JPH0133331B2 - - Google Patents

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JPH0133331B2
JPH0133331B2 JP964084A JP964084A JPH0133331B2 JP H0133331 B2 JPH0133331 B2 JP H0133331B2 JP 964084 A JP964084 A JP 964084A JP 964084 A JP964084 A JP 964084A JP H0133331 B2 JPH0133331 B2 JP H0133331B2
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JP
Japan
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screw
pressure
filling
plunger
injection
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JP964084A
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English (en)
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JPS60154028A (ja
Inventor
Hiroshi Kumazaki
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
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Publication of JPH0133331B2 publication Critical patent/JPH0133331B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は精密成形を行う射出成形機の射出工程
制御方法に関する。
(従来技術) 精密成形では射出工程制御に「正確な充填、保
圧制御」が要求されている。即ち、充填工程では
溶融樹脂が金型キヤビテイ内への流入先端と後端
の粘度差を可能な限り小さくするため、出来るだ
け短時間で充填が行われる必要があり、前記充填
工程に続く保圧工程においては金型キヤビテイ内
に充填された溶融樹脂の冷却に伴う収縮を何如に
過不足なく補うかが重要であり、前記両工程の接
点である充填工程から保圧工程への切換え点を重
要なフアクタとして正確な位置と繰返し安定性を
保持しつつ短時間に充填から保圧工程へ移行する
ことも重要なポイントとなつている。
ここで金型キヤビテイ内の溶融樹脂の挙動を充
填、保圧工程を通して観察して見ると、スキン層
の生成度合は下記のような熱的バランスの結果と
して決定される。
1 溶融樹脂による熱供給と内部摩擦による熱の
発生および圧縮による熱の発生。
2 熱伝導と熱膨脹による熱損失。
従つて溶融樹脂の温度やキヤビテイ表面の温度
が同じであれば流速が大きい程スキン層の成長は
鈍る。一方、流動抵抗はポリカーボネイトを例に
採ると次式で表わされる。
ΔP∞V0.83×L/H×1/H0.83 ここで、ΔP;動的圧力損失、V;平均流量、
L;流動距離、H;キヤビテイ断面の高さであ
る。そこで、流速が小さくスキン層の成長が大き
く前記キヤビテイ断面の高さHが低くなつたと同
じ状態になると、上式より理解されるように、流
動のための力は大きくなり、従つてスキン層には
不要なストレスを与えることになる。
このように充填工程における射出速度が大きい
程スキン層の成長が鈍くなり、内部応力に影響さ
れる精度、即ち一般寸法精度、幾何学的精度、物
理的強度等を高めることが出来るが、製品の表面
にはフローマークやシルバーストリーク等の欠陥
が出易くなつたり、充填工程から保圧工程への切
換え時点が不安定となる欠点を生ずるため、プロ
グラムドインジエクシヨン等により極力その影響
をなくすよう、射出ストロークを何段かの充填速
度に区切つて射出を行つている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、充填工程中は充填速度を種々変
化させて充填を行うことが出来るが、保圧工程に
切換つた後はキヤビテイ内に充填された溶融樹脂
の冷却に伴う収縮を補うための制御は難しい。
保圧工程においては溶融樹脂の流動はほとんど
零であり損失熱量が圧倒的に発生熱量を上まわ
り、スキン層は急激に厚く成る。この際、もし、
溶融樹脂に流動があれば生成中のスキン層にスト
レスを与え精度の確保が出来ない。
保圧工程中の溶融樹脂に直接流動を与えるスク
リユ又はプランジヤの軸方向の動きを完全に止
め、しかも溶融樹脂の収縮を補う方法は出来ない
だろうか、という鑑点より種々研究した結果、材
料樹脂は溶融時においては圧縮性の流体であり、
樹脂の種類によつても異なるが600Kg/cm2で4〜
5%、1000Kg/cm2で8〜12%の圧縮性を有し、正
確に制御された圧力でキヤビテイ内に溶融樹脂を
