JP6843777B2 - 向き合った回転ダイを利用する異形材の押出成形 - Google Patents
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Description
押出成形:
圧力をかけられた材料が、出ていく材料の断面および外観を規定する穴を有する異形材成形ツール(ダイとも呼ばれる)を押し通される作業。
圧力をかけられた材料が成形ツールを押し通される方法であり、1つまたは複数の面におけるパターン例の形式および断面および/または製品厚さの寸法変化の形式において、多様な断面、円周または形状を異形材に提供する。
一般に、異形材製造ツールのために専門家によって使用される名称である。
ダイ内の回転する異形材成形部材/機関。
ツールによる圧力の減少は、面積減少、プラスチックの典型的な加工および摩擦の結果である。圧力の結果、金属押出成形において、大量のエネルギが熱に変換される。「圧力降下バランシング」によって、ツール内の圧力降下に対する調節を行い、出ていく材料は、全ての部分において同じ速度を得る。
アンバランスとは、出ていく材料が、異形材断面のある部分においてより高い速度またはより低い速度で出ることまたは出たいことを意味する。アンバランスなツール内で押出成形された異形材は、(内部張力により)耐久性が低くなることがあり、凹むまたは曲がる傾向があり、回転ダイを用いる押出成形において、しばしばプロセスブレークダウンの結果となる。
押出成形される材料が圧力をかけられながら通過する最も小さな断面における押出成形ダイの面は、これにより、異形材の断面および外観を最終的に規定するための面を構成している。
押出成形される材料が、出ていく異形材速度の相対速度で通過するベアリング面である。なぜならば、このベアリング面は、静的であるからである。したがって、静的ベアリング面と押出成形される材料との間に速度差が存在することを意味し、その結果、大きな摩擦および熱を生じる。ベアリング面の長さを調節することにより、出ていく材料の全体の摩擦量ひいては圧力および速度を調節することができる。
回転ベアリング面は、異形材の断面を規定する回転するダイ/部材の表面であり、パターンを可能にしかつ壁厚変化を形成する。回転ベアリング面は、一般に、静的ベアリング面よりも著しく小さい、流れる材料に対する抵抗/摩擦を生じる。静的ベアリング面は、以前は、回転ベアリング面によって規定される異形材断面の様々な部分と、静的ベアリング面によって規定される部分との間のアンバランスに関する大きな問題を生じていた。
押出成形された材料が、回転するダイ/成形部材およびその回転するベアリング部に到達する前に通過する表面積である。プレベアリング部は、材料断面を大幅に縮小するので、後続の回転ダイは、押出成形される材料から、不必要に大きな力を受けなくてもよい。プレベアリング部は、上流のダイ内の先行する形状と組み合わせて、ダイを通る材料流の制御および/またはレデュレーションのための中心的役割を有する。
金属異形材の押出成形において、押出成形を停止させ、異形材を掴み、次いで、異形材を引っ張り、次いで、押出成形を再開するために、通常の引張装置(通常はダイから3〜7m)に達するために十分な異形材を絞り出すことが一般的である。
Claims (29)
- 異形材の断面および変動を完全にまたは部分的に規定する複数のいわゆる回転ダイ(2)と協働する1つまたは複数の静的部分母型(6)を有する、固定または可変の断面の1つまたは複数の異形材(12)に塑性的/熱的に変形可能な材料(11)を押出成形するための装置(100)であって、前記複数の回転ダイ(2)の面(1)は、該回転ダイ(2)に作用する反対向きの半径方向の力を伝達し打ち消すようにそれぞれ接触していることを特徴とする、装置(100)。
- 前記面(1)は動力伝達面であり、前記回転ダイ(2)の成形面部分(3)によって構成されていないことを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 押出成形される異形材(12)の反対側のためのダイとして働く外側の回転ダイ(4)をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
- 2つの可動なベアリングインサート(13)が上下の静的ベアリング面に設けられていることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
- 前記回転ダイ(2)は、コア部分(16a)に配置されており、押出成形される中空セクション(22)の内側における回転ダイを用いた押出成形を可能にしていることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
- 静的ツール部分(16b)における可動なベアリングインサート(13)は、前記押出成形される中空セクションの材料厚さの調節を許容し、前記可動なベアリングインサート(13)を昇降させることができる、請求項5記載の装置。
- ツールボア部分(16b)は、外側の回転ダイ(4)であることを特徴とする、請求項5記載の装置。
- 前記外側の回転ダイ(4)を昇降させることができることを特徴とする、請求項7記載の装置。
- 高さ調節可能な回転ダイ(4a,4b)は、可変高さ/調節可能なプレベアリング部(18)と組み合わされている、請求項8記載の装置。
