JP5941727B2 - Screw, plasticizing device, injection device, injection molding device, extruder, and method for producing molded product - Google Patents
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Description
本発明は、スクリュ、可塑化装置、射出装置、射出成形装置、押出機、及び成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a screw, a plasticizing device, an injection device, an injection molding device, an extruder, and a method for manufacturing a molded product.
射出成形装置において、ガラス繊維や炭素繊維、強度の強い樹脂繊維等の強化繊維(強化材料)を樹脂材等の母材に混練して強度や剛性を向上させることが行われている。このような射出成形装置として、例えば、樹脂材と強化繊維を溶融・混練(可塑化)して押し出す押出部(押出機、可塑化部、可塑化装置)と材料を射出する射出部とからなる射出装置と、金型と、これを締める型締装置と、を備えるものが知られている。 In an injection molding apparatus, reinforcing fibers (reinforced materials) such as glass fibers, carbon fibers, and strong resin fibers are kneaded with a base material such as a resin material to improve strength and rigidity. As such an injection molding apparatus, for example, it comprises an extruding part (an extruder, a plasticizing part, a plasticizing apparatus) that melts and kneads (plasticizes) and extrudes a resin material and a reinforcing fiber and an injection part that injects a material. An apparatus including an injection device, a mold, and a mold clamping device that clamps the mold is known.
押出部は例えば内部空間に材料を収容可能な可塑化バレル、可塑化バレル内で回転するスクリュ、ヒータなどを備え、ペレット状の樹脂材等の母材や強化繊維を可塑化バレル内に供給し、スクリュの回転とヒータによる加熱で、樹脂材等の母材を溶融しながら強化繊維と混練し、射出部に向けて押し出す。 For example, the extrusion unit is equipped with a plasticizing barrel that can accommodate the material in the internal space, a screw that rotates in the plasticizing barrel, a heater, etc., and supplies a base material such as a pellet-shaped resin material and reinforcing fibers into the plasticizing barrel. Then, by rotating the screw and heating with a heater, the base material such as a resin material is melted and kneaded with the reinforcing fiber, and extruded toward the injection part.
射出部では、押出部から押し出された材料を計量する計量動作と、所定量の材料を金型内に射出する射出動作を行う。 The injection unit performs a weighing operation for measuring the material extruded from the extrusion unit and an injection operation for injecting a predetermined amount of material into the mold.
このような射出成形装置において、強化繊維をシリンダ内に供給し、シリンダ内にて2軸のスクリュにそれぞれ設けられたギア間で繊維を挟み強化繊維を折損させる技術が提供されている(例えば、特許文献1参照)。また、強化繊維の投入位置を下流側として、スクリュとバレルとのせん断によって折損させる技術も提供されている(例えば、特許文献2参照)。 In such an injection molding apparatus, a technique is provided in which reinforcing fibers are supplied into a cylinder, and the reinforcing fibers are broken by sandwiching the fibers between gears respectively provided on two-screws in the cylinder (for example, Patent Document 1). In addition, a technique is also provided in which the reinforcing fiber is placed at the downstream side and broken by shearing between the screw and the barrel (see, for example, Patent Document 2).
上記の、2軸のギア間で挟んで折損させる技術や、スクリュで折損させる技術では、材料の流れや繊維の通過位置によって折損位置が異なり、あるいは折損できない場合がある。このため、強化繊維の長さを設定することが困難となる。 In the above-described technology for breaking by pinching between two-shaft gears or the technology for breaking with a screw, the breakage position may differ depending on the material flow or the fiber passing position, or the breakage may not be possible. For this reason, it becomes difficult to set the length of the reinforcing fiber.
そこで、本発明は、強化材料の切断長さの設定及び調整が可能であるスクリュ、可塑化装置、射出装置、射出成形装置、押出機、及び成形品の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a screw, a plasticizing device, an injection device, an injection molding device, an extruder, and a method for manufacturing a molded product, which can set and adjust the cutting length of the reinforcing material. .
本発明の一形態にかかるスクリュは、母材と連続材を混練する可塑化バレル内に回転可能に設けられ、螺旋状に構成され回転により材料を混練しながら送るフライトと、前記回転の軸心に対して径方向外方に突出し可塑化バレルとの間でせん断により連続材を切断するブレードを有するカッタ部と、を備え、前記ブレードのトップと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップは前記フライトと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップよりも小さいことを特徴とする。
A screw according to an embodiment of the present invention is rotatably provided in a plasticizing barrel for kneading a base material and a continuous material. A cutter portion having a blade projecting radially outward with respect to the plasticizing barrel and having a blade cutting the continuous material by shearing, and a gap between the top of the blade and the inner surface of the plasticizing barrel Is smaller than the gap between the flight and the inner surface of the plasticized barrel .
