JP6888483B2 - Screw for injection molding machine and injection molding method - Google Patents
Screw for injection molding machine and injection molding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6888483B2 JP6888483B2 JP2017164094A JP2017164094A JP6888483B2 JP 6888483 B2 JP6888483 B2 JP 6888483B2 JP 2017164094 A JP2017164094 A JP 2017164094A JP 2017164094 A JP2017164094 A JP 2017164094A JP 6888483 B2 JP6888483 B2 JP 6888483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- resin
- peripheral surface
- molten resin
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、射出成形に用いられる、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ及び該スクリュを使用する射出成形方法に関する。 The present invention relates to a screw for an injection molding machine without a check ring, which is used for injection molding, and an injection molding method using the screw.
初めに、射出成形機の射出装置において、1成形サイクル分の溶融樹脂を可塑化(溶融状態に)させる計量工程について説明する。図1に示すように、インラインスクリュ式射出装置1においては、加熱バレル15内に回転可能に配置されたスクリュ16を、図示しないサーボモータ等の計量用駆動機構により回転させて、スクリュ16後方(図1右側)のホッパー等の材料供給部14から加熱バレル15内に供給させたペレット状(粒状)の樹脂材料14aを、スクリュ16の外周面と、スクリュ16の外周面に突出するように形成された螺旋状のフライト16aと、加熱バレル15の内周面との間に連続して形成される樹脂流路10を介してスクリュ16前方(図1左側)に流動させる。その間に、加熱バレル15の外周面に配置される加熱手段15aからの熱エネルギ及び回転するフライト16と樹脂材料14aとの接触時や樹脂材料14a同士の接触時に生じるせん断エネルギにより加熱・可塑化(溶融状態)させる。尚、図1は、インラインスクリュ式射出装置1の計量工程開始時を示しており、スクリュ16が計量開始位置(射出完了位置)にある。
First, a weighing process for plasticizing (melting) the molten resin for one molding cycle in the injection apparatus of the injection molding machine will be described. As shown in FIG. 1, in the in-line screw
樹脂材料14aはスクリュ16前方に流動され、樹脂流路10における受熱距離及び受熱時間の増加に伴って可塑化(溶融)が進行する。そして、スクリュ16前方のチェックリング18を通過する時点においてほぼ完全に可塑化され、スクリュ16先端のスクリュヘッド17前方の空間(貯留部15b)に到達する。計量工程において、加熱バレル15前方の射出ノズル13は、図示しない金型のスプルブッシュに押圧されており、また、射出ノズル13、あるいは、金型のいずれか一方に配置された図示しない樹脂遮断開放切換弁の遮断、あるいは、コールドランナ内で既に冷却固化(ゲートシール)した前回射出充填時の樹脂により、貯留部15bが閉空間を形成しているため、可塑化させた樹脂材料14a(溶融樹脂)を貯留部15bに貯留させることができる。
The
ここで、チェックリング18は逆流防止弁であって、スクリュ16の長手方向に所定量移動可能にスクリュ16と同軸に配置された中空円筒状(リング状)の弁体である。チェックリング18自体に、これをスクリュ16に対して長手方向に移動させる駆動源は備えておらず、計量工程時に、樹脂流路10を流動させる樹脂材料14aのスクリュ16前方への流動圧力により、チェックリング18をスクリュ16前方へ押圧させてその前進限まで移動させることにより、樹脂流路10を開放状態に維持させる。
Here, the
一方、インラインスクリュ式射出装置1においては、スクリュ16を回転させるだけでなく、射出充填のために、図示しない射出用駆動機構により長手方向に所定の速度及び圧力で前後進させることが可能である。スクリュ16を、射出用駆動機構により前進方向(図1左側)の圧力(背圧)を付与させながら、同時に、計量用駆動機構により所定速度で回転させることにより、樹脂流路10において可塑化させた樹脂材料14aを、同背圧と略同じ圧力を維持させた状態で貯留部15bに連続して貯留させることができる。その結果、図2に示すようにスクリュ16が回転されながら後退する。このスクリュ16の後退動作中も、チェックリング18前方の貯留部15b内の樹脂材料14aの圧力と、後方の樹脂流路10内の樹脂材料14aの圧力とが略同じ圧力(≒背圧)であるため、チェックリング18はスクリュ16の前進限位置に留まり、樹脂流路10の開放状態が継続する。尚、図2は、インラインスクリュ式射出装置1の計量工程完了時を示しており、スクリュ16が計量完了位置(射出開始位置)にある。
On the other hand, in the in-line screw