- 前記外側の回転ダイ(4)を昇降させることができることを特徴とする、請求項3記載の装置。
- 高さ調節可能な前記外側の回転ダイは、可変高さ/調節可能なプレベアリング部(18)と組み合わされていることを特徴とする、請求項10記載の装置。
- 前記回転ダイ(2)は、組み込まれた、半径方向の力のための軸受(10)を有することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。
- 半径方向の力を互いに実質的に打ち消し合う、対を成した、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20個またはそれ以上の内側の回転ダイ(2)を有することができることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。
- 前記回転ダイ(2,4)は、該回転ダイと押出成形される材料との間に回転ベアリング面を有し、該回転ベアリング面は、静的ベアリング面よりも、流れる材料に対する抵抗または摩擦が小さいことを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。
- 前記装置は、単位時間当たりの速度/体積を変化させ、それによって、材料のインプット量は押出成形/引抜き成形ツールをフィードし、アウトプット異形材においてできるだけこのような一定の出口速度を許容するかまたは出口速度を減じ、それを、出ていく材料のフレーキング/過熱のリスクを回避するために、より小さな異形材領域が走行されるとき、材料量のフィードを、出ていく断面積および厚さプロフィルにおける変化と同期化させることによって行うことを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。
- 前記回転ダイ(2,4)は、該回転ダイと押出成形される材料との間に回転ベアリング面を有し、起動は、出ていく材料を、ベアリング面および回転ダイによって規定された後に30cm以内だけ保持しかつ引っ張り、押出成形方向に引っ張り始めることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の装置を用いて押出成形する方法。
- 請求項1から15のいずれか1項記載の装置によって、固定のまたは可変の断面の1つまたは複数の異形材(12)に塑性的/熱的に変形可能な材料(11)を押出成形する方法であって、前記回転ダイ(2)と接触する塑性的/熱的に変形可能な材料(11)を成形するステップを含むことを特徴とする、方法。
- 前記面(1)は、前記回転ダイ(2)の成形する面部分(3)によって構成されていないことを特徴とする、請求項17記載の方法。
- 外側の回転ダイ(4)が、押出成形される異形材(12)の反対側を形成することを特徴とする、請求項17または18記載の方法。
- 1つまたは複数の可動なベアリングインサート(13)の位置を変化させることによって、前記押出成形される異形材の材料厚さを変化させることを特徴とする、請求項17または18記載の方法。
- 異形材厚さ(15b,15a)に対してできるだけ一定に保たれるように支持長さ(14b,14a)を変化させることにより、可変のベアリングインサートを許容することによって、ベアリング面は、プレベアリング部とともに、より長いベアリング面を形成することを特徴とする、請求項17から20までのいずれか1項記載の方法。
- コア部分(16a)に配置された前記回転ダイ(2)を使用し、前記コア部分(16a)は、前記回転ダイ(2)と一緒に、前記押出成形される中空セクション(22)の内側を成形することを特徴とする、中空セクションの押出成形のための請求項17から21までのいずれか1項記載の方法。
- 1つまたは複数の可動なベアリングインサート(13)の位置を変化させることによって、押出成形される中空異形材の材料厚さを変化させる、請求項22記載の方法。
- 前記外側の回転ダイ(4)は、押出成形される中空異形材の外側のためのダイとして働く、請求項19を引用する請求項22記載の方法。
- 前記外側のダイ(4)を上昇/下降させることによって、出ていく異形材の厚さを変化させる、請求項24記載の方法。
- 前記回転ダイ(4a,4b)を上昇/下降させることによっておよび/またはプレベアリング部(18)を上昇/下降させることによって、厚さおよびパターンを制御することができる、請求項24記載の方法。
- 前記外側の回転ダイ(4)の上昇/下降によって厚さおよび/またはパターンを変化させる、請求項19または24記載の方法。
- プレベアリング部(18)を上昇/下降させることと組み合わされた、上昇/下降される外側の回転ダイによって、厚さおよび/またはパターンを変化させる、請求項17から27までのいずれか1項記載の方法。
- 前記装置は、単位時間当たりの速度/体積を変化させ、それによって、材料のインプット量は押出成形/引抜き成形ツールをフィードし、出ていく異形材においてできるだけこのような一定の出口速度を許容するかまたは出口速度を減じ、それは、出ていく材料のフレーキング/過熱のリスクを回避するために、より小さな異形材領域が走行するとき、材料量のフィードを、出ていく断面積および厚さプロフィルにおける変化と同期化させることによって行われることを特徴とする、請求項17から28までのいずれか1項記載の方法。
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