本発明の一形態にかかる可塑化装置は、前記スクリュと、内部に前記スクリュが配される空間が形成されるとともに前記材料を吐出する吐出部を有する可塑化バレルと、前記可塑化バレル内に前記母材を供給する母材供給部と、前記可塑化バレル内の前記カッタ部よりも前記材料の移動方向上流側に前記連続材を供給する連続材供給部と、を備えることを特徴とする
本発明の一形態にかかる射出成形装置は、前記可塑化装置と、前記吐出部に連通する空間を有するシリンダと、前記シリンダ内において軸方向に移動して材料を吐出させる射出スクリュと、を有する射出装置と、前記射出装置の吐出側に設けられる金型と、前記金型を締める型締装置と、を備えたことを特徴とする。
A plasticizing apparatus according to an aspect of the present invention includes the screw, a plasticizing barrel in which a space in which the screw is disposed is formed and having a discharge unit that discharges the material, and the plasticizing barrel. A base material supply unit that supplies the base material, and a continuous material supply unit that supplies the continuous material to the upstream side of the cutter in the plasticizing barrel in the moving direction of the material. An injection molding device according to an aspect of the present invention includes the plasticizing device, a cylinder having a space communicating with the discharge unit, and an injection screw that moves in an axial direction in the cylinder to discharge a material. An injection apparatus, a mold provided on a discharge side of the injection apparatus, and a mold clamping apparatus for tightening the mold are provided.
本発明によれば、連続材の切断長さの設定及び調整が容易となる。 According to the present invention, it becomes easy to set and adjust the cutting length of the continuous material.
[第1実施形態]
以下、本発明の一実施形態にかかる射出成形装置について、図1乃至図3を参照して説明する。なお、各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。
[First embodiment]
Hereinafter, an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In each figure, the configuration is appropriately enlarged, reduced, or omitted for explanation.
図1は射出成形装置10の説明図、図2は可塑化装置20の一部を示す断面図、図3はスクリュ24の構成を示す斜視図である。図中矢印Xは可塑化装置20の軸心方向先端側を示している。
FIG. 1 is an explanatory view of the
射出成形装置10は、いわゆる予備可塑化式の射出成形装置であって、材料を溶融・混練して送り出す可塑化装置(押出部、可塑化部)20と材料を計量して金型50に射出する射出部40とからなる射出装置80と、射出部40の先端側と連通する金型50と、この金型50を締める型締装置60と、各装置の動作を制御する制御部70と、を備えている。
The
可塑化装置20は、可塑化バレル21と、母材供給部としてのホッパ22と、連続材供給部としての繊維供給部23と、可塑化バレル21内に配されるスクリュ24と、スクリュ24を回転動作させるスクリュ駆動部25と、材料を加熱するヒータ26と、を備えている。
The plasticizing
可塑化バレル21は円筒状に構成され、内部に材料を収容するとともにスクリュ24が配される空間21aを有している。可塑化装置20は単軸構造であって、可塑化バレル21の内部に形成される一つの円柱状の空間21aに一本のスクリュ24が内蔵されている。
The plasticizing
可塑化バレル21の先端部には射出部40に材料を吐出する吐出部21bが設けられている。可塑化バレル21の外周には、バレル21を加熱するヒータ26が設けられている。
A
ホッパ22は、可塑化バレル21の側面に取り付けられている。ホッパ22は、母材としての樹脂材Rを貯留するとともに、可塑化バレル21の側面に形成された母材供給用の開口21cを開閉して可塑化バレル21内にペレット状の樹脂材Rを投入する。樹脂材Rは、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、またはABS樹脂などの各種の熱可塑性樹脂である。また樹脂材Rはペレット状、または連続材料が切断装置を用いてペレットと同等な長さに切断された状態のもので構成されている。
The
