JP6893828B2 - Injection equipment of injection molding machine for foam molding - Google Patents
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Description
本発明は、発泡成形用射出成形機の射出装置に係り、特に、加熱筒ヘッドへの物理発泡剤の供給機構に関する。 The present invention relates to an injection device of an injection molding machine for foam molding, and more particularly to a mechanism for supplying a physical foaming agent to a heating cylinder head.
本願の出願人は先に、超臨界状態のCO2ガスやN2ガス等を発泡剤として用いる発泡成形用射出成形機の射出装置として、加熱筒ヘッド内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、該多孔質材料をもって形成された部分に樹脂通路の一部を構成するセンタ孔が開設されたスリーブを内蔵し、該スリーブの外周面と加熱筒ヘッドの内周面との間に発泡剤の導入空間を形成したものを提案した(例えば、特許文献1参照。)。なお、本明細書においては、発泡剤として用いる超臨界流体を「物理発泡剤」という。 The applicant of the present application has previously provided at least a part of a porous material in the heating cylinder head as an injection device of an injection molding machine for foam molding using CO 2 gas, N 2 gas, etc. in a supercritical state as a foaming agent. A sleeve having a center hole forming a part of the resin passage is built in the formed portion formed of the porous material, and foamed between the outer peripheral surface of the sleeve and the inner peripheral surface of the heating cylinder head. We have proposed a product that forms an introduction space for the agent (see, for example, Patent Document 1). In the present specification, the supercritical fluid used as a foaming agent is referred to as a "physical foaming agent".
特許文献1に記載の射出装置は、加熱筒ヘッドに物理発泡剤の供給ノズルを取り付け、該ノズルから供給される物理発泡剤を、スリーブの外周面と加熱筒ヘッドの内周面との間に形成される物理発泡剤導入空間(以下、「導入空間」と略称する。)内に噴射すると、導入空間内に噴射された物理発泡剤が、スリーブの多孔質材料をもって形成された部分が有する微細な空孔を通して、センタ孔内及び樹脂通路内に供給される。従って、特許文献1に記載の射出装置によれば、加熱筒ヘッドに開設された物理発泡剤の導入孔から加熱筒ヘッドの樹脂通路内に直接物理発泡剤を供給する場合に比べて、物理発泡剤と可塑化樹脂との接触面積を拡大できるので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を高めることができて、ショットサイクルの短縮化及び成形品の均質化を図ることができる。
In the injection device described in
しかしながら、発泡成形用射出成形機については、更なるショットサイクルを短縮化が求められている。ショットサイクルを短縮化するためには、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を更に高める必要がある。 However, injection molding machines for foam molding are required to further shorten the shot cycle. In order to shorten the shot cycle, it is necessary to further increase the diffusion rate of the physical foaming agent into the plasticizer.
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、加熱筒ヘッド内に貯えられた可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散が迅速に行われ、発泡成形品の生産性の高い発泡成形用射出成形機の射出装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem of the prior art, and an object of the present invention is to rapidly diffuse a physical foaming agent into a plasticized resin stored in a heating cylinder head. An object of the present invention is to provide an injection device for an injection molding machine for foam molding, which has high productivity of foam molded products.
本発明は、前記課題を解決するため、先端側に逆流防止用のチェックリング機構を備えたスクリュと、前記スクリュが回転可能かつ前後進可能に収納された加熱筒と、前記加熱筒の先端部に備えられた加熱筒ヘッドと、前記加熱筒ヘッドの先端部に連結された射出ノズルと、前記加熱筒ヘッドに取り付けられた物理発泡剤を供給する発泡剤供給ノズルと、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブと、を備え、前記スクリュの先端部から前記射出ノズルの先端部までの計量樹脂溜め部内に貯えられた可塑化樹脂と、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤と、の混合体を金型のキャビティ内に射出充填して、所要の発泡成形体を成形する発泡成形用射出成形機の射出装置において、前記加熱筒ヘッドに前記スリーブを収容すると共に、前記スリーブに開設された前記センタ孔内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルを収容し、前記ニードルは、前記加熱筒ヘッド内に収容されたトーピードに保持されて前記センタ孔の中心部に配置され、前記トーピードは、前記センタ孔と連通する樹脂流通孔と、前記導入空間と連通する物理発泡剤の導入孔と、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises a screw provided with a check ring mechanism for preventing backflow on the tip side, a heating cylinder in which the screw is rotatably and forward-movingly housed, and a tip portion of the heating cylinder. A heating cylinder head provided in the above, an injection nozzle connected to the tip of the heating cylinder head, and a foaming agent supply nozzle for supplying a physical foaming agent attached to the heating cylinder head, at least a part of which is porous. A sleeve formed of a material and having a center hole having a resin passage in the center, and a plasticized resin stored in a measuring resin reservoir from the tip of the screw to the tip of the injection nozzle. In the injection device of an injection molding machine for foam molding, a mixture of the physical foaming agent supplied from the foaming agent supply nozzle and the physical foaming agent is injected and filled into the cavity of the mold to form a required foam molded product. The sleeve is housed in the heating cylinder head, and at least a part of the physical foaming agent is formed of a porous material in the center hole formed in the sleeve and is supplied to the center from the foaming agent supply nozzle. A resin that accommodates a needle provided with an introduction space , the needle is held by a torpedo housed in the heating cylinder head and arranged at the center of the center hole, and the torpedo communicates with the center hole. It is characterized by having a flow hole and an introduction hole for a physical foaming agent that communicates with the introduction space.
