JP6321812B2 - 単一モノリシックに形成された射出成形装置 - Google Patents
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Description
図面は、本発明を説明する目的で、本発明の1つ以上の実施形態の様態を示している。しかしながら、本発明は図面に示す精密な配置及び手段に限定されるものでないことが理解されなければならない。
図面は、必ずしも縮尺で描く必要はなく、仮想線、図式的表現や部分図で示されることがある。ある事例において、実施形態の理解に不要な詳細説明や他の詳細を把握するのを困難にしてしまう詳細説明については省略したものもある。
いくつかの態様によると、本発明は、単一モノリシックに構成された射出成形装置と同装置の製造方法とを対象とする。本発明による例示的な実施形態において、これらの装置を、1つ以上の自由形式の製造プロセスを全体的に又は部分的に用いて製造してもよい。「単一モノリシックに構成する」とは、金型プレート、ホットランナマニホルド、バッキングプレート(裏板)、ノズル、スプルーブッシング等の2つ以上の構成要素が、従来は個別に製造された後に組み立てられたが、これらを単一の形成プロセスで一緒に形成することを意味する。本発明の態様に係る射出成形装置の製造に自由形式の単一形成プロセスを用いることにより、従来の射出成形装置を個別の製造部品から製造する際に必要であった熟練の技術者による費用と時間のかかる追加の組み立てのステップを部分的又は全体的に回避することができる。また本発明の態様により、個別に機械の部材を製造することによって生じる既知の累積誤差を部分的又は完全に排除することにより、装置の個別の特徴をより正確且つ精密に製造することが可能となる。本開示に係る単一モノリシックに構成された射出成形装置の他の利点として、製造コストの削減、材料の削減、重量の低減、及び動作条件に合わせて構成を最適化することができることが挙げられるが、これに限定されるものでない。当業者は、本開示全体を熟読した後、射出成形装置の設計者及び製造者が上記した利点及び他の利点をいかにして得ることができるかを容易に理解するであろう。
Claims (29)
- 射出成形装置であって、
自由形式製造プロセスを用いて製造した単一モノリシック本体を備え、前記モノリシック本体は、
少なくとも1つのメルトチャンネルを有するマニホルドと、
前記モノリシック本体の内部と前記マニホルドの外部との間であって前記モノリシック本体の内に形成された断熱キャビティとを有し、
前記断熱キャビティは、前記マニホルドを実質的に包囲し、
前記モノリシック本体は、外部を有し、前記断熱キャビティと前記モノリシック本体の前記外部との間で流体連通する形成材料退避ポートを備え、
前記形成材料退避ポートに対して封止係合される閉鎖部をさらに備える射出成形装置。 - 前記マニホルドは、前記自由形式製造プロセスを用いて前記マニホルドと一体形成されたスプルー構造を有し、前記少なくとも1つのメルトチャンネルは、前記スプルー構造と連通する請求項1に記載の射出成形装置。
- 前記マニホルドは、前記自由形式製造プロセスを用いて前記マニホルドと一体形成されたノズル構造を有し、前記少なくとも1つのメルトチャンネルは、前記ノズル構造と連通する請求項1に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は、根元部と、前記根元部から延びる長手方向軸とを有し、前記ノズル構造がバルブゲートに係合されて前記マニホルドが熱成長を受けると、前記ノズル構造のたわみを許容するように構成された熱膨張収容部を前記射出成形装置はさらに備える請求項3に記載の射出成形装置。
- 前記熱膨張収容部は、前記ノズル構造と前記マニホルドとの間に配置される請求項4に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は第1弾性断面係数を有し、前記熱膨張収容部は、前記第1弾性断面係数より小さい第2弾性断面係数を備える請求項4に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は第1材料を備え、前記熱膨張収容部は、前記第1材料とは異なる第2材料を備える請求項4に記載の射出成形装置。
- ノズル構造は、根元部と、前記根元部から延びる長手方向軸とを有し、前記ノズル構造がバルブゲートに係合されて前記マニホルドが熱成長を受けると、前記ノズル構造のたわみを許容するよう構成された熱膨張収容部を前記射出成形装置はさらに備える請求項1に記載の射出成形装置。
- 前記熱膨張収容部は、前記ノズル構造と前記マニホルドとの間に配置される請求項8に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は、フレキシブルな可撓性部分から延在する請求項8に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は、第1弾性断面係数を有し、前記熱膨張収容部は、前記第1弾性断面係数より小さい第2弾性断面係数を備える請求項10に記載の射出成形装置。
- 前記ノズル構造は第1材料を備え、前記熱膨張収容部は、前記第1材料とは異なる第2材料を備える請求項10に記載の射出成形装置。
- 前記モノリシック本体の前記内部と前記断熱キャビティ内の前記マニホルドの前記外部との間に延びる少なくとも1つのスペーサをさらに備え、前記少なくとも1つのスペーサは、自由形式の製造プロセスにより、前記モノリシック本体及び前記マニホルドと一体形成される請求項1に記載の射出成形装置。
- 前記マニホルドは、第1熱伝導率を有する第1材料で作成され、前記少なくとも1つのスペーサは、前記第1熱伝導率より低い第2熱伝導率を有する第2材料で作成される請求項13に記載の射出成形装置。
- モノリシックに構成される射出成形装置の製造方法であって、
マニホルド格納構造体を自由形式で製造するステップと、
前記射出成形装置が完成する際に、マニホルド部が前記マニホルド格納構造体内のキャビティ内に配置されるように、前記マニホルド格納構造体内に前記マニホルド部を自由形式で製造するステップと、
少なくとも1つのスペーサが前記マニホルド格納構造体と前記マニホルド部の各々にモノリシックに連続するように、前記マニホルド格納構造体と前記キャビティ内の前記マニホルド部との間に延びる前記少なくとも1つのスペーサを自由形式で製造するステップを備える方法。 - 前記自由形式で製造するステップは各々、結果として前記キャビティに非結合粒子を充填する粒子添加技術を用いて実施され、前記方法はさらに、前記キャビティから前記非結合粒子を除去するステップを備える請求項15に記載の方法。
- 前記マニホルド格納構造体を前記自由形式で製造するステップは、退避ポートを有するように前記マニホルド格納構造体を自由形式で製造するステップを含み、前記キャビティから前記非結合粒子を除去するステップは、前記退避ポートを介して前記非結合粒子を除去するステップを含む請求項16に記載の方法。
- 前記非結合粒子を除去するステップは、前記退避ポートを吸引するステップ、気体又は液体を前記退避ポート内に流し込むステップ、及び前記退避ポートから物質を排出するステップのうちの少なくとも1つを含む請求項17に記載の方法。
- 前記非結合粒子を除去するステップに続いて、前記退避ポートを閉鎖するステップをさらに備える請求項17に記載の方法。
- 前記マニホルド部を自由形式で製造するステップは、第1熱伝導率を有する第1材料で前記マニホルド部を自由形式で製造するステップを含み、前記少なくとも1つのスペーサを自由形式で製造するステップは、前記第1熱伝導率より低い第2熱伝導率を有する第2材料で前記少なくとも1つのスペーサを自由形式で製造するステップを含む請求項15に記載の方法。
- 前記方法はさらに、前記マニホルド部の一部としてスプルー構造を自由形式で製造するステップを備える請求項15に記載の方法。
- 前記方法はさらに、前記マニホルド部の一部としてノズル構造を自由形式で製造するステップを備える請求項15に記載の方法。
- 前記方法はさらに、可撓性のある弾力部を形成するステップを備え、前記ノズル構造がフレキシブルな可撓性部分から延在する請求項22に記載の方法。
- 前記方法はさらに、第1弾性断面係数を有する前記ノズル構造を自由形式の製造により形成するステップと、前記第1弾性断面係数より小さい第2弾性断面係数を有する前記フレキシブルな可撓性部分を形成するステップとを備える請求項23に記載の方法。
- 前記方法はさらに、第1材料から前記ノズル構造を形成するステップと、前記第1材料とは異なる第2材料から前記フレキシブルな可撓性部分を形成するステップとを備える請求項23に記載の方法。
- 前記方法はさらに、前記マニホルド部の一部としてスプルー構造及びノズル構造を自由形式で製造するステップと、前記スプルー構造及び前記ノズル構造と連通する少なくとも1つのメルトチャンネルを形成するステップとを備える請求項15に記載の方法。
- 前記方法はさらに、フレキシブルな可撓性部分を自由形式で製造するステップを備え、前記ノズル構造が前記フレキシブルな可撓性部分から延びる請求項26に記載の方法。
- 前記方法はさらに、第1弾性断面係数を有する前記ノズル構造を形成するステップと、前記第1弾性断面係数より小さい第2弾性断面係数を有するフレキシブルな可撓性部分を形成するステップとを備える請求項26に記載の方法。
- 前記方法はさらに、第1材料から前記ノズル構造を形成するステップと、前記第1材料とは異なる第2材料からフレキシブルな可撓性部分を形成するステップとを備える請求項26に記載の方法。
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