このような、インラインスクリュ式射出装置1の加熱バレル15内で行われる可塑化・計量工程のために、加熱バレル15の各部断面内形状や内径等と合わせて、スクリュ16の全長に亘って、スクリュ16の仕様(各部断面形状や外径等)やフライト16aの仕様(フライト外径、ピッチ、断面形状等)が、使用する樹脂材料の可塑化・計量工程を好適に行うことができるように設計されている。一般的には、スクリュ16後方(図1右側)の材料供給部14から、スクリュヘッド17のチェックリング18側(図1左側)までのスクリュ16の全長が、求められる機能に準じて、それぞれ、フィードゾーン(供給部)、コンプレッションゾーン(圧縮部)及びメタリングゾーン(計量部)と呼称される部位別に設計される(いずれのゾーンも図示せず)。また、加熱バレル15外周の長手方向に配置される加熱手段15aにより、射出ノズル13と、フィードゾーン、コンプレッションゾーン及びメタリングゾーンに相当する加熱バレル15の各部位の温度、あるいは、それぞれの部位を更に長手方向に分割した各分割部位の温度が適宜制御される。
Due to the plasticization / weighing process performed in the
ここで、射出用駆動機構には、加熱バレル15内のスクリュ16の長手方向の位置を計測する計測手段が配置されており、スクリュ16の、予め設定させた位置(計量完了位置/射出開始位置)までの後退により計量工程完了と判定させてスクリュ16の回転及び材料供給部14への樹脂材料14aの供給を停止させる。そして、射出用駆動機構によりスクリュ16を所定の速度(射出速度)で前進させることにより、貯留部15bの樹脂材料14aを金型内の金型キャビティに射出充填させることができる。
Here, the injection drive mechanism is provided with a measuring means for measuring the position of the
射出充填開始時においては、チェックリング18前方の貯留部15b内の樹脂材料14aの圧力と、同後方の樹脂流路10内の樹脂材料14aの圧力とが略同じ圧力(≒背圧)であるため、スクリュ16の前進動作に対してチェックリング18が追従できない。一方、スクリュ16の前進動作により、スクリュ16におけるチェックリング18の後退限位置に形成させた樹脂流路10の閉塞用シール面(図示せず)が前進して、チェックリング18後方端面に形成させたシール面(図示せず)に当接するため、樹脂流路10が閉塞される。また、樹脂流路10の閉塞後、スクリュ16の前進動作に伴い、貯留部15b内の樹脂材料14aの圧力が急激に上昇し、スクリュ16の前進動作の間、チェックリング18をスクリュ16後方へ押圧させる。そのため、スクリュ16の前進動作の間、貯留部15b内の樹脂材料14aの樹脂流路10への逆流が防止され、樹脂材料14bを金型キャビティ内へ射出充填させることができる。
At the start of injection filling, the pressure of the
しかしながら、特許文献1のように、チェックリングを備えるスクリュでは、射出成形が困難な場合がある。特許文献1では、特殊な成形材料やそれらとチェックリングの組み合わせに起因する、樹脂材料の溶融状態のばらつきや計量樹脂量のばらつきが、チェックリングを採用できない理由である。一方、このような特殊な樹脂材料を使用する場合だけでなく、ビニル系のポリ塩化ビニル(PVC)や、フッ素樹脂(PTFE、PFA)等、腐食性ガスを発生する樹脂材料を使用する射出成形の場合も、チェックリング部の腐食や、これに起因する、加熱バレル先端部を開放してのチェックリング部の清掃、あるいは、チェックリング部の交換頻度の高さ等を鑑み、チェックリングを備えないスクリュが採用される。
However, as in
一方、チェックリングを備えないスクリュが採用される場合においても、計量工程が完了し、射出充填工程が開始されると、スクリュの前進に伴い、貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が急激に上昇する。図1及び図2に示すような、チェックリング18を備えるスクリュ16であれば、先に説明したように、この樹脂圧力は、チェックリング18をスクリュ16の後方(図2の右側)へ押圧させるように、チェックリング18の前面(図2の左側)に作用するため、チェックリング18の逆流防止機能をより確実にする。この時、チェックリング18は閉塞状態であるため、これ以降、急激に上昇した貯留部の溶融樹脂の樹脂圧力が、チェックリング18より後方の樹脂流路10中の溶融樹脂に伝播することはない。
On the other hand, even when a screw without a check ring is adopted, when the weighing process is completed and the injection filling process is started, the resin pressure of the molten resin in the storage portion rises sharply as the screw advances. .. In the case of the
しかしながら、図3(a)に示すような、チェックリングを備えないスクリュ32であれば、この樹脂圧力は、スクリュ32前方の貯留部30bと連通する、樹脂流路20中のメタリングゾーンのほぼ可塑化(溶融状態化)が完了している溶融樹脂に伝播する。図3(a)は、チェックリングを備えないスクリュ32の概要を示す図であり、中央の正面図に対して、左右それぞれの側面図を配置したものである。側面図の2点鎖線は図示しない加熱バレルの内周面を示す。尚、図を見易くするために、スクリュ32のフライト32aの外周面と、2点鎖線で示す加熱バレル内周面との間隔を大きく描画している。
However, in the case of the
射出充填工程開始直後は、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力は、貯留部30bと連通する樹脂流路20中の、メタリングゾーン先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない。例えば、最初に樹脂圧力が伝播する樹脂流路20中の、スクリュ32のフライト32aの前端部32bから1ピッチ(1P)の位置までの溶融樹脂の滞留分布を図3(a)中にハッチングで示す。スクリュ32のフライト32aの1ピッチ(1P)とは、スクリュ外周面1周に連続して形成された隣り合うフライトのスクリュ長手方向の距離である。スクリュ全長に占めるメタリングゾーンの長さは、フライトのピッチ数で表すと、使用する樹脂材料(スクリュ仕様)により、1P〜5.5Pと様々であり、この範囲以外となる場合もある。図3(a)に示す、チェックリングを備えないスクリュ32においては、メタリングゾーンの長さはフライト32aの前端部32bから2Pであるものとする。