前記構成によると、加熱筒ヘッドに、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブを収容したので、発泡剤供給ノズルから噴射された物理発泡剤は、スリーブが有する微細な空孔を通ってスリーブの面方向に広がり、センタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。また、前記構成によると、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルをセンタ孔内に収容したので、発泡剤供給ノズルから噴射された物理発泡剤は、まず導入空間内に入ってニードルの長さ方向に広げられる、更に、導入空間内に供給された物理発泡剤は、ニードルが有する微細な空孔を通ってニードルの面方向に広がり、センタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。このように、前記構成によると、センタ孔の外周方向及び内周方向の双方から、計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出されるので、センタ孔の外周方向のみから、計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に物理発泡剤を供給する場合に比べて、可塑化樹脂と物理発泡剤との接触面積を増加することができる。よって、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散を迅速かつ均一なものとできて、所要の品質を有する発泡成形品の生産性を高めることができる。 According to the above configuration, the heating cylinder head accommodates a sleeve having at least a part formed of a porous material and having a center hole having a resin passage in the center, so that physical foaming jetted from a foaming agent supply nozzle is accommodated. The agent spreads in the surface direction of the sleeve through the fine pores of the sleeve, and is uniformly ejected from the entire circumference direction of the center hole into the plasticizer stored in the measuring resin reservoir. Further, according to the above configuration, since at least a part of the needle is formed of a porous material and a needle having a space for introducing a physical foaming agent in the center is housed in the center hole, the physical injection from the foaming agent supply nozzle is performed. The foaming agent first enters the introduction space and spreads in the length direction of the needle, and further, the physical foaming agent supplied into the introduction space spreads in the surface direction of the needle through the fine pores of the needle. , It is uniformly ejected from the entire circumference direction of the center hole to the plasticized resin stored in the measuring resin reservoir. As described above, according to the above configuration, since the plasticized resin stored in the measuring resin reservoir is uniformly ejected from both the outer peripheral direction and the inner peripheral direction of the center hole, the measuring is performed only from the outer peripheral direction of the center hole. The contact area between the plasticizer and the physical foaming agent can be increased as compared with the case where the physical foaming agent is supplied to the plasticizer stored in the resin reservoir. Therefore, the diffusion of the physical foaming agent into the plasticizer can be made rapid and uniform, and the productivity of the foam molded product having the required quality can be increased.
前記構成によると、樹脂通路内に収容されたトーピードを用いてニードルを保持するので、ニードルをセンタ孔内に安定に保持できる。また、前記構成によると、ニードルをスリーブに開設されたセンタ孔の中心部に配置するので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより一層均一なものとすることができる。 According to the above configuration, since the needle is held by using the torpedo housed in the resin passage, the needle can be stably held in the center hole. Further, according to the above configuration, since the needle is arranged at the center of the center hole formed in the sleeve, the diffusion of the physical foaming agent into the plasticizer can be made more uniform.
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記ニードルは、前記トーピードと独立の別体に形成され、前記トーピードに螺着されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the injection molding machine for foam molding having the above configuration, the needle is formed as a separate body independent of the torpedo and is screwed to the torpedo.
前記構成によると、多孔質材料からなるニードルとバルク材からなるトーピードとを独立の別体に形成したので、例えばレーザ加工等によりニードルに相当する部分とトーピードに相当する部分とを一体に形成する場合に比べて、各部の製造を容易化でき、トータルの製造コストを低減できる。また、ニードル又はトーピードが損傷したときには、必要な部材のみを交換すれば良いので、経済性に優れる。さらに、前記構成によると、ニードルをトーピードに螺着するので、ニードルとトーピードとの組立作業を簡単に行うことができる。 According to the above configuration, since the needle made of the porous material and the torpedo made of the bulk material are formed as independent bodies, for example, a portion corresponding to the needle and a portion corresponding to the torpedo are integrally formed by laser processing or the like. Compared with the case, the manufacturing of each part can be facilitated and the total manufacturing cost can be reduced. Further, when the needle or the torpedo is damaged, only necessary members need to be replaced, which is excellent in economy. Further, according to the above configuration, since the needle is screwed to the torpedo, the assembly work of the needle and the torpedo can be easily performed.
