JPH02227223A - 射出またはトランスファー成形方法および装置 - 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） 本発明は熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂をキャビティ
内に注入する、射出またはトランスファー成形において
、充填材料のガス焼けの防止と、型開きの際に起こる真
空圧による製品破壊を防止した成形方法および装置に関
するものである。

（従来技術） 射出またはトランスファー成形は金型で閉じられた空間
の中に溶融樹脂を充填し、これを冷却固化または加熱硬
化させて製品とする成形法であるが、この溶融樹脂が充
填される金型の内部（キャビティ部）には空気、すなわ
ち窒素、酸素、水蒸気などの気体のほか、充填材料から
発生したガスも存在するため、樹脂が充填されていく過
程では、これらの気体が圧縮されて内圧が高まり、さら
に樹脂を充填するには高い射出圧力が必要となる。この
とき、もしこれらの気体の排出口が無かったり、余りに
小さいときには断熱圧縮された気体が高温になり、成形
品に俗に“ヤケ”と呼ばれる黒い焼は跡を残す、また、
成形品材料の融着線（ウェルド・ライン）は弱くなり、
完全に充填しない場合も生ずる。さらに、型開きのとき
にはキャビティおよびコアに密着している成形品を離型
する際、型との接触面が真空となり、無理に離型すれば
クラック等を発生して製品の破壊につながる。

そこで、樹脂の充填につれてキャビティ部の気体を機外
に排出させるために、■エア・ベントと呼ぶエア抜き通
路を金型のキャビティのコア部分などの隙間を利用して
１カ所または複数カ所設ける方法、■エア・ベントの効
果を増すために、これに減圧装置を付設する方法、■金
型が閉じられるとキャビティ部の気密が確保される真空
シール構造を設け、内部の気体をこれに接続された真空
配管で排気する方法などが採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記■および■の方法では、このエア・ベント
が通常キャビティから金型な構成する部材の５〜５０μ
ｍの隙間を通って外に向かって設けるものであるため、
このエア・ベント部に樹脂が入り込むと、これがパリと
なって成形品に残り、不良品の原因となっていた。この
防止のためのエア・ベントの設計、加工には試行錯誤に
よる多くの時間を必要とし、またこれによって適当な金
型が仕上がったとしても、射出またはトランスファー成
形条件の変化や使用する樹脂の流動特性の変化等によっ
て、再びエア・ベントからパリが発生するようになって
、なかなか全ての条件に対応できる金型な得ることがで
きなかった。

また■の方法では、金型が完全に閉じてしまう（パーテ
ィング面が閉じる）と、キャビティからの排気通路を確
保できなくなるために、金型が完全に閉じる前にキャビ
ティの気密性を確保し、同時に排気通路も確保されなけ
ればならないという不利があり、その対策として例えば
第６図に示すような、可動側型板ａと固定側型板すとを
、それぞれの周側部ｃ、ｄで互いに嵌合し、この接合面
にＯ−リングｅ等を配して気密性を保持すると共に、可
動側型板ａにはそのパーティング面ｆより機外に至るエ
ア抜き通路ｇを設けた構造の金型とすることにより、型
閉めに際して、まず０−リングｅにより可動側型板ａと
固定側型板すとの気密性を確保した後、エア抜き通路ｇ
よりキャビティｈ内の排気を行い、ついで両型板ａ、ｂ
のパーティング面ｆ、ｉを接合させてノズルｊより樹脂
の注入を行う方法が提案されている。

しかし、この方法では可動側型板ａと固定側型板すとの
間の気密性を確保するための嵌合封止手段ｃ、ｄ、ｅな
どを別に設けなければならず、またキャビティｈの周り
も完全にシールしなければならないので、金型が複雑か
つ大型化し、その結果としてコストアップになるという
問題があった。

本発明の目的は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用
いる高速での射出またはトランスファー成形において、
キャビティ内の気体を速やかに排除し、実質的に真空状
態にした後、樹脂を注入するための成形方法、およびこ
れを実施するための成形装置を提供しようとするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の問題点に鑑み種々検討の結果達成された
もので、金型のキャビティ内の気体を、スプルーを通し
て排気した後、樹脂を注入することを特徴とする射出ま
たはトランスファー成形方法、およびこれを実施するた
めの、金型のスプルー口の周辺に、樹脂注入手段と排気
手段とを切り替え自在に装着してなる射出またはトラン
スファー成形装置に関するものである。

（実施例） つぎに、本発明の具体的実施態様を射出成形法での応用
例で示した第１〜５図に基づいて説明する。

（第１の実施態様の構造） 第１図は本発明の基本的な構成にかかわる第１の実施態
様を示すものである。図において、１は金型の可動側取
付板、２は可動側型板、３は型閉め用のラム、４は固定
側取付板、５は固定側型板である。２ａ、５ａはそれぞ
れ可動側および固定側型板のパーティング面を示し、可
動側型板のパーティング面２ａにはＯ−リング等の封止
材６が装着されている。

