JP6809836B2 - 樹脂チューブの曲げ加工方法 - Google Patents
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- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Description
まず、本実施形態に係る曲げ加工方法を用いて曲げ加工される樹脂チューブ1について、図1を参照しながら説明する。なお、以下の樹脂チューブ1の構成及び製造方法は、特に限定されるものではなく、本実施形態に係る樹脂チューブの曲げ加工方法は、後述するように、種々の樹脂製のチューブ、ホース等に対して適用することができる。
図1に示すように、樹脂チューブ1は、内径及び外径が一端側から他端側まで略一定である円管であって、径方向に積層された複数の樹脂層で形成された樹脂チューブ本体2と、その樹脂チューブ本体2の外表面を被覆するプロテクタ9とを備える。
内層4や中間層5を構成する樹脂材料は、例えば、耐燃料性等に優れたフッ素系樹脂等である。フッ素系樹脂は、具体的には例えば、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエーテル共重合体(PFA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体(EFEP)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニリデン/クロロトリフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル/クロロジフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(THV)、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/パーフルオロアルキルビニルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体等である。なお、これらのフッ素系樹脂のうち、優れた成形加工性を有するとの観点から、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を使用することが好ましい。これらの樹脂は単独又は2種以上を混合して使用され得る。
上述のフッ素系樹脂やナイロン系熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂である。結晶性樹脂は、固化した状態では、一般に非晶質の部分と結晶性の部分とが混在している。
ビカット軟化温度は耐熱性を示す指標としての値であり、ISO306B50法により求めることができる。
次に、樹脂チューブ1の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。本実施形態における樹脂チューブ1は、図2に示す押出成形装置30を使用して押出成形により製造される。押出成形装置30は、樹脂チューブ1の層の数に対応する数(本実施形態では4つ)の押出成形機21とダイス22と冷却装置23と引取機24と切断機25とを有している。
次に、本実施形態に係る樹脂チューブ1の曲げ加工方法について、図4〜図7を参照しながら説明する。
予熱工程S1は、直管状の樹脂チューブ1を予熱して軟化させ、次の型入れ工程S2における型入れを容易にするための工程である。図5及び図6に、それぞれ予熱工程S1の手順及びその装置の構成を示す。
但し、大気圧は、0.10MPaとすることができる。
次に、予熱工程S1において予熱された樹脂チューブ1は、曲げ加工用の曲げ型10に型入れされる。
成形工程S3は、曲げ型10に型入れされた樹脂チューブ1を加熱して成形するための工程である。図7及び図8に、それぞれ成形工程S3の手順及びその装置の構成を示す。
冷却工程S4では、成形工程S3後の樹脂チューブ1を冷却させて樹脂材料を固化させ、曲げ形状を固定化させる工程である。冷却方法は、特に限定されるものではないが、具体的には例えば常温大気中に放置することによる自然冷却、冷却水中に水没させることによる水冷、あるいは成形工程S3において工程S36で炉18から樹脂チューブ1を取り出すことなく炉18内に放置することによる炉冷等の手段を採用することができる。
脱型工程S5は、冷却された樹脂チューブ1を曲げ型10から脱型して、曲げ加工が施された樹脂チューブ1を得る工程である。脱型方法は特に限定されるものではないが、例えば手動等により行うことができる。
内層用の押出成形機、中間層用の押出成形機、接着層用の押出成形機、及び外層用の押出成形機から、各層の材料となる樹脂を押し出して、チューブ積層用のダイスにより、各樹脂を積層してチューブ状に成形した。
実施例1〜38、及び比較例1〜13において、後述する条件により、予熱工程、型入れ工程、成形工程、冷却工程、脱型工程を経て曲げ加工された樹脂チューブ1を得た。なお、得られた樹脂チューブ1の曲げ加工精度を評価するため、脱型工程後に後述する戻りテストを行った。
予熱工程における予熱温度及び予熱時間を変化させて、曲げ成形後の樹脂チューブについて評価した。試験条件、評価条件及び試験結果を表2、表3に示す。
成形工程において、樹脂チューブ内部に導入する飽和水蒸気温度を変化させて、曲げ成形後の樹脂チューブについて評価した。試験条件、評価条件及び試験結果を表2、表4に示す。
成形工程において、樹脂チューブ外部の炉温度を変化させて、曲げ成形後の樹脂チューブについて評価した。試験条件、評価条件及び試験結果を表2、表5に示す。
成形工程において、成形時間を変化させて、曲げ成形後の樹脂チューブについて評価した。試験条件、評価条件及び試験結果を表2、表6に示す。
2 樹脂チューブ本体
4 内層(樹脂層)
5 中間層(樹脂層)
6 接着層(樹脂層)
7 外層(樹脂層)
10 曲げ型
S1 予熱工程
S2 型入れ工程
S3 成形工程
12 飽和水蒸気
Claims (6)
- 樹脂チューブを予熱する予熱工程と、
前記予熱された樹脂チューブを曲げ型内に配置する型入れ工程と、
前記型入れされた樹脂チューブを加熱して成形する成形工程と
を備えた樹脂チューブの曲げ加工方法であって、
前記成形工程は、前記型入れされた樹脂チューブの外部の温度を該樹脂チューブを形成する樹脂材料のガラス転移温度以上融点以下の第1温度とするとともに、前記型入れされた樹脂チューブの内部に該樹脂チューブを形成する前記樹脂材料の結晶化温度以上融点以下の第2温度の飽和水蒸気を封入した状態で、第1所定時間保持する工程であり、
前記第1所定時間は、70秒以上300秒以下であり、
前記予熱工程は、前記樹脂チューブの内部のみに、前記樹脂材料のガラス転移温度以上ISO306B50法により測定されたビカット軟化温度以下の第3温度の飽和水蒸気を封入した状態で第2所定時間保持する工程であり、
前記第3温度は、160℃以下であり、
前記第2所定時間は、15秒以上120秒以下であることを特徴とする樹脂チューブの曲げ加工方法。 - 前記樹脂チューブは、積層された複数の樹脂層を備え、
前記樹脂材料は、
前記複数の樹脂層のうち、前記樹脂チューブの径方向の層厚さが最も大きい樹脂層を形成する材料か、又は、
前記複数の樹脂層を形成する材料のうち、最も融点の低い材料であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂チューブの曲げ加工方法。 - 前記複数の樹脂層は、ポリアミド樹脂からなる層と、フッ素系樹脂からなる層とを備えたことを特徴とする請求項2に記載の樹脂チューブの曲げ加工方法。
- 前記樹脂材料はポリアミド樹脂であり、
前記第1温度は、40℃以上190℃以下であり、
前記第2温度は、130℃以上190℃以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂チューブの曲げ加工方法。 - 前記樹脂材料はポリアミド樹脂であり、
前記第1温度は、60℃以上177℃以下であり、
前記第2温度は、150℃以上177℃以下であり、
前記第1所定時間は、90秒以上180秒以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂チューブの曲げ加工方法。 - 前記予熱工程において、前記第3温度は130℃以上145℃以下であり且つ前記第2所定時間は15秒以上30秒以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂チューブの曲げ加工方法。
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