繊維供給部23は、可塑化バレル21の側面に取り付けられている。繊維供給部23は、連続材としての強化繊維(強化材料)Fを保持するとともに、可塑化バレル21の側面に形成された強化繊維供給用の開口21dから強化繊維Fを可塑化バレル21内に供給する。強化繊維Fは、例えばカーボン、ガラス、アラミドなどの材料からなり、リボン状またはテープ状に構成された連続材である。強化繊維Fは長尺に連続したままの状態で繊維供給部23によって長さ方向に一定速度で可塑化バレル21内に送られる。ここでは、多数の繊維が幅数ミリ程度、厚さ0.2mm程度のテープ状に束ねられて構成された強化繊維Fを3本混入させる場合を例示する。
The
図1乃至図3に示すように、スクリュ24は、可塑化バレル21と同軸に配される軸体24aと、軸体24aの外周面に形成された螺旋状のフライト27と、軸体24aの所定位置に形成されたカッタ部28と、を一体に備えて構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
軸体24aは軸心C1を中心とした円柱状であって、可塑化バレル21と同軸に配される。軸体24aの一端側は駆動部25に連結され、制御部70の制御に応じて回転駆動されるようになっている。
The
フライト27は軸体24aの外周面において螺旋状に沿って形成された突条であり、軸体24aとともに回転する。フライト27は連続する一本の螺旋状の軌跡に沿って形成され、カッタ部28の近傍を除く位置に形成されている。すなわち、フライト27は、カッタ部28の形成部位において切欠かれ、軸心方向先端側のフライト部27aと、基端側のフライト部27bとに分かれて形成されている。ここでは、フライト部27a,27bが一本の螺旋状の軌跡に沿うように配設されている。
The flight 27 is a ridge formed along the spiral shape on the outer peripheral surface of the
フライト27は、軸体24aの軸方向先端部から、ホッパ22の位置に至るように設定され、ここでは軸体24aの軸方向両端に至って形成されている。フライト27の外周側端であるエッジ27cとバレル21の内面との間にはギャップG1が形成される。フライト27はバレル21の内側面と軸体24aの外周面との間の空間を螺旋状に仕切り、スクリュ24の回転に伴って材料を周方向に移動させながら軸方向先端側に送る機能を有している。
The flight 27 is set so as to reach the position of the
カッタ部28は繊維供給部23よりも軸方向先端側(移動方向下流側)の所定位置に配置されている。カッタ部28は、スクリュ24の軸体24a外周面から径方向外側に突出する複数のブレード31を有して構成される。ここでは軸体24aの外周面において3つのブレード31が120度間隔のピッチで周方向に等間隔に配置され、隣り合うブレード31の間において径方向内側に退避した小径の複数の谷部32が形成されている。すなわち、カッタ部28において、周方向にブレード31と谷部32が交互に形成されている。
The
ブレード31は軸方向と直交する板状部材であって、最も可塑化バレル21に近づくトップ31aと、トップ31aの回転方向前側において谷部32に至るガイド部33と、を形成している。
The
ブレード31はフライト27よりも軸心C1に対して起立している。カッタ部28と軸心C1との傾斜角θ2はフライト27と軸心C1との傾斜角θ1より大きく、ここではθ1=63度、θ2=90度に設定されている。
The
ブレード31の径方向外側端であるトップ31aの径は、フライト27のエッジ27cの外側径よりも大きくなっている。例えば、ブレード31とバレル21の内側面との間に形成されるギャップG2はギャップG1よりも小さく設定されている。回転によってブレード31が周方向に移動する際に、ブレード31のトップ31aとバレル21の内側面とのせん断により、強化繊維Fが切断される。強化繊維Fの切断ピッチ、すなわち強化繊維Fの切断長さは、ブレード31の位置、ピッチ及びスクリュ24の回転速度などに対応して決定される。
The diameter of the top 31 a that is the radially outer end of the
谷部32の径は軸体24aと同径であり、谷部32とバレル21との間において材料が通過可能な隙間が形成される。ブレード31のトップ31aの回転方向先端側のエッジ部分31bは緩やかに傾斜するテーパ状のガイド部33を構成している。すなわち、谷部32から回転方向後方かつ径方向外側に傾斜して拡径するように緩やかに変位するようにガイド部33が形成されている。スクリュ24の回転によって強化繊維Fがガイド部33に沿って径方向外側のトップ31aの位置まで案内され、確実に切断がなされるようになっている。
The diameter of the
図1に示す射出部40は、可塑化バレル21の吐出部21bに連通する空間41aを有する射出シリンダ41と、射出シリンダ41内に配される射出スクリュ42と、射出スクリュ42を回転させる回転駆動部43と、射出部40を金型に対して進退動作させる進退駆動部44と、射出スクリュ42に連結され射出スクリュ42を前後動作させるスクリュ駆動部45と、を備えている。射出シリンダ41の先端側には金型50に連通する吐出部41bが形成されている。射出スクリュ42の外周面には螺旋状のフライト43が一体形成されている。
The
射出装置80では、制御部70の制御によって進退駆動部44が射出部40と可塑化装置20を進退動作させる。射出部40では、制御部70の制御により回転駆動部47を駆動し、射出スクリュ42を回転させ、吐出部21bから吐出された材料を射出スクリュ42の先端側に送る。この射出スクリュ42の先端側に貯められた材料の圧力により射出スクリュ42が後退させられることで、射出スクリュ42の先端側にためられた材料を計量する計量動作が行われる。計量後に制御部70の制御によってスクリュ駆動部45を駆動して射出スクリュ42を金型方向に移動させることにより所定のタイミングで射出シリンダ41内の材料を吐出部41bから金型50内に射出する射出動作を行う。
In the
金型50は、射出部40の吐出側に設けられ、固定プラテン61に取り付けられた固定型51と、移動プラテン62に取り付けられた可動型52とを備えている。固定型51と可動型52との間にキャビティ53が形成されている。
The
型締装置60は、固定プラテン61と移動プラテン62と、一端を移動プラテン62に連結されたトグル機構64と、トグル機構64を駆動して型締を行わせる型締駆動部63と、を備えている。制御部70の制御によって型締駆動部63がトグル機構64を介して移動プラテン62を移動させることにより所定のタイミングで金型50の開閉を行う。
The
以下、本実施形態にかかる射出成形装置の動作について、図1及び図4を参照して説明する。 Hereinafter, the operation of the injection molding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4.
制御部70は、ヒータ26を駆動して可塑化バレル21を加熱する。可塑化バレル21の温度は温度センサなどにより検出され、制御部70へと送られる。
The
制御部70は、可塑化バレル21の温度が所定値に至った時点で、ホッパ22を作動させ、ペレット状の樹脂材を供給するとともに、スクリュ駆動部25を制御してスクリュ24を回転駆動する。さらに、例えば樹脂材Rが繊維供給部23に到達する所定のタイミングで繊維供給部23を作動させて強化繊維Fを供給する。
When the temperature of the
以上の動作により、可塑化装置20において、スクリュ24の回転動作とヒータ26の加熱で樹脂材Rが溶融し混練される。また、このスクリュ24が回転することにより、フライト27で仕切られた螺旋状の空間に沿って先端側に樹脂材Rが送られる。
With the above operation, in the
強化繊維Fはスクリュ24の回転動作によって可塑化バレル21内に引き込まれ、樹脂材Rとともに加熱・混練されながら、先端側に送られる。
The reinforcing fiber F is drawn into the
図4の<a>〜<d>は、強化繊維Fがカッタ部28を通過する際の動作を示す説明図である。連続状態の強化繊維Fは可塑化バレル21との間の螺旋状の空間に沿って一定の速度で送られ、螺旋状の空間に沿って先端側に向かって進む。その一方で、繊維供給部23の下流側の所定位置において、ブレード31のピッチと回転速度に応じた一定のタイミングで、ブレード31が周方向に移動する。
<a> to <d> in FIG. 4 are explanatory diagrams illustrating an operation when the reinforcing fiber F passes through the
図4の<b><c>に示すように、強化繊維Fが繊維供給部23の下流側の所定位置に設けられたカッタ部28を通過するとき、すなわちブレード31が強化繊維Fを横切るとき、ブレード31のトップ31aと可塑化バレル21の内側面との間のせん断により強化繊維Fが切断される。
As shown in <b> <c> of FIG. 4, when the reinforcing fiber F passes through the
このとき、強化繊維Fが谷部32にある場合には、スクリュ24の回転によってガイド部33に沿って強化繊維Fが径方向外方に案内され、トップ31aに向って移動する。そしてトップ31aとバレル21の内側面とのせん断により、切断される。
At this time, when the reinforcing fiber F is in the
切断位置の前方の部分において、切断された強化繊維Fの短片F2は樹脂材Rに混練されながら、先端側(図中紙面奥方)へ移動する。そして、可塑化装置20は、スクリュ24の回転により、吐出部21bから溶融・混練された材料を射出部40に押し出す。
In the front portion of the cutting position, the cut short piece F2 of the reinforcing fiber F moves to the tip side (backward in the figure) while being kneaded with the resin material R. Then, the
一方で、カッタ部28の谷部32と可塑化バレル21の間の空間には、切断位置の後方部分の強化繊維Fが連続した状態で順次送られてくる。そして、次に当該位置を通る隣のブレード31によって再び切断される。
On the other hand, the reinforcing fibers F in the rear portion of the cutting position are sequentially sent to the space between the
ここで、等間隔に配された複数のブレード31は、一定の時間間隔で、周方向におけるある基準点を順次通過する。したがって、一定の速度で軸方向先端側に送られる強化繊維Fが一定の間隔で繰り返し切断される。よって、強化繊維Fの送り速度とブレード31の通過間隔に応じた一定の長さ(送り量)ごとに強化繊維Fが切断されることになる。なお、強化繊維Fの切断長さは材料や成形品に必要とされる強度などによって異なるが、ここでは例えば30mm以上の長さを確保するように設定した。
Here, the plurality of
制御部70は型締駆動部63を駆動してトグル機構64を介して移動プラテン62を移動することにより金型50を閉じる。
The
次いで、制御部70は進退駆動部44を駆動して射出装置80を金型に近接させ、吐出部41bが金型50のキャビティ53に連通するようにセットする。
Next, the
さらに制御部70は、射出シリンダ41内で材料の計量を行わせ、計量結果に基づく所定のタイミングで射出部40のスクリュ駆動部45を駆動して射出スクリュ42を前後動作させることによって、材料を金型50内に射出する射出動作を行う。射出動作が終了したら成形が完了した所定のタイミングで制御部70は型締駆動部63を駆動して金型50を開けるとともに、進退駆動部44を駆動して射出装置80を金型50から退避させる
以上により1サイクルでの射出成形動作が完了する。連続射出成形動作としては、連続射出成形の開始時に進退駆動部44を駆動して射出装置80を金型50に近接させ、吐出部41bを金型50のキャビティに連通することと、連続射出成形の終了時に進退駆動部44を駆動して射出装置80を金型50から退避させることを、それぞれ連続射出成形中に一回だけ行い、それ以外の他の動作、すなわち金型50に対する型締動作、材料の射出動作(射出充填動作及び保圧動作)、冷却動作(成形固化動作)、金型に対する型開動作、成形品の取り出し動作、材料の計量動作についてはサイクル動作として連続的に繰り返し行うことにより、成形品が順次製造される。
Further, the
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。すなわち、スクリュ24の所定位置にカッタ部28を設け、カッタ部28のブレード31と可塑化バレル21内との間でのせん断により強化繊維Fを切断する構成としたことにより、単純な構造で、強化繊維Fを所望の長さに切断することが可能となる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, by providing a
すなわち、カッタ部28の位置、ブレード31のピッチ、スクリュ24の回転速度などによって強化繊維Fの切断間隔が任意に設定できるため、強化繊維Fを所望の長さを確保して切断することができ、成形品の強度を確保することが可能となる。
That is, since the cutting interval of the reinforcing fiber F can be arbitrarily set according to the position of the
また、ブレード31の数、ピッチ、カッタ部28の設置位置、及びスクリュ24の回転の速度を調整することで容易に切断長さを設定・調整できる。
Further, the cutting length can be easily set and adjusted by adjusting the number of
さらに実施形態では、フライト27とは別に、積極的に切断するための機構としてカッタ部28を設けることで、確実かつ必要な箇所のみで切断を行わせることができる。すなわち螺旋状のフライト自体で切断する構造や2軸のフライト間で挟み切る構成では流れの状況によって、意図していない場所で切断され、あるいは切断されない場合が生じるが、本実施形態ではフライト27よりも軸方向に対して起立するとともに可塑化バレル21とのギャップが小さく構成されたカッタ部28を設けたことで、切断位置を設定しやすく、所望の位置で確実に切断できる。
Furthermore, in the embodiment, by providing the
さらに、カッタ部28のブレード31のエッジ部分31bを傾斜させて強化繊維Fを案内するガイド部33を形成したことにより、強化繊維Fがカッタ部28に絡まるのを防止するとともに、強化繊維Fを切断位置に案内することで切断を確実に行うことが可能となる。
Furthermore, by forming the
すなわち、エッジ部分がテーパ形状ではなく急な段差形状になっていると、トップの手前の壁に強化繊維Fが引っかかってスクリュに巻きつき、材料が流れにくくなり、ベントアップが生じる可能性があるが、本実施形態では谷部32からトップ31aにかけてテーパ状のガイド部33で案内することで、繊維を定量的にカットでき、かつ、ベントアップを防止し、強化繊維Fの引きこみがスムーズとなる。
That is, if the edge portion has a steep step shape instead of a tapered shape, the reinforcing fiber F is caught on the wall in front of the top and is wound around the screw, making it difficult for the material to flow and vent-up may occur. However, in this embodiment, by guiding the taper-shaped
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。また、各部の具体的構成や、各工程における具体的な制御手順等は、上記実施形態に例示したものに限られるものではなく適宜変更可能である。さらに、上記実施形態の構成要件のうち一部を省略しても本発明を実現可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In addition, the specific configuration of each part, the specific control procedure in each process, and the like are not limited to those illustrated in the above embodiment, and can be changed as appropriate. Furthermore, the present invention can be realized even if some of the constituent features of the above-described embodiment are omitted.
例えば上記第1実施形態においては、可塑化装置20と射出部40を別に構成して連通させたいわゆる予備可塑化式の射出成形装置に適用した例を示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図5に示すように、可塑化装置20(押出部、可塑化部)と射出部40が一体となったインライン式の射出成形装置110に適用してもよい。
For example, in the first embodiment, an example in which the
インライン式の射出成形装置110の射出装置111では、可塑化装置20の吐出部21bを直接金型50に連通させる構成とし、射出部40の構成を省略して、可塑化装置20の機能の一つとして射出機能を備えている。
In the injection device 111 of the in-line type
射出成形装置110は、射出装置111を金型50に接離するように進退移動させる進退駆動部29と、スクリュ24を回転させるスクリュ駆動部(第1のスクリュ駆動部、第2のスクリュ駆動部)25と、所定のタイミングでスクリュ24を前後移動させるスクリュ駆動部(第1のスクリュ駆動部、第2のスクリュ駆動部)45とを備え、スクリュ駆動部25を駆動してスクリュ24を回転させることにより、可塑化バレル21内で混練・溶融しながらスクリュ24の先端側に材料を送り、このスクリュ24の先端側に貯められた材料の圧力によりスクリュ24が後退させられながら、スクリュ24の先端側に貯められる材料の計量を行い、所定のタイミングでスクリュ駆動部45を駆動させ、スクリュ24を前進させることにより射出動作を行うように構成した。この他の点について射出成形装置110の射出装置111は上記第1実施形態の可塑化装置20と同様に構成した。このようなインライン式の射出成形装置110においても、カッタ部28を有する可塑化装置20を備えることで、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
The
さらに、例えば他の実施形態として図6に示す射出部40aにおいては、可塑化バレル21の吐出部21bに連通する空間41aを有する射出シリンダ41と、射出シリンダ41内に配される射出プランジャ48と、射出部40aを金型に対して進退動作させる進退駆動部44と、射出プランジャ48を前後動作させるプランジャ駆動部49とを有する構成とした。ただし図6に示す射出部40aにおいて第1の実施形態の射出部40と同じ部分は同一の符号を付している。すなわち、図6では射出部40aに関してのみ、上記に示す第1の実施形態の射出部40の構成と異なり、他の構成(可塑化装置20、金型50、型締装置60、制御部70)については第1の実施形態と同様である。
Further, for example, in another embodiment, the
この図6に示す射出部40aでは、制御部70の制御によって進退駆動部44が射出部40aと可塑化装置20を進退動作させる。また可塑化装置20の吐出部21bから吐出された材料が射出シリンダ41の先端に蓄えられながら、蓄えられた材料の圧力により射出プランジャ48を後退させ、材料を計量する計量動作が行われる。計量後に制御部70の制御によりプランジャ駆動部49を駆動して射出プランジャ48を金型方向に移動させることにより所定のタイミングで射出シリンダ41内の材料を吐出部41bから金型50内に射出する射出動作を行う。
In the
この射出部40aにおいてもカッタ部28を有する可塑化装置20を備えることで上記第1実施形態と同様の効果が得られる。
The
さらに例えば他の実施形態として図7に示すように、可塑化装置20を押出機120に適用することも可能である。押出機120において、可塑化装置20は上記第1実施形態の可塑化装置20と略同様に構成した。また、押出機120では、吐出部21bの先端に例えばTダイのようなダイを取り付けるようにしてもよい。押出機120においても、カッタ部28を有する可塑化装置20を備えることで、上記第1実施形態と同様の効果を奏する。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 7 as another embodiment, the
また、母材として、上記の実施形態では、熱可塑性樹脂としたが、これに限らない。母材は、例えば、アラミド、ボロン、金属、セラミクス、カーボン、ガラス等の材料でもよい。また、母材の形態はペレット状に限定されず、例えば粉末状、粒状、チップ状等、他の形態であってもよい。また、強化繊維として、上記の実施形態では、カーボン、ガラス、アラミドの材料としたが、これに限らない。強化繊維は例えばボロン繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン等、他の材料を用いてもよい。 In the above embodiment, the thermoplastic resin is used as the base material. However, the present invention is not limited to this. The base material may be, for example, a material such as aramid, boron, metal, ceramics, carbon, or glass. Further, the form of the base material is not limited to the pellet form, and may be other forms such as a powder form, a granular form, a chip form, and the like. Further, in the above embodiment, the reinforcing fiber is made of carbon, glass, or aramid, but is not limited thereto. As the reinforcing fiber, other materials such as boron fiber, polyethylene fiber, and xylon may be used.
R…樹脂材(母材)、F…強化繊維(連続材、強化材料)、10…射出成形装置、20,20a…可塑化装置(押出部、可塑化部)、21…可塑化バレル、21a…空間、21b…吐出部、21c…開口、21d…開口、22…ホッパ、23…繊維供給部(連続材供給部)、24…スクリュ、24a…軸体、25…スクリュ駆動部、26…ヒータ、27…フライト、27c…エッジ、28…カッタ部、31…ブレード、31a…トップ、31b…エッジ部分、32…谷部、33…ガイド部、40,40a…射出部、41…射出シリンダ、41a…空間、41b…吐出部、42…射出スクリュ、44…進退駆動部、47…回転駆動部、48…射出プランジャ、49…プランジャ駆動部、50…金型、51…固定型、52…可動型、53…キャビティ、60…型締装置、61…固定プラテン、62…移動プラテン、63…型締駆動部、64…トグル機構、70…制御部、80…射出装置、110…射出成形装置、111…射出装置、120…押出機。
R: Resin material (base material), F: Reinforcing fiber (continuous material, reinforcing material), 10: Injection molding device, 20, 20a ... Plasticizing device (extrusion part, plasticizing part), 21 ... Plasticizing barrel, 21a ... Space, 21b ... Discharge part, 21c ... Opening, 21d ... Opening, 22 ... Hopper, 23 ... Fiber supply part (continuous material supply part), 24 ... Screw, 24a ... Shaft body, 25 ... Screw drive part, 26 ... Heater 27 ... Flight, 27c ... Edge, 28 ... Cutter, 31 ... Blade, 31a ... Top, 31b ... Edge, 32 ... Valley, 33 ... Guide, 40, 40a ... Injection, 41 ... Injection cylinder, 41a ... Space, 41b ... Discharge part, 42 ... Injection screw, 44 ... Advance / retreat drive part, 47 ... Rotation drive part, 48 ... Injection plunger, 49 ... Plunger drive part, 50 ... Mold, 51 ... Fixed type, 52 ...
Claims (10)
前記ブレードのトップと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップは前記フライトと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップよりも小さいことを特徴とするスクリュ。 It is provided in a plasticizing barrel for kneading the base material and continuous material so as to be rotatable. The flight is spirally configured to feed the material while kneading the material by rotation, and the plastic protrudes radially outward with respect to the axis of rotation. A cutter unit having a blade that cuts a continuous material by shearing with the chemical barrel,
The screw characterized in that the gap between the top of the blade and the inner surface of the plasticizing barrel is smaller than the gap between the flight and the inner surface of the plasticizing barrel.