Immediately after the start of the injection filling process, the resin pressure of the molten resin in the
尚、樹脂圧力が伝播する方向は、瞬間的にはスクリュ32の長手方向であるため、1P分(外周面1周分)であっても、フライト32aの前端部32bとスクリュ32の長手方向にオーバーラップする部分には、樹脂圧力が遅れて伝播するためハッチングはしていない。この溶融樹脂の滞留分布は、ハッチングで示すように不均一である。また、繰り返すが、本ハッチングは、貯留部30bの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路20中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路20中のメタリングゾーンに溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
Since the direction in which the resin pressure propagates is instantaneously the longitudinal direction of the
そして、貯留部30bの樹脂圧力が、樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュ32の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fは、この樹脂流路20中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量(滞留面積)に比例するため不均一になる。具体的には、樹脂流路20中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量(滞留面積)が最も多いスクリュ32の上方外周面から、スクリュ32の回転軸に向かって作用する押し付け力F(F1)が最も大きい。また、フライト32aの前端部32b近傍は、溶融樹脂がほとんど滞留していないため、押し付け力F(F4)がもっとも小さい。ここで、押し付け力F1に対向する方向(スクリュ32の下方外周面から、スクリュ32の回転軸に向かって作用する)の押し付け力をF3、押し付け力F4に対向する方向(スクリュ32の左側外周面から、スクリュ32の回転軸に向かって作用する)の押し付け力をF2として、この押し付け力の差違を、大きさの異なる矢印で図3(b)に示すと、樹脂流路20中の、スクリュ32の外周面1周分の溶融樹脂の滞留量(滞留面積)に比例して、F1>F2>F3>F4となる。
Then, the pressing force F acting from the outer peripheral surface of the
この押し付け力Fの、射出充填工程開始直後の不均一により、スクリュ32は、対向する押し付け力F1及びF3の関係から図3(b)下方へ押し付けられ、同様に、対向する押し付け力F2及びF4の関係から図3(b)右側へ押し付けられる。スクリュ32は、スクリュ後方のみが支持されている片持ち支持であるため、その前方において、加熱バレル(図示せず)の内周面側に押し付けられ、フライト32aと加熱バレルの内周面とのクリアランスによっては、フライト32aが加熱バレルの内周面に接触するという問題がある。
Due to the non-uniformity of the pressing force F immediately after the start of the injection filling process, the
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、射出充填工程時に、スクリュの前進動作に伴い上昇する、貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が、樹脂流路中の溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力により、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ、及び該スクリュを使用する射出成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the resin pressure of the molten resin in the storage portion, which increases with the forward operation of the screw during the injection filling step, is applied to the molten resin in the resin flow path. An injection molding machine without a check ring that can prevent the flight of the screw from coming into contact with the inner peripheral surface of the heating barrel due to the pressing force generated by propagation that acts from the outer peripheral surface of the screw toward the rotation axis. It is an object of the present invention to provide a plastic for use and an injection molding method using the screw.
