JPH01288412A - 合成樹脂成形用型装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、合成樹脂（以下プラスチックと呼ぶ）の各
種成形方法において、型内にある材料の加温もしくは温
度維持のために型表面の温度を任意に制御できる型装置
および、その製造方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、例えば熱可塑性プラスチックの射出成形用型装置
では、型内部に流体通路を設けて、所定温度の流体を流
通することにより型温度の制御をしていた。

これらの型装置を用いて射出成形を行う際には、湯流れ
、転写性、製品の物性などからは、型温度はなるべ（高
い（湯の温度に近い）はうが良く、次に湯が凝固した後
、製品を型から取り出すことから、加工サイクルタイム
短縮のためには、型温度が低いほうが好ましい。従って
、実際には両方の要求の中間的な温度に保たれており、
両者が満足する結果は得られていない。

これら双方の温度要求を満足させるためには、型内を湯
が流れている期間と、型内へ湯が充満しまた後とで型温
度を変える必要があり、次の様な手法が知られている。

その一つの方法は、型締め直前の両金型間に、高周波加
熱装置のインダクターを挿入し、型表面のみを急加熱し
、素早く型締めをして射出成形を行う方法である。（第
５図参照）しかしながら、この方法には以下の問題点が
ある。

■高周波発生装置が大型であり、かつ高価である。

■インダクターの退避→型締め→射出に時間がかかり、
その間に型表面温度が低下する。高温に加熱すれば、エ
ネルギーロスとなる。

■型表面の形状が、例えば深いものや複雑なものは、イ
ンダクターの形状を沿わせにくく、加熱むらが生ずる。

もう一つの方法は、平らな成形品を得るために、型表面
に金属箔を貼りこれを通電加熱するものがある。（特開
昭６Ｏ−１７４６２４）　Ｌ、かしながらこの方法では
、適用すべき製品の形状が平面であるか、せいぜい展開
可能なゆるい曲面である場合に限定され、一般の製品に
適用できない。

〔本発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の問題点を克服し、複雑な
外形形状の製品の各種成形においても、成形プロセスの
各段階に応じて型表面の温度を任意に制御し得る型装置
および、その型装置の製造方法を提供し、高品質の成形
品を得ると共に、加工ザイクルタイムを短縮するもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の合成樹脂成形用型装置は、前記目的を達成する
ために、曲面を有する製品成形面の表面層に、溶射法に
より形成された所定の電気抵抗値を有する発熱層を設け
、少なくとも表面が電気、絶縁性を有するバックアップ
部材により、前記発熱層を覆ったものである。

このような塑製ひ１の製造方法は、製品外形近似の曲面
形状を有するモデル上に、所定の電気抵抗値を有する発
熱層を形成する溶射工程と、前記発熱層上に少なくとも
表面が、電気絶縁性を有するバックアップ部材を形成す
る積層工程とにより構成される。

〔実施例〕

熱可塑性プラスチックの射出成形用型は、概略第１図に
示す構造となっている。１は固定型、２は可動型であり
、これらの型を合わせた状態で空所４が形成され、この
空所４へ溶融プラスチックかゲート３を通して加圧注入
され、冷却凝固の後製品として取り出される。５は、温
度調部用流体通路である。

本発明の型装置では、空所４を形成する型表面の一部も
しくは全部を、第２図に拡大断面を示す構造とするもの
である。ｊｌは発熱層で、通電により発熱し得る、電気
抵抗を存する材料より成る。

例えば、銅３０−３５％、セリザイト６５〜７０応の粉
末体（セリサイト微粒の表面１こ、無電解メツキにより
銅を被覆したもの）を、溶射により型表面形状に形成す
る。

発熱層１工の厚みは、溶射の条件２時間等により任意に
できるが、上記材料の場合は０，１〜０．３ｍが適切で
ある。

発熱層１１に用いる材料としては、上記材料のほかに、
セリサイトに代え、Ｔｉ０ｚ　、　Ａ　１２（、’）３
゜ＳｉＣ，Ｃなどを、銅に代え、Ｎ１−Ｐ、Ｃｏ−Ｐな
どを組み合わせることが可能である。これらの材料が発
熱層として適している理由は、必要な電気抵抗値が得ら
れることのほか、通電時間に影響されずにほぼ一定の発
熱温度が得られる点にある。

これらの材料を用いて、型の全面にわたって溶射層を形
成するか、または部分的に溶射層のないパターンを形成
することができる。例えば、スリット状もしくは、格子
状のパターンとすイ１ば、その部分の発熱量を他の部分
に比べ、低くすることがでネる。

使用条件の厳しい型にあっては、第３図に示すように、
表面層を、保護膜１０と発熱層１１との２層にすること
ができる。この保護膜１０は、合成樹脂製品の繰り返し
成形加工に耐えるように、適度の耐摩耗性と電気絶縁性
とを有する材料、例えば０．１　ｍｍ　＝　０．２　ｍ
ｍの厚みのアルミナ溶射層が用いられる。

１３はバックアップ部材で、強度および耐熱性の高いプ
ラスチック材料、あるいは金属粉末を混入したプラスチ
ック材料１石膏、コンクリ−１・等を用いることがで）
る。

また、第３図に示すように、バックアップ部材１３の表
面を絶縁層１２とすれば、それ以後の層１３′をＡ１合
金、Ｚｎ合金等の金属材料を用いることができる。

次に、これらの型装置の製造方法につき第４図の実施例
に沿って説明する。（ａ）作業台２０にモデル２１（製
品寸法に収縮率を見込んだもの）をセットし、離型剤を
施しくｂ）溶射装置２２を用いてモデル２１の表面に所
望の厚みの発熱層を形成する。次いで（Ｃ）型温度調節
用流体通路（第１図では“５″で示す）を形成するため
、例えば銅パイプ２４を適当に配置して（ｄ）熱硬化性
樹脂等を流し込み、硬化させてバックアップ部材２５を
形成する。この場合、鋼材等の枠体２６を用いて、型装
置全体を補強することができる。

（ｅ）バックアップ部材の硬化後、モデル２１を除去し
くｆ）必要に応じて、型表面の仕上げを行う。

なお、第３図に示す保護膜１０を設けるには、上記（ｂ
）の溶射工程に先立ち、モデル２１の表面に先づアルミ
ナ溶射を行って、保護膜１０とし、その後、銅−セリサ
イト粉末を溶射して発熱層１１を形成する。

次に、第４図と異なる製造方法について説明する。

鋼材等を用いて、従来周知の方法にて、−旦型装置を製
造し、さらに製品成形面を後述の所定寸法だけ削り込む
。その後、該表面に絶縁層を施し、発熱層を溶射により
積層し、必要あれば保護膜を設けて最後に仕上げを行う
。

前述の削り込む寸法は、絶縁層９発熱層、保護膜等の厚
みとする。この製造方法によれば、既製の型装置を本発
明の型装置に改造することができる。

〔作　用〕

本発明による型装置によれば、次のような合成樹脂成形
法が可能となる。

■熱可塑性プラスチックの射出成形 型締めと同期して、所定時間発熱層に通電すれば、短時
間に型表面のみが湯の温度に近い温度となり、湯流れ、
転写性が極めてよく、ウェルドや残留ひずみ等欠陥のな
い成形品が得られる。溶融プラスチックが型全体に充満
した後は、型温度調節用流体通路５に冷却液が流れてお
り、型表面および製品は短時間に冷却し、型から取り出
せる。

■ブロー成形、真空成形等のように、材料を加熱。

軟化させて成形する加工法についても、上記■と同趣旨
の結果となる。

■熱硬化性プラスチック成形 材料を型に沿わせるまでは、型を比較的低温に保ってお
き、完全に型に沿った状態で型表面を硬化に必要な温度
に保ち、短時間で硬化させ、成形サイクルを短縮する。

〔本発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の型装置は前述
のように構成されることにより、材料を加温して成形す
る成形方法、例えば熱可塑性プラスチックの射出成形法
においては、下記のような効果を有する。

（ア）型表面の温度が高いから、湯流れが良くなりその
結果、複雑な形状や、薄肉部の成形が可能となり、射出
圧力やゲートの数を少な（しても、材料不足やウェルド
等の欠陥が出ない。

（イ）型への転写性がよく、表面光沢やシボが良好とな
る。

（つ）成形品の物性（強度等）が良くなる。

（１）成形のサイクルタイムが短縮でき、高能率である
。

（オ）高周波発生装置等の特別な装置は不要であり、取
り扱い、制御が容易である。

（力）エネルギーロスが少ない。

なお、他の成形方法でも、はぼ上記の効果を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形用型装置の概略構造を示
す断面図。第２図は、表面層附近の拡大断面図。第３図
は、他の実施例の表面層附近の拡大断面図。第４図は、
本発明による型装置の製造方法を説明する模式図である
。 第５図は、高周波加熱装置を利用した従来公知の金型加
熱装置の概念図である。 〔主な符号の説明〕 １・・・固定型　２・・・可動型　３・・・ゲート　４
・・・空所５・・・温度調節用流体通路 １０・・・保護膜　　１１・・・発熱層　　１２・・・
絶間層１３・・・バックアツプ層１３′　・・・金属材
料層２０・・・作業台　　２１・・・モデル　　２２・
・・溶射装置２４・・・銅パイプ　　２５・・・バック
アップ部材２６・・・枠体　　３１・・・可動型　　３
２・・・固定型３３・・・インダクター　　３４・・・
射出シリンダー３５・・・高周波発生装置 特許出願人　　　大　協　株　式　会　社（ほか８　名
） 第１図 第３図 第２図　　　　　　１３ 第４図 ＣＣ＞

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）曲面を有する製品成形面の表面層に、溶射法によ
   り形成された所定の電気抵抗値を有する発熱層を設け、
   少くとも表面が電気絶縁性を有するバックアップ部材に
   より前記発熱層を覆ったことを特徴とする合成樹脂成形
   用型装置。
2. （２）製品外形近似の曲面形状を有するモデル上に、所
   定の電気抵抗値を有する発熱層を形成する溶射工程と、
   前記発熱層上に少くとも表面が電気絶縁性を有するバッ
   クアップ部材を形成する積層工程とより成る合成樹脂成
   形用型装置の製造方法。