内部に前記スクリュが配される空間が形成されるとともに前記材料を吐出する吐出部を有する可塑化バレルと、
前記可塑化バレル内に前記母材を供給する母材供給部と、
前記可塑化バレル内の前記カッタ部よりも前記材料の移動方向上流側に前記連続材を供給する連続材供給部と、
を備えることを特徴とする可塑化装置。 The screw according to claim 1 or 2,
A plasticizing barrel having a discharge portion for discharging the material while forming a space in which the screw is disposed;
A base material supply unit for supplying the base material into the plasticizing barrel;
A continuous material supply unit that supplies the continuous material to the upstream side in the movement direction of the material from the cutter unit in the plasticizing barrel;
A plasticizing apparatus comprising:
前記カッタ部は、外周に複数のブレードを備え、前記ブレードのトップの回転方向におけるピッチが前記連続材の切断長さに対応することを特徴とする請求項3に記載の可塑化装置。 A uniaxial structure comprising one screw in one plasticizing barrel,
The plasticizer according to claim 3, wherein the cutter unit includes a plurality of blades on an outer periphery, and a pitch in a rotation direction of a top of the blade corresponds to a cutting length of the continuous material.
母材と連続材を混練する可塑化バレル内に回転可能に設けられ、螺旋状に構成され回転により材料を混練しながら送るフライトと、
前記回転の軸心に対して径方向外方に突出し可塑化バレルとの間でせん断により連続材を切断するブレードを有するカッタ部と、
内部に前記スクリュが配される空間が形成されるとともに前記材料を吐出する吐出部を有する可塑化バレルと、
前記可塑化バレル内に前記母材を供給する母材供給部と、
前記可塑化バレル内の前記カッタ部よりも前記材料の移動方向上流側に前記連続材を供給する連続材供給部と、
を備え、
前記カッタ部は、外周に複数のブレードを備え、前記ブレードのトップの回転方向におけるピッチが前記連続材の切断長さに対応し、
前記ブレードの前記スクリュ回転方向における前方側のエッジ部分は、前記径方向内側に退避した谷部から前記回転方向後方及び径方向外方に連続的に変位して前記トップに至るテーパ状のガイド部を構成することを特徴とする可塑化装置。 A single shaft structure with one screw in one plasticizing barrel,
A flight that is rotatably provided in a plasticizing barrel that kneads the base material and continuous material, and is configured in a spiral shape to feed the material while kneading by rotation, and
A cutter part having a blade protruding radially outward with respect to the axis of rotation and cutting a continuous material by shearing with a plasticizing barrel;
A plasticizing barrel having a discharge portion for discharging the material while forming a space in which the screw is disposed;
A base material supply unit for supplying the base material into the plasticizing barrel;
A continuous material supply unit that supplies the continuous material to the upstream side in the movement direction of the material from the cutter unit in the plasticizing barrel;
With
The cutter unit includes a plurality of blades on the outer periphery, and the pitch in the rotational direction of the top of the blade corresponds to the cutting length of the continuous material,
The front edge portion of the blade in the screw rotation direction is a tapered guide portion that continuously displaces from the valley portion retracted inward in the radial direction to the rear in the rotation direction and radially outward to reach the top. A plasticizing apparatus characterized by comprising:
前記射出装置の吐出側に設けられる金型と、
前記金型を締める型締装置と、
を備えたことを特徴とする射出成形装置。 An injection device according to claim 7;
A mold provided on the discharge side of the injection device;
A mold clamping device for clamping the mold;
An injection molding apparatus comprising:
前記スクリュは螺旋状に構成され回転により前記材料を混練しながら送るフライトと、前記回転の軸心に対して径方向外方に突出し前記可塑化バレルとの間でせん断により連続材を切断するブレードを有するカッタ部を備え、
前記ブレードのトップと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップは前記フライトと前記可塑化バレルの内側面との間のギャップよりも小さく構成され、
前記カッタ部により前記連続材を所定の長さに切断することを特徴とする成形品の製造方法。 By plasticizing and kneading the material using a plasticizing device having a plasticizing barrel that accommodates a screw inside, the material is injected by the plasticizing device or the injection device, or is extruded by the plasticizing device. In the manufacturing method of a molded product for manufacturing a molded product,
The screw is configured to spirally cut a continuous material by shearing between a flight which is sent while kneading the material by rotation, and projecting radially outward with respect to the axis of rotation and the plasticizing barrel A cutter unit having
The gap between the top of the blade and the inner surface of the plasticizing barrel is configured to be smaller than the gap between the flight and the inner surface of the plasticizing barrel;
A method for producing a molded product, wherein the continuous material is cut into a predetermined length by the cutter unit.
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