本発明の上記目的は、計量工程において、スクリュを収納する加熱バレルの前方の貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程に使用される、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュにおいて、
前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成されていることを特徴とする射出成形機用スクリュによって達成される。
The object of the present invention is to inject the molten resin stored in the storage portion in front of the heating barrel for accommodating the screw into the mold from the injection nozzle in front of the heating barrel by advancing the screw in the weighing process. In the injection molding machine screw without a check ring used in the injection filling process to be filled.
The molten resin in the resin flow path formed between the outer peripheral surface of the screw, the spiral flight formed so as to project to the outer peripheral surface of the screw, and the inner peripheral surface of the heating barrel, is described as described above. The pressing force acting from the outer peripheral surface of the screw toward the rotation axis, which is generated by propagating the resin pressure of the molten resin in the storage portion, which rises with the forward operation of the screw, is substantially uniform in the opposite direction. It is achieved by an injection molding machine screw characterized in that the flight is configured to be distributed.
そのような射出成形機用スクリュとして、前記スクリュが、
前記フライトが、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のメインフライトと、
前記メインフライトと同一の仕様を有するサブフライトと、を備え、
前記サブフライトが、前記メインフライトの前端部と位相を180°ずらした位置を前端部として、前記スクリュのメタリングゾーンに後端部が形成されることが好ましい。
As such a screw for an injection molding machine, the screw
A spiral main flight formed so that the flight projects on the outer peripheral surface of the screw, and a spiral main flight.
With a subfreight having the same specifications as the mainfreight,
It is preferable that the rear end portion is formed in the metering zone of the screw with the position where the subflight is 180 ° out of phase with the front end portion of the main flight as the front end portion.
また、本発明の上記目的は、本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法であって、計量工程において、前記スクリュを収納する前記加熱バレルの前方の前記貯留部に貯留された溶融樹脂を、前記スクリュを前進させて、前記加熱バレル前方の前記射出ノズルから金型内に射出充填させる射出充填工程において、
前記外周面と、前記メインフライト及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進により前記貯留部内の溶融樹脂に発生する樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させることを特徴とする射出成形方法によっても達成される。
Further, the above object of the present invention is an injection molding method using a screw for an injection molding machine without a check ring according to the present invention, and in the weighing step, the said screw in front of the heating barrel for accommodating the screw. In the injection filling step of advancing the screw and injecting and filling the molten resin stored in the storage portion into the mold from the injection nozzle in front of the heating barrel.
The molten resin in the resin flow path formed between the outer peripheral surface, the main flight and the subflight, and the inner peripheral surface of the heating barrel, and the molten resin in the storage portion by advancing the screw. resin pressure is generated by propagation that occurs, the outer peripheral surface pressing force acting towards the rotary axis from the screw, achieved by injection molding how to and characterized in that substantially uniformly distributed in the opposite direction Will be done.
本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュは、射出充填工程において、前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成されているので、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。 The screw for an injection molding machine without a check ring according to the present invention has a spiral flight formed so as to project onto the outer peripheral surface of the screw, the outer peripheral surface of the screw, and the heating in the injection filling step. The resin pressure of the molten resin in the reservoir, which rises with the forward movement of the screw, propagates to the molten resin in the resin flow path formed between the inner peripheral surface of the barrel and the screw. Since the flight is configured so that the pressing force acting from the outer peripheral surface toward the rotation axis is distributed substantially uniformly in the opposite directions, the flight of the screw is formed on the inner peripheral surface of the heating barrel in the injection filling step. Can be prevented from coming into contact with.
一方、本発明に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法は、射出充填工程において、
前記外周面と、前記メインフライト及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるので、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。
On the other hand, the injection molding method using a screw for an injection molding machine without a check ring according to the present invention is performed in the injection filling step.