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間を形成することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the injection molding machine for foam molding having the above configuration, an introduction space for a physical foaming agent supplied from the foaming agent supply nozzle is formed between the heating cylinder head and the sleeve. To do.
前記構成によると、加熱筒ヘッドとスリーブとの間に物理発泡剤の導入空間を形成するので、発泡剤供給ノズルから供給された物理発泡剤は、加熱筒ヘッドの長さ方向に広げられ、次いでスリーブが有する微細な空孔を通ってセンタ孔の全周方向から計量樹脂溜め部内に蓄えられた可塑化樹脂に均一に噴出される。よって、加熱筒ヘッドとスリーブとの間に物理発泡剤の導入空間を形成しない場合に比べて、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより一層迅速かつ均一なものにできる。 According to the above configuration, since the introduction space of the physical foaming agent is formed between the heating cylinder head and the sleeve, the physical foaming agent supplied from the foaming agent supply nozzle is expanded in the length direction of the heating cylinder head, and then It is uniformly ejected from the entire circumference direction of the center hole to the plasticized resin stored in the measuring resin reservoir through the fine pores of the sleeve. Therefore, the diffusion of the physical foaming agent into the plasticized resin can be made more rapid and uniform than in the case where the introduction space of the physical foaming agent is not formed between the heating cylinder head and the sleeve.
また本発明は、前記構成の発泡成形用射出成形機において、前記発泡剤供給ノズルは、前記加熱筒ヘッドと前記スリーブとの間に形成された前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第1の発泡剤供給ノズルと、前記ニードルの中心部に設けられた前記導入空間内に物理発泡剤を供給する第2の発泡剤供給ノズルと、の組み合わせからなることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the injection molding machine for foam molding having the above configuration, the foaming agent supply nozzle supplies the physical foaming agent into the introduction space formed between the heating cylinder head and the sleeve. It is characterized in that it is composed of a combination of the foaming agent supply nozzle of No. 1 and a second foaming agent supply nozzle for supplying a physical foaming agent into the introduction space provided in the center of the needle.
前記構成によると、発泡成形用射出成形機に2つの発泡剤供給ノズルを備えたので、発泡剤供給ノズルを1つしか備えない場合に比べて、所定量の物理発泡剤を短時間で可塑化樹脂内に導入することができる。 According to the above configuration, since the injection molding machine for foam molding is provided with two foaming agent supply nozzles, a predetermined amount of physical foaming agent can be plasticized in a short time as compared with the case where only one foaming agent supply nozzle is provided. It can be introduced into the resin.
本発明は、樹脂通路の一部を構成するセンタ孔の外側及び内側の双方から、センタ孔内に貯えられた可塑化樹脂内に物理発泡剤を供給できるので、可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散速度を迅速化できると共に、可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散を均一化できる。よって、本発明によれば、所要の品質を有する発泡成形品を高能率に製造できる。 In the present invention, since the physical foaming agent can be supplied into the plasticizer stored in the center hole from both the outside and the inside of the center hole forming a part of the resin passage, the physical foaming agent to the plasticizer can be supplied. The diffusion rate of the physical foaming agent can be increased, and the diffusion of the physical foaming agent into the plasticizer can be made uniform. Therefore, according to the present invention, an effervescent molded product having a required quality can be produced with high efficiency.
以下、本発明に係る射出装置の実施形態を、図に基づいて説明する。なお、以下に記載する実施形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲を実施形態の記載の範囲内に限定するものではない。従って、本発明は、実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the injection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below show an example when embodying the present invention, and do not limit the scope of the present invention to the scope described in the embodiments. Therefore, the present invention can be implemented with various modifications to the embodiments.
まず、図1を用いて、実施形態に係る射出装置を備えた発泡成形用射出成形機1の全体について説明する。図1に示すように、本例の発泡成形用射出成形機1は、フレーム2上に対向に配置された型開閉・型締ユニット3及び射出装置4と、射出装置4に物理発泡剤を供給する物理発泡剤供給装置5とを備えている。
First, with reference to FIG. 1, the entire
型開閉・型締ユニット3は、フレーム2上において所定の間隔を隔てて対向に配置されたテールストック11及び固定ダイプレート12と、これらテールストック11及び固定ダイプレート12の間に配置され、フレーム2上に移動可能に取り付けられた可動ダイプレート13と、両端がテールストック11と可動ダイプレート13とに連結されたトグルリンク機構14を備えている。可動ダイプレート13は、両端がテールストック11と固定ダイプレート12とに連結されたタイバー15に案内されてフレーム2上を移動する。固定ダイプレート12には固定側金型16が搭載され、可動ダイプレート13には可動側金型17が搭載されている。
The mold opening / closing /
テールストック11には、型開閉・型締用電動サーボモータ18が搭載されると共に、ボールねじ機構19のナット体19aが回転自在に取り付けられる。このナット体19aには、ボールねじ機構19のねじ軸19bが螺合されており、このねじ軸19bの先端はトグルリンク機構14のクロスヘッド14aに連結されている。型開閉・型締用電動サーボモータ18の主軸は、タイミングベルト等の適宜の回転伝達機構を介して、ボールねじ機構19のナット体19aに連結されている。従って、型開閉・型締用電動サーボモータ18を正転又は逆転すると、ボールねじ機構19及びクロスヘッド14aを介してトグルリンク機構14が伸長又は収縮され、固定側金型16及び可動側金型17の開閉及び型締が行われる。
An
また、テールストック11には、型厚調整用モータ20が搭載されると共に、タイバー15の端部に形成されたねじ部(図示省略)に螺合された型厚調整用ナット21が回転可能に備えられる。型厚調整用モータ20の主軸は、適宜の回転伝達機構を介して、型厚調整用ナット21のギア部21aに連結されている。従って、フレーム2に対するテールストック11の固定を解除した状態で型厚調整用モータ20を正転又は逆転すると、型厚調整用ナット21がタイバー15の長さ方向に移動し、フレーム2に対するテールストック11の設定位置が調整される。これにより、固定側金型16及び/又は可動側金型17を交換した後の型厚調整を行うことができる。
A mold
射出装置4は、加熱筒31と、加熱筒31の先端部に取り付けられた加熱筒ヘッド32と、加熱筒ヘッド32の先端部に取り付けられた射出ノズル33とを備えている。加熱筒31の内部には、スクリュ34が回転可能かつ前後進可能に収納されている。また、加熱筒31の外周には、バンドヒータ35が巻装されている。加熱筒31は、ホッパブロック36に取り付けられており、ホッパブロック36には、スクリュ34の駆動源であるスクリュ駆動部37と、原料樹脂を貯えるホッパ38とが備えられる。加熱筒31は、ホッパブロック36の内部において、ホッパ38に貯えられた原料樹脂の供給を受ける。ホッパブロック36は、フレーム2上に備えられたノズルタッチ/バック用モータ39により、ノズルタッチ位置又はノズルバック位置に前後進駆動される。
The
加熱筒31は、スクリュ34と協働してホッパ38に貯えられた原料樹脂の引き込み、可塑化、計量及び射出を行う。即ち、スクリュ駆動部37によってスクリュ34を回転駆動すると、スクリュ34のねじ送り作用によって、ホッパ38に貯えられた原料樹脂が順次加熱筒31内に引き込まれる。加熱筒31内に引き込まれた原料樹脂は、スクリュ34の回転に伴って発生する摩擦熱及び剪断熱と、バンドヒータ35によって与えられる電熱とによって可塑化される。可塑化樹脂は、スクリュ34のねじ送り作用によって順次加熱筒31の先端側に移送され、1回の射出に必要な樹脂量が計量される。そして、加熱筒31の先端部に所定量の可塑化樹脂が貯えられた後、スクリュ34が前進駆動され、加熱筒31の先端部に貯えられた所定量の可塑化樹脂が、固定側金型16と可動側金型17との間に形成されたキャビティ内に射出される。
The
スクリュ34は、図2に拡大して示すように、外周面にスクリュ溝41aが形成されたスクリュ本体41と、スクリュ本体41の先端部に取り付けられたやじり形のスクリュヘッド42とから構成されており、スクリュ本体41とスクリュヘッド42の間には、逆流防止用のチェックリング機構43が配置されている。チェックリング機構43は、スクリュ本体41に固定されたチェックシート44と、スクリュ本体41に前後進可能かつ回転可能に遊嵌されたチェックリング45とをもって構成される。
As shown in an enlarged manner in FIG. 2, the
原料樹脂の可塑化工程においては、スクリュ本体41側からスクリュヘッド42側に移送される可塑化樹脂の圧力によって、チェックリング45がチェックシート44から離隔する方向に移動し、チェックリング機構43は自動的に導通状態に切り換えられる。従って、スクリュ本体41側から移送される可塑化樹脂は、スクリュ本体41とチェックリング45との間に設けられた図示しない空隙を通って、スクリュヘッド42の先端側に移送される。スクリュヘッド42の先端側に所定量の可塑化樹脂が貯えられると、その圧力によってチェックリング45がチェックシート44に密着され、チェックリング機構43は自動的に非導通状態に切り換えられる。従って、可塑化樹脂の計量時及び射出時における可塑化樹脂の逆流が防止される。
In the process of plasticizing the raw material resin, the
また、実施形態に係るスクリュ34は、チェックリング機構43を備えているので、加熱筒ヘッド32に供給される物理発泡剤の逆流も防止できる。以下、加熱筒ヘッド32への物理発泡剤の供給機構について説明する。
Further, since the
加熱筒ヘッド32は、図2に示すように、円筒形に形成されていて、外周面には第1及び第2のノズル取付孔52、53が形成されている。第1及び第2のノズル取付孔52、53は、物理発泡剤の導入孔としても機能する。加熱筒ヘッド32内には、第1のノズル取付孔52を通して物理発泡剤供給装置5から供給された物理発泡剤を、チェックリング45から射出ノズル33の先端部までの計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂に分散して供給するスリーブ61と、ノズル取付孔53を通して物理発泡剤供給装置5から供給された物理発泡剤を、計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂に分散して供給するニードル62と、ニードル62を保持するトーピード63とが収容されている。
As shown in FIG. 2, the
スリーブ61は、図3及び図4に示すように、円筒部61aとその両端部に形成されたフランジ部61b,61cとからなり、フランジ部61bの端面からフランジ部61cの端面まで貫通するセンタ孔61dが開設されている。なお、図3及び図4の例においては、フランジ部61bの外径がフランジ部61cの外径よりも大きく形成されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。即ち、フランジ部61b,61cの外径は、加熱筒ヘッド32内に、スリーブ61を安定に保持可能な寸法に形成すれば足りる。スリーブ61は、円筒部61aの長さ方向の中心を、加熱筒ヘッド32に開設された第1のノズル取付孔52の中心軸にほぼ合致させて、加熱筒ヘッド32内に収容される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
上記のように、本例のスリーブ61は、小径の円筒部61aと、その両端部に形成された大径のフランジ部61b,61cとから構成されているので、スリーブ61を加熱筒ヘッド32内の所定の位置に設置したとき、第1のノズル取付孔52と連通する輪状の物理発泡剤導入空間61fが形成される。物理発泡剤導入空間61fは、第1のノズル取付孔52から供給された物理発泡剤を円筒部61aの面方向に広げる機能を有する。
As described above, since the
図3に示すスリーブ61は、円筒部61aの全体が空孔率5%〜60%の多孔質焼結金属材料をもって形成されており、フランジ部61b、61cがバルク材をもって形成されている。このように、円筒部61aの全体を多孔質焼結金属材料で形成すると、円筒部61aの全体を通じて計量樹脂溜め部54内に物理発泡剤を供給できるので、計量樹脂溜め部54内に蓄えられた可塑化樹脂への物理発泡剤の拡散速度を最も効率的に行うことができ、発泡成形品の生産性を最良とすることができる。また、円筒部の空孔率を5%〜60%としたので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の噴出を迅速かつ十分に行うことができると共に、スリーブ61の機械的強度を適正に保つことができる。
In the
これに対して、図4に示すスリーブ61は、円筒部61aの長さ方向及び周方向にバルク材をもって形成された補強部61eを有しており、この補強部61eで囲まれた部分のみが、空孔率5%〜60%の多孔質焼結金属材料で形成されている。本例のスリーブ61は、円筒部61aにバルク材からなる補強部61eを形成したので、スリーブ61の機械的強度が高く、耐久性に優れる。なお、図3及び図4においては、多孔質焼結金属材料で形成された部分がドット模様で表記されている。
On the other hand, the
図3及び図4に示すスリーブ61は、レーザ加工によって作製できる。即ち、金属粉末(合金粉末を含む。)に高レベルのレーザを照射すると、その熱によって金属粉末が完全に溶解して固化後にバルク材となり、低レベルのレーザを照射すると、その熱によって金属粉末の一部のみが溶解して固化後に多孔質焼結金属となるので、作業台上に平面形状がリング状で所定の厚みを有する金属粉末層を形成した後、当該金属粉末層の周方向に沿って適宜のレベルのレーザを照射することにより、当該金属粉末層の周方向全体を多孔質焼結金属にすることもできるし、バルク材にすることもできる。また、レーザパワーを金属粉末層の周方向に関して適宜切り換えることにより、多孔質焼結金属になった部分とバルク材になった部分とを周方向に交互に形成することもできる。したがって、金属粉末層の厚み方向への積層と、各金属粉末層へのレーザ照射とを繰り返し、最後に所要の仕上げ加工を施すことにより、所要形状のスリーブ61を作製することができる。多孔質焼結金属の空孔率は、レーザパワーを変更することにより調整できる。
The
ニードル62は、図5に拡大して示すように、一端に雄ねじ62aを有する有底の筒状に形成されており、少なくとも雄ねじ62aを除く部分が、空孔率5%〜60%が多孔質焼結金属材料をもって形成されている。ニードル62の中心部には、雄ねじ62aの端部に貫通する物理発泡剤の導入空間62bが形成されている。この導入空間62bは、第2のノズル取付孔53を通して物理発泡剤供給装置5から供給された物理発泡剤をニードル62の長さ方向に広げる機能を有する。ニードル62も、スリーブ61と同様の方法で作製できる。
As shown in an enlarged view in FIG. 5, the
トーピード63は、図5及び図6に示すように、加熱筒ヘッド32内に挿入可能な直径を有する円柱形に形成されており、一端の中央部には、ニードル62の雄ねじ62aを螺合するための雌ねじ63aが形成されている。また、トーピード63には、加熱筒ヘッド32内の所定の位置にトーピード63を収容したときに、加熱筒ヘッド32に開設された第2のノズル取付孔53と対向する位置から雌ねじ63aの中心部まで延びる物理発泡剤の導入孔63bが開設されると共に、スリーブ61に開設されたセンタ孔61dと連通する樹脂流通孔63cが開設されている。ニードル62は、雄ねじ62aを雌ねじ63aに螺合することによって、トーピード63と一体化される。ニードル62を螺合したトーピード63は、図2に示すように、ニードル62をスリーブ61のセンタ孔61d内に配置して、加熱筒ヘッド32内に収容される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
樹脂流通孔63cの形状及びサイズは、樹脂流通孔63c内を流れる可塑化樹脂の圧損を可及的に小さくできるように形成される。このため、本例のトーピード63は、図6に示すように、扇形に形成された4つの樹脂流通孔63cを、トーピード63の軸心Oを中心とする円周上に等分に配置している。なお、樹脂流通孔63cの形状は、扇形に限定されず丸形状でも問題なく個数も適宜変更される。
The shape and size of the
物理発泡剤供給装置5は、図1に示すように、CO2ガスやN2ガスなどの原料ガスを貯えるガスボンベ71と、ガスボンベ71から供給される原料ガスを高温高圧にして超臨界状態の物理発泡剤とする超臨界流体生成装置72と、超臨界流体生成装置72から供給される物理発泡剤を導入空間61f内に噴射する第1の発泡剤供給ノズル73と、超臨界流体生成装置72から供給される物理発泡剤を導入空間62b内に噴射する第2の発泡剤供給ノズル74と、超臨界流体生成装置72と第1及び第2の発泡剤供給ノズル73、74とを接続する管路75に備えられた開閉弁76とから構成される。
As shown in FIG. 1, the physical foaming
第1の発泡剤供給ノズル73は、加熱筒ヘッド32に開設された第1のノズル取付孔52に取り付けられ、第2の発泡剤供給ノズル74は、加熱筒ヘッド32に開設された第2のノズル取付孔53に取り付けられる。第1のノズル取付孔52に対する第1の発泡剤供給ノズル73の取り付けは、例えば第1のノズル取付孔52に雌ねじを刻設すると共に、第1の発泡剤供給ノズル73の先端部外周に雄ねじを刻設し、雌ねじに雄ねじを螺合するという方法で行うことができる。第2のノズル取付孔53に対する第2の発泡剤供給ノズル74の取り付けも、これと同様に行うことができる。加熱筒ヘッド32内への物理発泡剤の供給は、発泡成形用射出成形機1が実行する各ショットの計量工程中又は計量工程完了後に、開閉弁76を開くことにより行われる。
The first foaming
第1の発泡剤供給ノズル73から導入空間61f内に噴射された物理発泡剤は、スリーブ61に形成された円筒部61aの多孔質焼結金属材料で形成された部分から、当該部分が有する微細な空孔を通って、スリーブ61のセンタ孔61dに達する。また、第2の発泡剤供給ノズル74から噴射された物理発泡剤は、トーピード63に開設された導入孔63bを通ってニードル62の導入空間62b内に供給され、ニードル62が有する微細な空孔を通って、スリーブ61のセンタ孔61dに達する。これにより、計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂に物理発泡剤が接触し、可塑化樹脂中に物理発泡剤が拡散される。
The physical foaming agent injected from the first foaming
計量工程後、スクリュ34を前進駆動すると、物理発泡剤を含む可塑化樹脂が固定側金型16と可動側金型17との間に形成されたキャビティ内に射出され、所定形状の発泡成形品が作製される。
When the
以下、上記のように構成された射出装置4の効果について説明する。
Hereinafter, the effect of the
実施形態に係る射出装置4は、スリーブ61に開設されたセンタ孔61dの外周側及び内周側の双方から、計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂に物理発泡剤を供給する構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置4は、スリーブ61に開設されたセンタ孔61dの外周側のみから可塑化樹脂中に物理発泡剤を供給する従来の発泡成形用射出成形機に比べて、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を迅速化でき、発泡成形品の生産性を高めることができる。
The
Therefore, the
また、実施形態に係る射出装置4は、ニードル62を加熱筒ヘッド32内に収容されたトーピード63に保持して、スリーブ61に開設されたセンタ孔61dの中心部に配置する構成が開示されている。
従って、実施形態に係る射出装置4は、ニードル62をセンタ孔61dの中心部に安定に保持できるので、計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより均一なものとすることができる。
Further, the
Therefore, the
また、実施形態に係る射出装置4は、ニードル62とトーピード63とを独立の別体に形成し、螺着によりこれらの部材を一体に組み立てる構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置4は、ニードル62及びトーピード63の製造を容易化できると共に、ニードル62又はトーピード63のいずれかが損傷したときには、必要な部材のみを交換すれば良いので、経済性に優れる。また、実施形態に係る射出装置4は、ニードル62とトーピード63とを螺合により一体化するので、ニードル62とトーピード63との組立作業を簡単に行うことができる。
Further, the
Therefore, the