２ｏは２枚の型板２．５によって包囲形成されるキャビ
ティ、２１は固定側の取付板４および型板５を貫通して
設けられたスプルー　２２は射出成形機などの樹脂注入
手段、２３はそのノズルである。

スプルー２１の開口端とノズル２３との間には図示のよ
うな三方コック３０等を内蔵する切り替え手段３１が設
けられていて、この三方コック３０等を切り替えること
によって、樹脂注入手段２２からの樹脂をスプルー２１
に供給するか、スプルー２１からの排気を排気孔３２に
導くか、の流路を選択的に確保できるようになっている
。なお、この切り替え手段３１には、これに洗浄装置を
付設するなど従来周知の各種各様の形状構造のものを採
用することができる。

（第１の実施態様の作用） この実施態様において、第１図に示した状態から、まず
可動側取付板ｌを動かして金型な閉じ、キャビティ２０
を形成する。同時に封止材６が固定側型板のパーティン
グ面５ａに密着するので、キャビティ２ｏはスプルー２
１と共に気密に保持される。そこで排気孔３２に真空ポ
ンプの配管（図示せず）を繋ぐと、切り替え手段３１、
スプルー２１を経てキャビティ２０内の気体が排出され
て内部は完全な真空になる。つぎに、三方コック３０を
左回りに９０°回転して樹脂注入手段２２のノズル２３
とスプルー２１とを連通させ、樹脂注入手段２２内の樹
脂をスプルー２１を経てキャビティ２０内に射出充填す
る。樹脂はキャビティ２０内に一定時間保持され、冷却
固化、または加熱硬化後、金型な開いて取り出される。

この動作は手動、半自動、自動のいずれの方法で行なっ
てもよく、これによればキャビティ２０内の真空が確保
されたままの状態で樹脂の注入が行なわれるため、充填
材料がガス焼けを起こしたり、型開きの際の真空圧によ
り製品が破壊する恐れがない。

この第１の実施態様では樹脂通路と排気通路との切り替
えを三方コックにより同時に行なうものであるため、こ
の三方コックに樹脂のシール、真空のシール、回転機構
等を備えなければならず構造が複雑になる。

以下に説明する第２〜第５の実施態様は、この樹脂注入
手段と排気手段との切り替え方法にさらに改善を加えた
ものである。すなわち、これらの実施態様に共通する成
形方法は、まず金型のスブルーロと樹脂注入手段との間
に気密室を形成し、金型閉鎖後のキャビティ内の気体を
、スプルー気密室、これに連なる排気手段を経て機外に
排出し、ついで樹脂注入手段をスプルーの開口端に接合
させて樹脂の注入を行うものであり、またこれを実施す
るための装置として、金型のスプルー気密室の固定側取
付板に樹脂注入手段を滑動自在に装着するための取付孔
を設け、これを囲む樹脂注入手段の側壁部または金型の
固定側構成部材に、この取付孔より機外に達する排気手
段を設けたものとしている。

（第２の実施態様の構造） 第２図は第２の実施態様について、型閉め前の金型にお
いて、その固定側取付板に設けた取付孔に射出成形機の
シリンダーを嵌入したときの状態を断面図で示すもので
ある。

図において、１１は金型の可動側取付板、１２は可動側
型板、１３は型閉め用のラム、１４は固定側取付板、１
５は固定側型板であり、本実施態様ではこの固定側取付
板１４および固定側型板１５°によって固定側構成部材
が形成されている。１２ａ、１５ａはそれぞれ可動側お
よび固定側型板のパーティング面を示し、可動側型板の
パーティング面１２ａにはＯ−リング等の封止材１６が
装着されている。

２ｏは２枚の型板１２．１５によって包囲形成されるキ
ャビティ、２１は固定側型板１５に設けられたスプルー
　２２は樹脂注入手段、２３はそのノズルである。固定
側取付板１４にはスプルー２１の開口端の前面に取付孔
２４が設けられていて、樹脂注入手段２２を、その周側
壁に設けられた封止材２５によって気密に、かつ滑動自
在に保持している。

３３は樹脂注入手段２２の側壁に設けられたエア抜き通
路で、取付孔２４内と機外とを連通している。

（第２の実施態様の作用） この実施態様において、第２図に示した状態から、まず
可動側取付板１１を動かして金型を閉じ、キャビティ２
０を形成する。同時に封止材１６が固定側型板のパーテ
ィング面１５ａに密着するので、前述した樹脂注入手段
２２の周側壁に設けられた封止材２５の作用と併せて、
キャビティ２０はスプルー２１、取付孔２４内と共に気
密に保持される。エア抜き通路３３の開口端３４に真空
ポンプの配管（図示せず）を繋ぐと、エア抜き通路３３
、取付孔２４内、スプルー２１を経てキャビティ２０内
の気体が排出されて内部は完全な真空になる。そこで、
樹脂注入手段２２を前進してノズル２３をスプルー２１
の開口端に接合し、樹脂注入手段２２内の樹脂をノズル
２３よりスプルー２１を経てキャビティ２０内に射出注
入する。注入後、樹脂注入手段２２は後退させて元の位
置に復し、樹脂はキャビティ２０内に一定時間保持され
冷却固化または加熱硬化した後、金型を開いて取出され
、図示の状態に復帰する。本実施態様においても、第１
の実施態様と同様、これらの操作を手動、自動、半自動
等任意の方法で行なうことができ、同等の効果を奏する
。