The storage that rises in the molten resin in the resin flow path formed between the outer peripheral surface, the main flight and the subflight, and the inner peripheral surface of the heating barrel as the screw advances. In the injection filling step, the pressing force generated by propagating the resin pressure of the molten resin in the portion and acting from the outer peripheral surface of the screw toward the rotation axis is distributed substantially uniformly in the opposite directions. It is possible to prevent the flight from coming into contact with the inner peripheral surface of the heating barrel.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
図4及び図5を参照しながら本発明の第1実施形態に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュ、及び、該スクリュを使用する射出成形方法を説明する。
[First Embodiment]
A screw for an injection molding machine without a check ring and an injection molding method using the screw according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
まず、本発明の第1実施形態に係る、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュについて説明する。先に、図3を参照しながら説明した、インラインスクリュ式射出装置1のスクリュ32との差違は、フライト32aとは別に、サブフライト42aを備えている点である。以後の説明において、フライト32aをメインフライト32aと呼称すると共に、本スクリュをスクリュ42と呼称する。それ以外の構成については、図3を参照しながら説明した、インラインスクリュ式射出装置1と同じ符号を用いるものとする。
First, a screw for an injection molding machine without a check ring according to the first embodiment of the present invention will be described. The difference from the
スクリュ42を図4に示す。図4(a)は、スクリュ42の概要を示す図であり、中央の正面図に対して、左右それぞれの側面図を配置したものである。側面図の2点鎖線は図示しない加熱バレルの内周面を示す。スクリュ42のメインフライト32aのピッチは、図4(a)右側側面図に示すように、スクリュ32と同じく1Pであって、メタリングゾーンの長さは前端部32bから2Pであるものとする。尚、図を見易くするために、スクリュ42のメインフライト32a及びサブフライト42aの外周面と、2点鎖線で示す加熱バレル内周面との間隔を大きく描画している。
The
サブフライト42aは、メインフライト32aと同一の仕様を有している。同一の仕様とは、フライト高さ、フライトピッチ、フライト断面形状等が、メインフライト32aと同一であることを意味する。また、サブフライト42aは、図4(a)に示すように、メインフライト32aの前端部32bと位相を180°ずらした位置を前端部42bとして、スクリュ42のメタリングゾーンに後端部42cが形成されている。具体的には、サブフライト42aの前端部42bから1Pの位置、すなわち、スクリュ42のメインフライト32aの前端部32bから2Pのメタリングゾーンの長さの略中間位置に後端部42cが形成されている。
The
先に説明したように、計量工程が完了し、射出充填工程が開始されると、スクリュ42の前進に伴い、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力が急激に上昇する。この樹脂圧力は、スクリュ42前方の、貯留部30bと連通する樹脂流路20中の、メタリングゾーンのほぼ可塑化(溶融状態化)が完了している溶融樹脂に伝播する。射出充填工程開始直後は、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力は、貯留部30bと連通する樹脂流路20中の、メタリングゾーン先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない。最初に樹脂圧力が伝播する樹脂流路20中の、スクリュ42のメインフライト32aの前端部32bから1ピッチ(1P)の位置までの溶融樹脂の滞留分布を図4(a)中にハッチングで示す。先に説明したように、本ハッチングは、貯留部30bの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路20中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路に溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
As described above, when the weighing step is completed and the injection filling step is started, the resin pressure of the molten resin in the
図3(a)と比較すると明白なように、メインフライト32aの前端部32bに対して、その前端部42bを、位相を180°ずらして形成されたサブフライト42aにより、樹脂流路20の、樹脂の流動方向に直交する方向の流路幅が略半分になっている。言い換えれば、図3(a)におけるスクリュ32のフライト32aの1P分で外周面1周分であった樹脂流路20が、図4(a)においては、スクリュ42のメインフライト32aの略0.5P分と略半分のピッチで外周面1周分となる。貯留部30bの樹脂圧力が、樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂に伝播して発生する、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fは、この樹脂流路20中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量(滞留面積)に比例することは先に説明したとおりであり、この溶融樹脂の滞留分布が、ハッチングで示すように不均一であったとしても、サブフライト42aがない場合(図3(a))に対して押し付け力F自体が小さくなる。
As is clear when compared with FIG. 3A, the
一方、メインフライト32aの前端部32b近傍に発生する押し付け力(F4’)と、これに対向する方向の、サブフライト42aの前端部42b近郷に発生する押し付け力(F2’)は、溶融樹脂がほとんど滞留していないため、押し付け力Fが小さく、且つ、両フライトの仕様が同一であるため、大きな差違が生じることなく略同じ値となる。また、スクリュ42の上方外周面から、スクリュ42の回転軸に向かって作用する押し付け力(F1’)と、スクリュ42の下方外周面から、スクリュ42の回転軸に向かって作用する押し付け力(F3’)も、前端部の位相が180°異なる両フライトの仕様が同一であり、樹脂流路20中の、樹脂圧力が伝播した溶融樹脂の滞留量(滞留面積)が略同じであるため、大きな差違が生じることなく略同じ値となる。この押し付け力の差違を、大きさの異なる矢印で図4(b)に示すと、樹脂流路20中の、スクリュ32の外周面1周分の溶融樹脂の滞留量に比例して、F1’≒F3’>F2’≒F4’となる。F1’からF4’以外の対向する方向の押し付け力Fも略同じ値となることは言うまでもない。
On the other hand, the pressing force (F4') generated in the vicinity of the
その結果、樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂に、スクリュ42の前進動作に伴い上昇する、貯留部30b内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fを、対向する方向に略均一に分布させることができる。
As a result, the resin pressure of the molten resin in the
射出充填工程が進行すると、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布も拡張される。樹脂圧力が伝播する樹脂流路20中の、スクリュ42の外周面2周分の溶融樹脂の滞留分布を図5中にハッチングで示す。先に説明したように、本ハッチングは、貯留部30bの、急激に上昇した溶融樹脂の樹脂圧力が伝播した、樹脂流路20中の溶融樹脂の滞留分布であって、本ハッチングで示した以外の樹脂流路20中のメタリングゾーンに溶融樹脂が無いことを意味するものではない。
As the injection filling step progresses, the retention distribution of the molten resin in the metering zone in the
図5に示すように、射出充填工程が進行すると、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布が拡張されるため、図4(a)に対して、溶融樹脂の樹脂圧力の伝播する樹脂流路20中のメタリングゾーンの溶融樹脂の滞留分布の不均一の程度も低下することが分かる。したがって、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fの不均一の程度(差違)も順次低下し、対向する方向に対しても略均一に分布することになる。
As shown in FIG. 5, as the injection filling step progresses, the retention distribution of the molten resin in the metering zone in the
このように、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュにおいて、貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュの外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、フライトが構成されていることにより、また、このようなスクリュを使用する射出成形方法により、射出充填工程において、スクリュのフライトが加熱バレル内周面に接触することを防止することができる。 In this way, in an injection molding machine screw that does not have a check ring, the pressing force that acts from the outer peripheral surface of the screw toward the rotation axis, which is generated by propagating the resin pressure of the molten resin in the storage portion, is in the opposite direction. The flight of the screw comes into contact with the inner peripheral surface of the heating barrel in the injection filling step because the flight is configured so as to be distributed substantially uniformly to the resin, and by the injection molding method using such a screw. Can be prevented.
尚、本実施形態1においては、サブフライト42aは、図4(a)に示すように、メインフライト32aの前端部32bと位相を180°ずらした位置を前端部42bとして、サブフライト42aの前端部42bから1Pの位置、すなわち、スクリュ42の前端部42bから1Pの位置(スクリュ42のメタリングゾーンの長さ2Pの略中間位置)に後端部42cが形成されているとした。しかしながら、先に説明したように、貯留部30b内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fの不均一は、射出充填工程開始直後の、貯留部30bの溶融樹脂の樹脂圧力が、貯留部30bと連通する樹脂流路20中の、メタリングゾーンの先端部位の溶融樹脂にしか伝播していない状態の方が、射出充填工程が進行した状態よりも大きい。そのため、図4(a)を参照しながら説明したように、サブフライト42aの後端部42cが、少なくとも、サブフライト42aの前端部42bから0.5Pの位置、すなわち、スクリュ42のメインフライト32aの前端部32bから2Pのメタリングゾーンの長さの略中間位置よりも前方に形成されても、スクリュ42の前進動作に伴い上昇する、貯留部30b内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fを、対向する方向に略均一に分布させる効果が期待できる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4A, the
一方、樹脂材料や成形条件により、射出充填工程開始時に、貯留部30b内の溶融樹脂に発生する高い樹脂圧力や、その樹脂圧力がスクリュ42の樹脂流路中の溶融樹脂に伝播する圧力伝播速度等が様々であるため、上記効果を確実に奏するために、サブフライト42aの後端部42cが、サブフライト42aの前端部42bから0.5Pの位置、すなわち、スクリュ42の前端部42bから0.5Pの位置からもう少し長く形成させて、第1実施形態のように、スクリュ42の前端部42bから1Pの位置(スクリュ42のメタリングゾーンの長さ2Pの略中間位置)に形成されることがより好ましい。
On the other hand, depending on the resin material and molding conditions, the high resin pressure generated in the molten resin in the