また、実施形態に係る射出装置4は、加熱筒ヘッド32とスリーブ61との間に、物理発泡剤の導入空間61fを形成する構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置4は、第1の発泡剤供給ノズル73から供給された物理発泡剤を、加熱筒ヘッド32の長さ方向に広げた後に、計量樹脂溜め部54内に貯えられた可塑化樹脂内に供給できるので、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散をより迅速かつ均一なものとすることができる。
Further, the
Therefore, the
また、実施形態に係る射出装置4は、加熱筒ヘッド32とスリーブ61との間に形成された導入空間61f内に物理発泡剤を供給する第1の発泡剤供給ノズル73と、ニードル62の中心部に設けられた導入空間62b内に物理発泡剤を供給する第2の発泡剤供給ノズル74とを備える構成を有している。
従って、実施形態に係る射出装置4は、発泡剤供給ノズルを1つしか備えない場合に比べて、所定量の物理発泡剤を短時間で可塑化樹脂内に導入することができる。
Further, in the
Therefore, the
なお、本発明の範囲は、上述した実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態においては、ニードル62とトーピード63とを螺合により一体化したが、かかる構成に代えて、ニードル62とトーピード63とを圧入等の他の手段で一体化することもできる。また、上述の実施形態においては、ニードル62とトーピード63とを独立の別体に構成したが、かかる構成に代えて、ニードル62とトーピード63とを一体に形成することもできる。このような構成であっても、可塑化樹脂内への物理発泡剤の拡散速度を迅速化できる。
The scope of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, the
射出ノズル33は、加熱筒ヘッド32の先端部に、例えばねじ込みなどの方法で取り付けられ、一端がトーピード63の端部に突き当てられる。これにより、加熱筒ヘッド32内において、スリーブ61及びトーピード63が安定に保持される。加熱筒ヘッド32に対する射出ノズル33の取付方法は、ねじ込みに限定されるものではなく、他の方法であっても構わない。
The
1…発泡成形用射出成形機、2…フレーム、3…型開閉・型締ユニット、4…射出装置、5…物理発泡剤供給装置、11…テールストック、12…固定ダイプレート、13…可動ダイプレート、14…トグルリンク機構、15…タイバー、16…固定側金型、17…可動側金型、18…型開閉・型締用電動、20…型厚調整用モータ、31…加熱筒、32…加熱筒ヘッド、33…射出ノズル、34…スクリュ、35…バンドヒータ、36…ホッパブロック、37…スクリュ駆動部、38…ホッパ、39…ノズルタッチ/バック用モータ、41…スクリュ本体、42…スクリュヘッド、43…チェックリング機構、44…チェックシート、45…チェックリング、52…第1のノズル取付孔、53…第2のノズル取付孔、61…スリーブ、61a…円筒部、61b,61c…フランジ部、61d…センタ孔、61e…補強部、61f…物理発泡剤導入空間、62…ニードル、62a…雄ねじ、62b…物理発泡剤導入空間、63…トーピード、63a…雌ねじ、63b…物理発泡剤導入孔、63c…樹脂流通孔、71…ガスボンベ、72…超臨界流体生成装置、73…第1の発泡剤供給ノズル、74…第2の発泡剤供給ノズル、75…管路、76…開閉弁。 1 ... Injection molding machine for foam molding, 2 ... Frame, 3 ... Mold opening / closing / molding unit, 4 ... Injection device, 5 ... Physical foaming agent supply device, 11 ... Tailstock, 12 ... Fixed die plate, 13 ... Movable die Plate, 14 ... Toggle link mechanism, 15 ... Tie bar, 16 ... Fixed side mold, 17 ... Movable side mold, 18 ... Mold opening / closing / mold clamping electric, 20 ... Mold thickness adjustment motor, 31 ... Heating cylinder, 32 ... heating cylinder head, 33 ... injection nozzle, 34 ... screw, 35 ... band heater, 36 ... hopper block, 37 ... screw drive unit, 38 ... hopper, 39 ... nozzle touch / back motor, 41 ... screw body, 42 ... Screw head, 43 ... Check ring mechanism, 44 ... Check sheet, 45 ... Check ring, 52 ... First nozzle mounting hole, 53 ... Second nozzle mounting hole, 61 ... Sleeve, 61a ... Cylindrical part, 61b, 61c ... Flange part, 61d ... Center hole, 61e ... Reinforcing part, 61f ... Physical foaming agent introduction space, 62 ... Needle, 62a ... Male screw, 62b ... Physical foaming agent introduction space, 63 ... Torpedo, 63a ... Female screw, 63b ... Physical foaming agent Introduction hole, 63c ... Resin flow hole, 71 ... Gas cylinder, 72 ... Supercritical fluid generator, 73 ... First foaming agent supply nozzle, 74 ... Second foaming agent supply nozzle, 75 ... Pipe line, 76 ... On-off valve ..
Claims (4)
前記スクリュが回転可能かつ前後進可能に収納された加熱筒と、
前記加熱筒の先端部に備えられた加熱筒ヘッドと、
前記加熱筒ヘッドの先端部に連結された射出ノズルと、
前記加熱筒ヘッドに取り付けられた物理発泡剤を供給する発泡剤供給ノズルと、
少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に樹脂通路を有するセンタ孔が開設されたスリーブと、を備え、
前記スクリュの先端部から前記射出ノズルの先端部までの計量樹脂溜め部内に貯えられた可塑化樹脂と、前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤と、の混合体を金型のキャビティ内に射出充填して、所要の発泡成形体を成形する発泡成形用射出成形機の射出装置において、
前記加熱筒ヘッドに前記スリーブを収容すると共に、前記スリーブに開設された前記センタ孔内に、少なくとも一部が多孔質材料をもって形成され、中心部に前記発泡剤供給ノズルから供給される物理発泡剤の導入空間が設けられたニードルを収容し、
前記ニードルは、前記加熱筒ヘッド内に収容されたトーピードに保持されて前記センタ孔の中心部に配置され、前記トーピードは、前記センタ孔と連通する樹脂流通孔と、前記導入空間と連通する物理発泡剤の導入孔と、を有していることを特徴とする発泡成形用射出成形機の射出装置。 A screw equipped with a check ring mechanism to prevent backflow on the tip side,
A heating cylinder in which the screw is stored so that it can rotate and move forward and backward,
A heating cylinder head provided at the tip of the heating cylinder and
An injection nozzle connected to the tip of the heating cylinder head and
A foaming agent supply nozzle that supplies the physical foaming agent attached to the heating cylinder head, and
A sleeve that is at least partially formed of a porous material and has a center hole with a resin passage in the center.
A mixture of the plasticized resin stored in the measuring resin reservoir from the tip of the screw to the tip of the injection nozzle and the physical foaming agent supplied from the foaming agent supply nozzle is placed in the cavity of the mold. In the injection device of an injection molding machine for foam molding, which injects and fills the foam to form the required foam molded product.
The sleeve is housed in the heating cylinder head, and at least a part of the sleeve is formed of a porous material in the center hole formed in the sleeve, and the physical foaming agent is supplied to the center from the foaming agent supply nozzle. introducing space accommodates a needle which is provided for,
The needle is held by a torpedo housed in the heating cylinder head and arranged at the center of the center hole, and the torpedo is physically communicated with the resin flow hole communicating with the center hole and the introduction space. An injection device of an injection molding machine for foam molding , which comprises an introduction hole for a foaming agent.
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