JP6040546B2 - 樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置 - Google Patents
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Description
また、磁性金属と非磁性金属との間に絶縁樹脂製の誘導コイル保持部が形成されるので、誘導コイルの配置を任意に設定することができ、各誘導コイルとキャビティ面との距離が所定範囲内にすることを容易にする。
配され、さらに断熱材の外周部を形成する部位に非磁性金属を配するので、誘導コイルによる加熱は、主に磁性金属で行われ、キャビティ面側の加熱が優先されることとなり、効率よく加熱することが可能となる。
なお、2つ以上の通電装置を用いる場合の、通電装置の数の最大値は、誘導コイル15aを設けた数となる。
なお、2つ以上の通電装置を用いる場合の、通電装置の数の最大値は、誘導コイル25aを設けた数となる。
なる誘導コイル保持部35が形成される。この誘導コイル保持部35には、誘導コイル35aが複数配置される。
なお、プレス成形用金型においては、図3(a)(b)に示されるように、雄型において、この距離が確保される。
なお、2つ以上の通電装置を用いる場合の、通電装置の数の最大値は、誘導コイル35aを設けた数となる。
樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置として、図1(a)〜(c)に示す射出成形用金型を用いた。この金型は、肉厚2.5mm、幅250mmx長さ310mmx外周の高さ10mmの箱型形状に、170mm×115mmの角穴、Φ20の丸穴2個、Φ40の丸穴を有する形状である。
名機製作所(株)製200t射出成形機で、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ノバテックPP BC6C)シリンダー温度210℃で溶融させた。この成形機に図1(a)〜(e)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。
誘導コイル15aとしては、肉厚1mm、外径14mmの銅管を用いた。この誘導コイル15aは、誘導コイル15aとキャビティ面12a、12bとの距離の最大と最小の差が、3mm以内となるように配置した。また、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から5mm内側までの最外誘導コイル設置範囲Aの範囲内となるように、誘導コイル15aを配置した。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面12a、12bを170℃に昇温し、次いで、ノズル13a、ランナー・ゲート13bを通じて、キャビティ12内に樹脂を2.0秒で充填し、充填完了後、50MPaの保持圧力で10秒間圧力を保持し、図示していない冷却装置から貫通孔18、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で金型を開いて樹脂成形体を取り出し
た。
得られた樹脂成形体は、そり変形がなく、成形体表面は全体に亘って美麗な外観を呈していた。
名機製作所(株)製200t射出成形機で、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ノバテックPP BC6C)シリンダー温度210℃で溶融させた。この成形機に、実施例1で用いた、図1(a)〜(c)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。
ところで、誘導コイル15aの配置位置としては、図1(d)(e)に示す、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から35mm内側の41a、41bの位置とした。なお、誘導コイル15aとキャビティ面12a、12bとの距離の最大と最小の差は、図1(f)に示すように、実施例1の場合と同様とした。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面12a、12bを170℃に昇温し、次いで、ノズル13a、ランナー・ゲート13bを通じて、キャビティ12内に樹脂を2.0秒で充填し、充填完了後、50MPaの保持圧力で10秒間圧力を保持し、図示していない冷却装置から貫通孔18、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で金型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、ウエルドラインが完全に消滅せず、成形体中央と外周部で光沢むらが認められた。
名機製作所(株)製200t射出成形機で、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ノバテックPP BC6C)シリンダー温度210℃で溶融させた。この成形機に、実施例1で用いた、図1(a)〜(c)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。