充填した後は、外部からの加圧作用を素早く遮断
し、成形品の収縮分は前記充填時の圧力によつて
圧縮されていた圧力を解放することにより、成形
品自身の内部より供給すれば良い。
即ち、成形品自体が有するストレスを発散させ
ながら成形品自身が形成されゲートシールが完了
するまでゲート部における材料樹脂の移動を停止
すれば良いという結論に達し、本発明が成され
た。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成させるため本発明は、材料樹脂
の射出充填に際し、充填工程中はスクリユ又はプ
ランジヤを高速で前進させて高速充填を行い、次
いで金型キヤビテイ内への材料樹脂の充填完了を
スクリユ又はプランジヤの第1の位置検知あるい
は金型キヤビテイ内圧の第1の圧力検知によつて
検知することによりスクリユ又はプランジヤを減
速させるブレーキ装置を作動させて保圧工程に切
換え、続いて金型キヤビテイ内の材料樹脂への保
圧力付与の完了をスクリユ又はプランジヤの第2
の位置検知あるいは金型キヤビテイ内圧の第2の
圧力検知によつて検知することによりスクリユ又
はプランジヤの移動をロツクし、タイマによるゲ
ートシール完了までの時間が経過するまでスクリ
ユ又はプランジヤをロツクし続けるようにしたも
のである。
(実施例) 次に本発明の1実施例を第1図により説明する
と、11は射出成形機、12は金型で内部に固定
金型と可動金型によつて形成されるキヤビテイ1
3が設けてある。前記キヤビテイ13はゲート1
4を介して加熱シリンダ15に接続されていて、
充填工程時にスクリユ16が前進(図中左行)し
たとき、スクリユ16の前方に蓄積されている溶
融樹脂が流入するようになつている。17はスク
リユ位置を検出する位置検出装置、18は型内圧
力を検知する圧力センサーである。19は射出シ
リンダで、後述するように作用する圧油により射
出ピストン20が進退し、前記スクリユ16を軸
方向に進退させるようになつている。前記射出シ
リンダ19には射出ピストン20を前進限近くで
減速させるためのブレーキ装置を形成すべく、シ
リンダ室19aの内径と比較してより小径のクツ
シヨン室19bが設けられると共に射出ピストン
20には該クツシヨン室19bに嵌入する突出部
20aが設けられている。さらに、前記射出ピス
トン20の前進時におけるシリンダ室19aから
の戻り油の排出口21とは別に、前記クツシヨン
室19bには排出口22が設けられ、電磁切換弁
24によつて選択的にチヨーク絞り23を介して
排出するようになつている。前記電磁切換弁24
は、後述するリレーR1,R2,R3によつて切換え
られ、クツシヨン室19bからの圧油の排出を前
記チヨーク絞り23によつて規制するほか、該規
制をせずに排出し、また該排出をしや断してスク
リユ16の前進をロツクすることが出来るように
なつている。
25は電磁フローコントロール弁(以下電磁フ
ローコンという)で、前記射出シリンダ19に作
用する圧油の流量を制御するものである。26お
よび27は第1および第2の圧力設定装置で、第
1の圧力設定装置26には溶融樹脂がキヤビテイ
13内に充填された直後の圧力上昇開始直後のキ
ヤビテイ内圧力を設定し、第2の圧力設定装置2
7には所定の保圧力に達したときのキヤビテイ内
圧力を設定するものである。28および29は比
較器で、前記圧力センサー18が検知したキヤビ
テイ13内の圧力と前記第1、第2の圧力設定装
置26,27に設定した圧力値とを比較し、一致
した時信号を発し、夫々、リレーR1,R2を作動
させるようになつている。30は前記リレーR1
が作動状態にあるときに電磁フローコン25を制
御するための流量設定装置、31は増巾器であ
る。32はスクリユ停止位置検出回路で図示して
ないコントローラからのスクリユ位置検出指示信
号と前記スクリユ位置検出装置17からの検出値
によりあらかじめ定められた位置に停止している
か否かを判断するものであり、スクリユ16があ
らかじめ定められた位置に達したときに作動して
リレーR4を作動させると共に、演算装置33に
位置ラツチ信号を与えるようになつている。演算
装置33は、位置ラツチ部33a、演算部33
b、停止信号発信部33cから成り、前記位置検
出装置17によつて検出されている値が、常に前
記位置ラツチ部33aにラツチされたスクリユ停
止位置と一致するよう突合せ部34で比較し、フ
イードバツク信号を前記電磁フローコン25に作
用させ、スクリユ16が後退せず停止位置に維持
するのに必要な流量を供給するように制御するよ
うになつている。
以上説明したような構成となつており、次に本
発明の作用動作について説明すると、溶融樹脂の
金型キヤビテイ内への射出に際し、射出シリンダ
19に圧油を作用させ、スクリユ16を後退限位
置より高速で充填を行うべく前進させる。一方キ
ヤビテイ13内に注入される溶融樹脂はその型内
圧力センサ18で検知されており、溶融樹脂がキ
ヤビテイ13内に充填され、キヤビテイ13内の
圧力が上昇し始め、該圧力が第1の圧力設定装置
26に設定してある値に達するとリレーR1が作
動し、その接点R1が接続され、図示してない射
出信号用リレーの接点R3が射出工程開始時に接
続されているので電磁切換弁24は図示したa位
置からb位置へ切換り、クツシヨン室19bから
の戻り油はチヨーク絞り23を通過してタンクへ
戻るようになる。そこで、スクリユ16の前進に
急ブレーキが掛けられ、スクリユ16を低速で前
進させる。このとき、同時に接点R1の接続によ
り電磁フローコン25は、前記低速前進に見合う
ように流量設定装置30に設定された値により射
出シリンダ19への油量を制御する。スクリユ1
6の低速前進によりキヤビテイ13内の圧力が上
昇して所定の保圧力が与えられ、該圧力が第2の
圧力設定装置27の設定値と一致するとリレー
R2が作動し、接点R2が断たれ、電磁切換弁24
は中立位置となり射出シリンダ19からの戻り油
はブロツクされる。このとき、スクリユ位置検出
装置17からの検出値がスクリユ位置検出指示信
号と一致してスクリユ停止位置検出回路32が作
動するように予じめ設定されているため、リレー
R4が作動すると同時に演算装置33の位置ラツ
チ部33aに前記ブロツクされたスクリユ停止位
置がラツチされ、以後、ゲート14の部分の溶融
樹脂が固化していわゆるゲートシールが完了する
まで、電磁フローコン25はスクリユ16がクツ
シヨン室19bの油圧等により後退させられたり
すること等のないようにスクリユ16の停止位置
をそのまゝの位置で維持するように演算部33b
からのフイードバツク信号により制御される。
前述の実施例は、キヤビテイ13内の圧力検知
により充填から保圧への切換えおよびスクリユ移
動のロツクを行う例を示したが、キヤビテイ13
内の圧力はスクリユ又はプランジヤの位置に対応
するため、これらの位置検出によつても、同様の
射出工程制御を行い得ることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、スキン層
の発生を出来るだけ押えるように高速充填し、充
填完了後はスクリユ又はプランジヤを減速して前
進させることにより溶融樹脂を圧縮して所定の保
圧力を与え、該所定の保圧力を与えたところでス
クリユ又はプランジヤの移動をロツクし、ゲート
シールが完了するまでそのまゝ停止させ溶融樹脂
を圧縮状態でキヤビテイ内に封じ込むようにする
ので、保圧付与完了後の冷却固化時には充填され
た樹脂が動くことなく、しかも冷却固化に伴う成
形品の収縮は該収縮に伴い除々に樹脂自身の持つ
ている圧縮力を解くことにより内部からの供給で
補うことが出来、このため成形品はストレスがな
く、精密な成形品を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す図である。 12……金型、13……キヤビテイ、16……
スクリユ、17……スクリユ位置検出装置、18
……圧力センサ、19……射出シリンダ、24…
…電磁切換弁、25……電磁フローコン、26,
27……圧力設定装置、30……流量設定装置、
32……スクリユ停止位置検出回路、33……演
算装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 射出成形機の充填工程とそれに続く保圧工程
    から成る射出工程における材料樹脂充填に際し、
    充填工程中はスクリユ又はプランジヤを高速で前
    進させて高速充填を行い、次いで金型キヤビテイ
    内への材料樹脂の充填完了を前記スクリユ又はプ
    ランジヤの第1の位置検知あるいは金型キヤビテ
    イ内圧の第1の圧力検知によつて検知することに
    より前記スクリユ又はプランジヤを減速させるブ
    レーキ装置を作動させて保圧工程に切換え、続い
    て前記金型キヤビテイ内の材料樹脂への保圧力付
    与の完了を前記スクリユ又はプランジヤの第2の
    位置検知あるいは金型キヤビテイ内圧の第2の圧
    力検知によつて検知することにより前記スクリユ
    又はプランジヤの移動をロツクし、ゲートシール
    完了までの時間が経過するまでスクリユ又はプラ
    ンジヤをそのままロツクし続けるようにしたこと
    を特徴とする射出成形機の射出工程制御方法。
JP964084A 1984-01-23 1984-01-23 射出成形機の射出工程制御方法 Granted JPS60154028A (ja)

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DE19853501846 DE3501846A1 (de) 1984-01-23 1985-01-22 Verfahren zum regeln des spritzgiessvorgangs einer spritzgussmaschine sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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JPS60154028A (ja) 1985-08-13
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