（第３の実施態様の構造） 第３図は第３の実施態様について前例と同様の状態を断
面図で示すものである。

本実施態様は、前例と比較して、固定側取付板１４と固
定側型板１５との間に受は板１７を設け、これら３枚の
板によって固定側構成部材を形成したこと、受は板１７
にエア抜き通路３５を設けて３６で開口させ、取付孔２
４内と機外とを連通させたこと、および固定側型板のパ
ーティング面１５ａより型板１５内を通って前記エア抜
き通路３５に途中で連なるエア抜き通路３７と、この開
口端３８とキャビティ２０とを従来の様式のエア・ベン
ト３９で連結させたことの３点のみが相違する。ここに
おいて、第３の相違点として示したエア抜き通路３７お
よびエア・ベント３９は従来一般に用いられていたもの
で、本実施態様では従来方式との併用例として示してい
る。

（第３の実施態様の作用） この実施態様でも、エア抜き通路３５の開口端３６に真
空ポンプの配管（図示せず）を繋ぐと、エア抜き通路３
５、取付孔２４内、スプルー２１を経て、キャビティ２
０内の気体が排出されて、内部は完全な真空になる。こ
のとき、従来周知のエア抜き通路３７およびエア・ベン
ト３９を併設したものでは、この排気が一層迅速に進行
する。

その後の樹脂注入手段２２の作用等は第２の実施態様と
同様に行なわれる。

（第４の実施態様の構造と作用） 第４図は第４の実施態様について第２の実施態様と同様
の状態を断面図で示すものである。

本実施態様は、第２の実施態様と比較して、エア抜き通
路４０を固定側取付板１４内に設けて４１で開口させ、
取付孔２２内と機外とを連通させた点のみが相違する。

しかし、この開口端４１に真空ポンプの配管（図示せず
）を繋ぐと、エア抜き通路４０、取付孔２４内、スブノ
Ｌ；−２１を経て、キャビティ２０内の気体が排出され
て、内部を完全な真空にすることができるので、第２の
実施態様と同等の効果を奏する。なお、以後の作用およ
びこれによって得られる効果もまた、同様に行なわれる
。

（第５の実施態様の構造と作用） 第５図は第５の実施態様について前例と同様の状態を断
面図で示すものである。

本実施態様は、前例と比較して、エア抜き通路４２を固
定側型板１５内に設けて４３で開口させ、取付孔２４内
と機外とを連通させた点のみが相違する。しかし、この
開口端４３に真空ポンプの配管（図示せず）を繋ぐと、
エア抜き通路４２、取付孔２４内、スプルー２１を経て
、キャビティ２ｏ内の気体が排出されて、内部を完全な
真空にすることができるという点では前実施態様と同等
の効果を奏する。

前述したように、これらの実施態様は射出成形機での応
用例であるが、これがトランスファー成形機においても
同様に適用できることは改めていうまでもない。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、特別な機構、設備を設
けることなく、従来の金型や、射出またはトランスファ
ー成形機に簡単な付属設備を設けるか、これらに簡単な
加工を施すだけで、キャビティ内の気体を速やかに排除
し、実質的に真空状態にすることができるので、充填材
料のガス焼けと、型開きの際に起こる真空圧による製品
破壊とを、未然に防止できるという優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図はそれぞれ本発明の異なる実施態様について
、金型に樹脂注入用のシリンダーを装着したときの状態
を示す断面図であり、第６図は従来例について、金型の
スブルーロに樹脂注入用のノズルを装着したときの状態
を示す断面図である。 （主要な符号の説明） キャビティ＝２０、スプルｍ：２１、樹脂注入手段：２
２、排気手段：３２．３３．３５．４０．４２゜ ２０：キャビティ ２２：樹脂注入手段 ２１ニスブルー ３３：排気手段 第 図 ２０：キャビティ ２２：樹脂注入手段 ２１ニスブルー ３２：排気手段 第 図 ２０：キャビティ ２２：樹脂注入手段 ２１ニスブルー ３５：排気手段 第 図 ２０：キャビティ ２１　ニ スプルー ２ｏ　： キャビティ ２１　ニ スプルー ２２：樹脂注入手段 ４０：排気手段 ２２：樹脂注入手段 ：排気手段 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金型のキャビティ内の気体を、スプルーを通して排
   気した後、樹脂を注入することを特徴とする射出または
   トランスファー成形方法。 ２、金型のスプルー口の周辺に、樹脂注入手段と排気手
   段とを切り替え自在に装着してなる射出またはトランス
   ファー成形装置。