ところで、誘導コイル15aの配置位置としては、図1(d)(e)に示す、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から20mm外側の42a、42bの位置とした。また、図1(g)に示すように、誘導コイル15aは、誘導コイル保持部15内を一直線上に配置し、誘導コイル15aとキャビティ面12a、12bとの距離の最大と最小の差を20mm以内とした。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面12a、12bを170℃に昇温し、次いで、ノズル13a、ランナー・ゲート13bを通じて、キャビティ12内に樹脂を2.0秒で充填し、充填完了後、50MPaの保持圧力で10秒間圧力を保持し、図示していない冷却装置から貫通孔18、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で金型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、外周部でバリが発生し、成形体表面にガス抜き不足による曇り現象が認められた。
樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置として、図2(a)〜(d)に示すブロー成形用金型を用いた。この金型は、幅200mm×長さ300mm×厚み20mm(一部40mm)の段差付き箱型形状である。
日本製鋼所(株)製NB−30ブロー成形機で、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ニユーストレン SH9000)シリンダー温度210℃で溶融させた。このブロー成形機に、図2(a)〜(d)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。
誘導コイル25aとしては、肉厚1mm、外径14mmの銅管を用いた。この誘導コイル25aは、誘導コイル25aとキャビティ面22a、22bとの距離の最大と最小の差が、3mm以内となるように配置した。また、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から2mm内側までの最外誘導コイル設置範囲Aの範囲内となるように、誘導コイル25aを配置した。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面22a、22bを170℃に昇温し、金型21を構成する2つの型21a、21bに外径50mm、肉厚4mmのパリソン23を挿入し、型を閉じて、キャビティ内にエアー注入口29aから空気を供給して、ブロー成形を行い、図示していない冷却装置から貫通孔28、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で成形体内部のエアーをパージし、型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、コーナー部分の偏肉が小さく、しわがなく、成形体表面は全体に亘って美麗な外観を呈していた。
日本製鋼所(株)製NB−30ブロー成形機で、ポリプロピレン(日本ポリプロ(株)製、ニユーストレン SH9000)シリンダー温度210℃で溶融させた。このブロー成形機に、実施例2で用いた、図2(a)〜(d)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。
ところで、誘導コイル25aの配置位置としては、図2(e)(f)に示す、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から20mm外側の43a、43bの位置とした。なお、誘導コイル25aとキャビティ面22a、22bとの距離の最大と最小の差は、図2(g)に示すように、実施例2の場合と同様とした。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面22a、22bを170℃に昇温し、金型21を構成する2つの型21a、21bに外径50mm、肉厚4mmのパリソン23を挿入し、型を閉じて、キャビティ内にエアー注入口29aから空気を供給して、ブロー成形を行い、図示していない冷却装置から貫通孔28、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で成形体内部のエアーをパージし、型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、喰い切り部分にバリが観られた。
樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置として、図3(a)〜(d)に示すプレス成形用金型を用いた。この金型は、肉厚3mm、幅200mm、長さ300mm、両端50mmが傾斜した台形の形状である。
河中産業(株)製の100tプレス成形機に、図3(a)〜(d)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。また、シートとして、500mm×500mm×肉厚3.2mmのポリプロピレンシート(日本ポリプロ(株)製、ニユーストレン SH9000)を用いた。
誘導コイル35aとしては、肉厚1mm、外径14mmの銅管を用いた。この誘導コイル35aは、誘導コイル35aとキャビティ面32a、32bとの距離の最大と最小の差が、3mm以内となるように配置した。また、雌型金型31bにおける誘導コイル35aは、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周より1mm内側までの最外誘導コイル設置範囲Aの範囲となるように配置し、さらに、雄型金型31aにおける誘導コイル35aは、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周より30mm内側までの最外誘導コイル設置範囲Aの範囲となるように配置した。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面32a、32bを170℃に昇温し、金型31を構成する雄型31a、雌型31bに上記シートを挿入し、型を閉じて、プレス成形を行い、図示していない冷却装置から貫通孔38、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で、型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、コーナー部分偏肉が小さく、成形体表面は全体に亘って美麗な外観を呈していた。
河中産業(株)製の100tプレス成形機に、図3(a)〜(d)に示す電磁誘導加熱式金型を取り付けた。また、シートとして、500mm×500mm×肉厚3.2mmのポリプロピレンシート(日本ポリプロ(株)製、ニユーストレン SH9000)を用いた。
ところで、誘導コイル35aの配置位置としては、図3(e)(f)に示す、キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から35mm内側の44bの位置、かつ、雄型金型31aのキャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から30mm内側の位置に肉厚1mm、外径14mmの銅管を配置した。また、誘導コイル35aとキャビティ面32a、32bとの距離の最大と最小の差は、図3(g)に示すように、実施例3と同様とした。
この金型を図示していない電磁誘導加熱装置から銅管に通電し、キャビティ面42a、42bを170℃に昇温し、金型41を構成する2つの型41a、41bに上記シートを挿入し、型を閉じて、プレス成形を行い、図示していない冷却装置から貫通孔38、銅管製誘導コイルに通水して、金型を冷却し、金型温度が60℃に達した時点で、型を開いて樹脂成形体を取り出した。
得られた樹脂成形体は、コーナー部分の偏肉が大きく、コーナー部分にしわが観られた。
11a 固定型
11b 可動型
12 キャビティ
12a、12b キャビティ面
13a ノズル穴
13b ランナー・ゲート
14a 磁性金属部
14b 非磁性金属部
15 誘導コイル保持部
15a 誘導コイル
16a、16b 断熱材
17 母型
18 貫通孔
19 エジェクターピン
a 角穴
b 丸穴
A 最外誘導コイル設置範囲
21a、21b 型
22 キャビティ
22a、22b キャビティ面
23 パリソン
24a 磁性金属部
24b 非磁性金属部
25 誘導コイル保持部
25a 誘導コイル
26 断熱材
27 母型
28 貫通孔
29 ダイス
29a エアー注入口
31a 雄型
31b 雌型
32a、32b キャビティ面
33 樹脂シート
34a 磁性金属部
34b 非磁性金属部
35 誘導コイル保持部
35a 誘導コイル
36 断熱材
37 母型
38 貫通孔
Claims (9)
- 樹脂成形用金型を有する装置であり、
この金型を構成する2つの型は、互いに向かい合う面に、それぞれ、キャビティ面が形成され、
上記2つの型は、それぞれ、上記キャビティ面を有する部位に磁性金属部が配され、
その磁性金属部の外面に、絶縁樹脂製の誘導コイル保持部及び非磁性金属部が順に配され、
上記誘導コイル保持部には、複数の誘導コイルが、当該型のキャビティ面からの距離の最大と最小の差が5mm以内に配されると共に、
キャビティの対角中心を基準としたとき、最も外側に配される誘導コイルが、キャビティ外周縁から30mm内側までの範囲内に配され、
上記磁性金属部は折れ曲がり部を有し、
上記誘導コイル保持部と接する側の上記折れ曲がり部の内角が、上記誘導コイル保持部に対して、鋭角、直角又は鈍角を形成しており、
この折れ曲がり部の面取り部の曲率半径は、50mm以上200mm以下である樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。 - 上記磁性金属部に、水冷用の貫通孔を形成した請求項1に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記水冷用の貫通孔に冷却水を通すための第1冷却機構を有し、この第1冷却機構には、上記貫通孔に空気を通じ、この貫通孔を乾燥させるためのエアパージ機構を設けた請求項2に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記誘導コイルは、銅線又は銅管をコイル状に巻いたものである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記誘導コイルは、銅管をコイル状に巻いたものであり、この銅管の中に冷却水を供給するための第2冷却機構を有する請求項4に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記誘導コイルは、銅線又は銅管をコイル状に巻いたものであり、誘導コイル保持部と磁性金属部の間に隙間を設け、その隙間に空気を供給するための第3冷却機構を有する請求項4に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記複数の誘導コイルは、それぞれ、少なくとも2つの通電装置のいずれかに接続された請求項1乃至6のいずれか1項に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記の磁性金属部、非磁性金属部、及び絶縁樹脂製の誘導コイル保持部からなる金型中核部の外周には、断熱材が配される請求項1乃至7のいずれか1項に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
- 上記誘導コイルの最外周面から上記磁性金属部までの距離が、10mm以上50mm以下である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の樹脂成形用電磁誘導加熱式金型装置。
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