しかしながら、サブフライト42aの後端部42cの位置をスクリュ42の、より後方に形成させれば良い訳ではない。サブフライト42aの後端部42cの位置をスクリュ42の、より後方に形成させる、すなわち、サブフライト42aの形成範囲を長くすることにより、サブフライト42aが形成される範囲の樹脂流路20においては、樹脂流動断面積が半減し樹脂流動長が倍増する。したがって、スクリュ42の回転速度が同じであれば、計量時間が増加すると共に溶融樹脂の加熱時間が長くなるという問題が発生する。計量時間を同じにするためには、スクリュ42の回転速度を増加させる必要があるが、その場合、サブフライト42aが形成されていない、メインフライト32aのみで形成される樹脂流路20中の溶融樹脂の流動速度が増加する問題や、射出装置の消費エネルギが増加する問題、更には、サブフライト42aが形成されている樹脂流路20中の樹脂流動速度の増加に伴うせん断エネルギの増加により、溶融樹脂の受熱量が増加する問題等が発生する。
However, it is not sufficient to form the position of the
一方、スクリュ42の前進動作に伴い上昇する、貯留部30b内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、スクリュ42の外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力Fを、対向する方向に略均一に分布させる効果は、サブフライト42aの後端部42cが、スクリュ42の外周面を半周から1周するメタリングゾーンに形成されることで得られることが明白である。また、押し付け力Fが発生するための、溶融樹脂の樹脂圧力の圧力伝播が可能な、樹脂流路が溶融樹脂で満たされている状態がメタリングゾーンにしかない点を鑑みて、サブフライト42aの最大形成範囲、すなわち、スクリュ42の後端部42cの最後端位置を、スクリュ42のメタリングゾーン後端位置より後方にしても、押し付け力Fを、対向する方向に略均一に分布させる効果を向上させることはない。
On the other hand, the pressing force F acting from the outer peripheral surface of the
以上、発明を実施するための形態について、第1実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。 Although the first embodiment has been described above with respect to the embodiment for carrying out the invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment and does not deviate from the contents described in the claims. Needless to say, it can be implemented in various ways.
1 インラインスクリュ式射出装置、10 樹脂流路、13 射出ノズル、14 材料供給部、14a 樹脂材料、15 加熱バレル、15a 加熱手段、15b 貯留部、16 スクリュ、16a フライト、17 スクリュヘッド、18 チェックリング、20 樹脂流路、30b 貯留部、32 スクリュ、32a フライト(メインフライト)、32b 前端部、42 スクリュ、42a サブフライト、42b 前端部、42c 後端部 1 In-line screw type injection device, 10 resin flow path, 13 injection nozzle, 14 material supply part, 14a resin material, 15 heating barrel, 15a heating means, 15b storage part, 16 screw, 16a flight, 17 screw head, 18 check ring , 20 resin flow path, 30b reservoir, 32 screw, 32a flight (main flight), 32b front end, 42 screw, 42a subflight, 42b front end, 42c rear end
Claims (2)
前記スクリュの外周面と、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進動作に伴い上昇する、前記貯留部内の溶融樹脂の樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させるように、前記フライトが構成され、
前記スクリュの前記フライトが、前記スクリュの外周面に突出するように形成された螺旋状のメインフライトと、
前記メインフライトと同一の仕様を有するサブフライトと、を備え、
前記サブフライトが、前記メインフライトの前端部と位相を180°ずらした位置を前端部として、前記スクリュのメタリングゾーンに後端部が形成されていることを特徴とする射出成形機用スクリュ。 In the weighing process, the molten resin stored in the storage portion in front of the heating barrel that houses the screw is used in the injection filling process in which the screw is advanced and injected and filled into the mold from the injection nozzle in front of the heating barrel. In the injection molding machine screw without a check ring
The molten resin in the resin flow path formed between the outer peripheral surface of the screw, the spiral flight formed so as to project to the outer peripheral surface of the screw, and the inner peripheral surface of the heating barrel, is described as described above. The pressing force acting from the outer peripheral surface of the screw toward the rotation axis, which is generated by propagating the resin pressure of the molten resin in the storage portion, which rises with the forward operation of the screw, is substantially uniform in the opposite direction. The flights are configured to be distributed ,
A spiral main flight formed so that the flight of the screw projects onto the outer peripheral surface of the screw, and
With a subfreight having the same specifications as the mainfreight,
A screw for an injection molding machine, characterized in that a rear end portion is formed in a metering zone of the screw with a position where the subflight is 180 ° out of phase with the front end portion of the main flight as a front end portion.
前記外周面と、前記メインフライト及び前記サブフライトと、前記加熱バレルの内周面との間に形成される前記樹脂流路中の溶融樹脂に、前記スクリュの前進により前記貯留部内の溶融樹脂に発生する樹脂圧力が伝播して発生する、前記スクリュの前記外周面から回転軸に向かって作用する押し付け力を、対向する方向に略均一に分布させることを特徴とする、
請求項1に記載の、チェックリングを備えない射出成形機用スクリュを使用する射出成形方法。 In the weighing step, the molten resin stored in the storage portion in front of the heating barrel that houses the screw is injected and filled into the mold from the injection nozzle in front of the heating barrel by advancing the screw. In the filling process
The molten resin in the resin flow path formed between the outer peripheral surface, the main flight and the subflight, and the inner peripheral surface of the heating barrel, and the molten resin in the storage portion by advancing the screw. resin pressure is generated by propagation that occurs, the pressing force acting towards the rotational axis from the outer peripheral surface of the screw, it characterized thereby substantially uniformly distributed in the opposite direction,
The injection molding method according to claim 1, wherein the screw for an injection molding machine without a check ring is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017164094A JP6888483B2 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Screw for injection molding machine and injection molding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017164094A JP6888483B2 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Screw for injection molding machine and injection molding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019038232A JP2019038232A (en) | 2019-03-14 |
JP6888483B2 true JP6888483B2 (en) | 2021-06-16 |
Family
ID=65725128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017164094A Active JP6888483B2 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Screw for injection molding machine and injection molding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6888483B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06238723A (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-30 | Jiyuken Kogyo:Kk | Structure of injection screw |
JP3236748B2 (en) * | 1994-12-15 | 2001-12-10 | 株式会社名機製作所 | Screw for injection molding of thermosetting resin |
JP3020508U (en) * | 1995-07-14 | 1996-02-02 | 株式会社名機製作所 | Smear head with scraping blade |
JP4611770B2 (en) * | 2005-03-02 | 2011-01-12 | 宇部興産機械株式会社 | Screw for molding fuel cell separator molding material and molding method of fuel cell separator molding material |
-
2017
- 2017-08-29 JP JP2017164094A patent/JP6888483B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019038232A (en) | 2019-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4955708B2 (en) | Screw and injection device | |
EP2979837B1 (en) | Injection molding method | |
EP2873505B1 (en) | Injection molding machine | |
JP5243451B2 (en) | Injection device and injection method thereof | |
JP6080611B2 (en) | Method for producing foamable injection-molded body and injection device therefor | |
JP6035439B2 (en) | Plasticizing apparatus, injection apparatus, molding apparatus, and method of manufacturing molded article | |
JP2001179417A (en) | Injection apparatus for molten metal | |
JP6888483B2 (en) | Screw for injection molding machine and injection molding method | |
JPH06339962A (en) | Injection molding device | |
WO2009118919A1 (en) | Injection molding machine and method of injection molding therewith | |
JP5210326B2 (en) | Screw and injection device | |
JP4820162B2 (en) | Screw, injection device and pressure member | |
JP4813584B2 (en) | Plasticizing screw for injection molding machine | |
JP5913075B2 (en) | Plasticizing apparatus, injection molding apparatus and injection molding method | |
JP5924588B2 (en) | Injection apparatus and injection molding method for injection molding machine | |
JPH09207180A (en) | Screw preplasticating injection molding machine | |
JP2018153969A (en) | Raw material supply control system for injection molding machine and raw material supply control method for injection molding machine | |
JP2013086455A (en) | Injection molding machine and method of manufacturing resin molded article | |
JP5083656B2 (en) | Forced opening of check ring in injection molding machine | |
JPH0839637A (en) | Plasticizing screw | |
JP2022176800A (en) | Backflow prevention device of injection molding machine | |
JP4996365B2 (en) | Pre-plastic injection molding equipment | |
JP2023059073A (en) | injection molding method | |
JP5889358B2 (en) | Injection molding machine | |
JP2000127214A (en) | Injection apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200520 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210326 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210503 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6888483 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |