって、時間t0の間にスクリュ10が半周する逆転速度V22は、V22=V20/2と表すことができる。
したがって、ベント孔206から見えるスクリュ10のフライト11が射出工程中にフライト11の移動量が1リード長分以下であるように見える、スクリュ10の逆転速度範囲は、時間t0の間にスクリュが半周する逆転速度以上で、かつ、時間t0の間にスクリュ10が2周する逆転速度以下になる。
したがって、πV1/2a≦V2≦2πV1/aの範囲で運転することで、ベント孔206の下を通過するスクリュ溝を、連続した溝としてベント孔206に対向させることできるので、強化繊維Fが充填されない領域の発生を防止あるいは抑制できる。
また、ベント孔206に真空ポンプなどの負圧発生装置を連通させてベント孔206内部を負圧とすれば、強化繊維Fと共にシリンダ内部に入り込んだ外気、または樹脂および樹脂の添加剤からの揮発するガスをシリンダの外部に排出できるので、シルバーやボイド、および樹脂の酸化劣化による黒点異物などの成形不良や金型の汚れを防止することが出来る。また、強化繊維Fと共にシリンダ内部に入り込んだ外気、または樹脂および樹脂の添加剤からの揮発するガスをシリンダの外部に排出するために、強化繊維Fを供給するためのベント孔206よりも前方に、更にシリンダ外周面から内周面に至る貫通孔を設けてもよい。
本実施形態では、射出成形機2において、可塑化工程中に、繊維含有量Cの計測を行なう。
本実施形態に係る射出成形機2は、第1実施形態および第2実施形態の射出成型機1の要素に、さらに、計測ユニット300(図5)を備える。なお、この計測ユニット300の動作は制御部50で制御することができる。
射出成型機2における可塑化工程および射出工程は、第1実施形態および第2実施形態と同様であるため、第1実施形態および第2実施形態と相違する点を中心に説明する。
計測ユニット300は、図5に示すように、吐出ノズル203に至る溶融樹脂に含まれる強化繊維の量(繊維含有量)を計測するのに用いられる。計測ユニット300は、可塑化ユニット200の吐出ノズル203の近傍に設けられる。
計測ユニット300は、吐出ノズル203内の吐出通路204から分岐した分岐通路301と、分岐通路301上に設けられる開閉弁321と、分岐通路301を流れてきた溶融樹脂を一時的に貯える樹脂溜まり305と、樹脂溜まり305に貯えられる溶融樹脂の温度、圧力を計測する温度計307、圧力計309と、樹脂溜まり305に貯えられる溶融樹脂に圧力を付与するアクチュエータ311と、を備えている。なお、計測ユニット300の具体的な形態は上述したものに限るものではなく、溶融樹脂Mの圧力P1を測定できるのであれば、他の形態を採用しても支障ない。
制御部50は、当該計測の要・否に応じて開閉弁321,322及び323に対して開・閉の指令信号を送る。開閉弁321,322及び323の開・閉を制御することで、溶融樹脂Mを計測ユニット300の分岐通路301を介して樹脂溜まり305に引き込む。引き込まれた溶融樹脂Mの温度、圧力を温度計307及び圧力計309で計測すると、計測された温度、圧力に関する情報は制御部50に送信される。制御部50は、取得した温度、圧力に関する情報に基づいて、繊維含有量を求める。
繊維含有量が求められると、樹脂溜まり305に貯えられていた溶融樹脂は、戻り通路315を通って、吐出通路204に戻される。
溶融樹脂の繊維含有量Cと当該樹脂の粘度ηとは比例関係にある。
一方、粘度ηは、下記の式(1)により求めることができる。なお、式(1)において、圧力P1を除き、V、L、R及びRcは既知の値であるから、圧力P1を計測すれば、当該溶融樹脂Mの粘度ηを求めることができる。なお、速度Vは一定速とされる。
P1:樹脂溜まり305における溶融樹脂の圧力(Pa)
V:アクチュエータ311の押込み速度V(mm/sec)
L:絞り316の長さ(mm)
Rc:樹脂溜まり305の半径(mm)
R:絞り316の半径(mm)
そのためには、例えば、図6(b)に示す繊維含有量Cと粘度ηを対応付けた情報(含有量−粘度情報)を実験的に求め、この含有量−粘度情報を制御部50にデータベースとして記憶しておく。
制御部50は、圧力計309で計測された圧力P1を取得すると、自己のデータベースに記憶されている含有量−粘度情報と照合することで、繊維含有量Cを求めることができる。
繊維含有量Cの計測を行なわないときには、図5(a)に示すように、計測ユニット300は、開閉弁321〜323が以下のように開閉が制御されている。したがって、溶融樹脂Mは、樹脂溜まり305にはたまらない。
[非計測時]
開閉弁321:開(ON)
開閉弁322:閉(OFF)
開閉弁323:閉(OFF)
[計測時]
開閉弁321:閉(OFF)
開閉弁322:開(ON)
開閉弁323:閉(OFF)
制御部50は、サイクル毎に圧力P1を記憶しておくとともに、図6(a)に示す圧力管理情報と比較する。制御部50は、取得する圧力P1が圧力管理情報から外れないように、繊維供給装置213に強化繊維Fの供給量の調整を指示する。圧力管理情報は、管理値上限と管理値下限を含んでおり、圧力P1が管理値上限または管理値下限に近づくと、次の射出成形サイクルにおいてはそれに対応して、強化繊維Fの供給量を減らすかまたは増やす。これにより、溶融樹脂Mの繊維含有量Cを成形運転中に監視し、所定の範囲内となるように成形サイクル毎に制御できるので、成形品の品質バラツキを低減することができる。
例えば、射出工程時のスクリュの回転は、逆転に限らず正転であっても、スクリュ下方に位置する溝領域をベント孔206に対向する位置に位相置換させることができる。したがって、上記の実施形態と同様の強化繊維Fが充填されていない領域を低減できる効果を得ることができる。
ところで、射出工程時に逆転する場合は、スクリュ10の逆転によりスクリュ10の先端部の溝内の溶融樹脂Mが後部側に逆流搬送されることになり、スクリュ10の先端部の溶融樹脂Mの圧力が低下する。このとき、樹脂の種類や逆転の条件によっては、溶融樹脂M中に気泡が発生し成形品表面に現れて成形不良となる場合がある。しかし、射出工程時にスクリュ10を正転させる場合は、スクリュ10の先端部の圧力を低下させることなく、ベント孔206下部のスクリュ10の溝内に強化繊維Fを充填できる効果も得ることができる。
なお、このスクリュ10の正転に伴うスクリュ10の先端部の溶融樹脂Mの圧力上昇によって、スクリュ10の先端部に備えられた図示しない逆流防止弁の閉鎖が遅れる場合は、正転開始をスクリュ10の前進開始から遅延することが有効であると考える。スクリュ10の正転開始の遅延制御としては、タイマーのタイムアップやスクリュ10の前進量の所定値への到達や射出のための電動モータトルクや油圧力の所定値への到達を検知するなどが考えられる。
また、本発明に適用される樹脂、強化繊維は、特に限定されるものでなく、ポリプロピレンやポリエチレンなどの汎用樹脂や、ポリアミドやポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスチックなどの公知の樹脂、およびガラス繊維、炭素繊維、竹繊維、麻繊維などの公知の強化繊維など、公知の材質を広く包含している。
10 スクリュ
11 フライト
21 第1ステージ
22 第2ステージ
23,25 供給部
24,26 圧縮部
100 型締ユニット
103 固定金型
105 固定ダイプレート
107 摺動部材
109 可動金型
111 可動ダイプレート
200 可塑化ユニット
201 加熱シリンダ
203 吐出ノズル
205 繊維供給用ホッパ
206 ベント孔
207 樹脂供給ホッパ
213 繊維供給装置
214 2軸型スクリュフィーダー
215 ペレット供給装置
216 単軸型スクリュフィーダー
217 ベルトフィーダ
218 ロービングカッター
311 アクチュエータ
317 加熱ヒータ
F 強化繊維
M 溶融樹脂
P 樹脂ペレット
V1 前進速度
V2 回転速度
V3,V4 進行速度
Claims (12)
- 前方側に吐出ノズルが形成されたシリンダと、前記シリンダの内部に回転可能に設けられた単軸のスクリュと、強化繊維を前記シリンダ内に充填する繊維供給装置と、を備え、
前記強化繊維と樹脂原料を個別に、かつ、前記強化繊維を前記樹脂原料よりも前方側から供給しながら射出成形する方法であって、
前記スクリュを正転させながら後退させることで、前記樹脂原料を溶融するとともに、溶融された前記樹脂原料に前記強化繊維を混錬して、所定量の混錬物を得る可塑化工程と、
前記スクリュを前進させることで前記混錬物を前記吐出ノズルから吐出させる射出工程と、を備え、
前記強化繊維を供給する領域の前記スクリュの溝内を減圧させてから、
前記射出工程において、所定の供給量だけ前記繊維供給装置で押し込むことによって、前記強化繊維が含まれていない前記スクリュの下方に前記強化繊維を前記シリンダ内に供給することを特徴とする射出成形方法。 - 前記繊維供給装置から前記射出工程において供給する前記強化繊維の供給量は、
前記可塑化工程における前記スクリュの後退速度と、前記射出工程における前記スクリュの前進速度との速度比に基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の射出成形方法。 - 前記繊維供給装置から前記射出工程において供給する前記強化繊維の供給量は、
前記速度比と、所望の繊維含有率となるように予め設定されている前記可塑化工程における、前記繊維供給装置から供給される前記強化繊維の供給量との演算結果に基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の射出成形方法。 - 前記射出工程において、前記スクリュを正転又は逆転させる、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の射出成形方法。 - 前記強化繊維を前記樹脂原料よりも前方側から供給するために、前記シリンダの胴部に外周面から内周面に貫通したベント孔を備え、
前記射出工程において、
前記ベント孔の投影領域における前記スクリュのフライトの移動が、
前記フライトの1リード長分以下となるように、前記スクリュの逆転速度を設定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の射出成形方法。 - 前記射出工程において、
前記スクリュが前記逆転されることに基づくスクリュ溝の進行速度の角度θ2を、
前記スクリュの前記フライトのリード角θ1に一致させるように、前記スクリュの後退速度及び前記スクリュの逆転速度を設定する、
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の射出成形方法。 - 前記射出工程において、
前記可塑化工程における前記スクリュの回転速度と同じ条件で、前記スクリュを逆転させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の射出成形方法。 - 前方側に吐出ノズルが形成されたシリンダと、前記シリンダの内部に回転可能に設けられた単軸のスクリュと、強化繊維を前記シリンダ内に充填する繊維供給装置と、前記繊維供給装置よりも後方側に設けられ、樹脂原料を前記シリンダ内に供給する樹脂供給ホッパと、を備える射出成形装置であって、
前記スクリュを正転させながら後退させることで、前記樹脂原料を溶融するとともに、溶融された前記樹脂原料に前記強化繊維を混錬して、所定量の混錬物を得る可塑化工程と、
前記スクリュを前進させることで前記混錬物を前記吐出ノズルから吐出させる射出工程と、を行い、
前記強化繊維を供給する領域の前記スクリュの溝内を減圧させてから、前記射出工程において、所定の供給量だけ前記繊維供給装置で押し込むことによって、前記強化繊維が含まれていない前記スクリュの下方に前記強化繊維が前記シリンダ内に供給される、
ことを特徴とする射出成形装置。 - 前記射出工程において、前記スクリュを正転または逆転させる、
ことを特徴とする請求項8に記載の射出成形装置。 - 前記強化繊維を前記樹脂原料よりも前方側から供給するために、前記シリンダは胴部に外周面から内周面に貫通したベント孔を備え、
前記射出工程において、
前記ベント孔の投影領域における前記スクリュのフライトの移動が、前記フライトの1リード長分以下となるように、前記スクリュの逆転速度を設定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の射出成形装置。 - 前記射出工程において、
前記スクリュが前記逆転されることに基づくスクリュ溝の進行速度の角度θ2を、
前記スクリュの前記フライトのリード角θ1に一致させるように、前記スクリュの後退速度及び前記スクリュの逆転速度を設定する、
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の射出成形装置。 - 前記射出工程において、
前記可塑化工程における前記スクリュの回転速度と同じ条件で、前記スクリュを逆転させる、
ことを特徴とする請求項9に記載の射出成形装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/001998 WO2014155409A1 (ja) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | 射出成形方法、及び、射出成形装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5894336B2 true JP5894336B2 (ja) | 2016-03-30 |
JPWO2014155409A1 JPWO2014155409A1 (ja) | 2017-02-16 |
Family
ID=51622513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015507669A Active JP5894336B2 (ja) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | 射出成形方法、及び、射出成形装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9821498B2 (ja) |
EP (1) | EP2979837B1 (ja) |
JP (1) | JP5894336B2 (ja) |
CN (1) | CN104870160B (ja) |
WO (1) | WO2014155409A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106687265B (zh) * | 2014-09-12 | 2021-10-22 | 东芝机械株式会社 | 塑化装置、注塑装置、成型装置以及成型品的制造方法 |
WO2016075846A1 (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 | 射出成形方法、及び、射出成形機 |
US10926436B2 (en) * | 2014-11-25 | 2021-02-23 | Ube Machinery Corporation, Ltd. | Injection molding method and injection molding machine |
US10926443B2 (en) * | 2015-03-12 | 2021-02-23 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Injection mold having an in-mold lid closing device |
JP6594021B2 (ja) * | 2015-04-22 | 2019-10-23 | 東洋機械金属株式会社 | 可塑化ユニット |
CN105711044B (zh) * | 2016-04-25 | 2018-12-28 | 宁波双马机械工业有限公司 | 一种配混结构及具有该结构的注塑设备 |
CN105965755B (zh) * | 2016-04-25 | 2019-05-31 | 宁波双马机械工业有限公司 | 一种碳纤维成型工艺 |
CN106564171B (zh) * | 2016-11-03 | 2018-12-25 | 广州天沅硅胶机械科技有限公司 | 一种螺杆炮筒 |
US10856203B2 (en) * | 2017-01-19 | 2020-12-01 | Qualcomm Incorporated | Signaling for link aggregation setup and reconfiguration |
CN106873536A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-06-20 | 深圳华数机器人有限公司 | 模内镶件取放料机器人控制系统及方法 |
EP3446853B1 (en) * | 2017-08-24 | 2020-12-16 | Seiko Epson Corporation | Shaping material supply device and three-dimensional shaping apparatus |
DE102017123721A1 (de) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Formteilen |
DE102017126946A1 (de) | 2017-11-16 | 2019-05-16 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen |
CN111954592A (zh) | 2018-03-28 | 2020-11-17 | 三井化学株式会社 | 包含高填充纤维强化树脂组合物的注射成型体的制造方法 |
US11926075B2 (en) | 2018-03-30 | 2024-03-12 | Toyota Motor Europe | Conveying system and compounding system comprising the same |
DE102018118883B3 (de) * | 2018-08-03 | 2020-01-16 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten Plastifikats und Verwendung der Vorrichtung zur additiven Fertigung |
CN112123676B (zh) * | 2020-08-14 | 2022-07-05 | 苏州呈润电子有限公司 | 一种防开裂型嵌入式注塑装置及其加工工艺 |
JP2022154934A (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 射出成形機、積層造形装置及び圧力制御方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01176540A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Meiki Co Ltd | 射出成形機 |
JPH02153714A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形装置 |
JPH04156320A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形方法 |
JPH08103921A (ja) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Nissei Plastics Ind Co | 脆性材入成形品の成形方法 |
JPH1071630A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機 |
JP2001009882A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Japan Steel Works Ltd:The | 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 |
JP2012511445A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | カイナート、レナーテ | 塑性化可能な材料および繊維状添加材から成形品を製造する装置および製造方法 |
JP5095025B1 (ja) * | 2012-04-27 | 2012-12-12 | 株式会社名機製作所 | 可塑化装置および可塑化方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2850392B2 (ja) | 1989-08-21 | 1999-01-27 | 住友化学工業株式会社 | 繊維強化熱可塑性樹脂成形品の製造方法 |
JP3314053B2 (ja) * | 1999-07-23 | 2002-08-12 | 住友重機械工業株式会社 | 射出装置 |
US7291297B2 (en) | 2004-01-23 | 2007-11-06 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Injection molding method and apparatus for continuous plastication |
DE102007020612B4 (de) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | Hähnle, Klaus | Verfahren zum Betrieb einer Spritzgießmaschine sowie Steuereinheit hierfür |
JP2012056173A (ja) | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Toyota Motor Corp | 繊維強化樹脂材の製造方法 |
-
2013
- 2013-03-25 EP EP13880290.5A patent/EP2979837B1/en active Active
- 2013-03-25 CN CN201380063795.4A patent/CN104870160B/zh active Active
- 2013-03-25 WO PCT/JP2013/001998 patent/WO2014155409A1/ja active Application Filing
- 2013-03-25 US US14/758,518 patent/US9821498B2/en active Active
- 2013-03-25 JP JP2015507669A patent/JP5894336B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01176540A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Meiki Co Ltd | 射出成形機 |
JPH02153714A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形装置 |
JPH04156320A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形方法 |
JPH08103921A (ja) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Nissei Plastics Ind Co | 脆性材入成形品の成形方法 |
JPH1071630A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Nissei Plastics Ind Co | 射出成形機 |
JP2001009882A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Japan Steel Works Ltd:The | 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 |
JP2012511445A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | カイナート、レナーテ | 塑性化可能な材料および繊維状添加材から成形品を製造する装置および製造方法 |
JP5095025B1 (ja) * | 2012-04-27 | 2012-12-12 | 株式会社名機製作所 | 可塑化装置および可塑化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2014155409A1 (ja) | 2017-02-16 |
EP2979837B1 (en) | 2018-04-25 |
CN104870160B (zh) | 2017-03-08 |
US20160001477A1 (en) | 2016-01-07 |
CN104870160A (zh) | 2015-08-26 |
WO2014155409A1 (ja) | 2014-10-02 |
US9821498B2 (en) | 2017-11-21 |
EP2979837A4 (en) | 2016-11-30 |
EP2979837A1 (en) | 2016-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5894336B2 (ja) | 射出成形方法、及び、射出成形装置 | |
JP6122979B2 (ja) | 射出成形装置、及び、射出成形方法 | |
US6241932B1 (en) | Method and system for reducing polymer degradation products in two stage injection molding machines | |
JP5940740B1 (ja) | 射出成形方法、及び、射出成形機 | |
KR102523046B1 (ko) | 사출 성형기를 작동시키기 위한 방법 | |
EP2735418B1 (en) | Injection molding machine and raw material metering unit | |
WO2016075846A1 (ja) | 射出成形方法、及び、射出成形機 | |
JP5889493B1 (ja) | 射出成形機及び射出成形方法 | |
US10486351B2 (en) | Screw, injection molding machine, and injection molding method | |
JP5913251B2 (ja) | 繊維強化樹脂の射出成形装置および射出成形方法 | |
JP5932159B1 (ja) | 射出成形方法、射出成形機のスクリュ及び射出成形機 | |
JP3608856B2 (ja) | 長繊維強化熱可塑性樹脂の射出成形方法及び射出成形装置 | |
JP5913075B2 (ja) | 可塑化装置、射出成形装置および射出成形方法 | |
JP2014184702A (ja) | 射出成形方法、及び、射出成形装置 | |
JP6594284B2 (ja) | 可塑化射出装置の運転方法 | |
JP5889358B2 (ja) | 射出成形機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5894336 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |