JPH02276612A - 射出成形法及び複合プラスチックロータ - 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〕 本発明はプラスチックの射出成形用簡易金型およびこれ
を用いた成形法に関し、特に多種少量生産のプラスチッ
ク成形に好適な方法に関する。

〔従来の技術〕

プラスチックの射出成形は金型内に形成された空洞に溶
融プラスチックを高圧で注入し固化させたのち成形品を
型外に除去する方法であって、少種多斌生産方式に最も
適した成形法であり近年、飛躍的な発展を遂・げ、益々
応用範囲は拡がっている。

成形法自体の技術的進歩は言うまでもないが、プラスチ
ック自体の材質が向上したことも発展の原因であり、従
来、鉄やアルミニウムなどの金属部品であったものもプ
ラスチックに置き変えられるなど、その適用範囲の拡大
には限をみはるものがある。

しかしながら、このように優れた特徴を有する射出成形
法にも大きな問題点がある。

それは、この成形法は金型を必要とし、この金型は極め
て高価（通常、数百万〜数千万円）なことである、従っ
て、同一製品を数万〜数十万生産するような多量生産の
場合は良いが数百ヶ以下、特に１〜数十ケ程度の少量生
産の場合は、１１２品１ヶ当りの金型部が掛りすぎるた
めに事実上、その種製品への射出成形法の適用は不可で
ある。

このことを解決する一手段として提案された１方法が特
開昭５７−１５７７０８号公報（夕景生産用合成樹脂成
形金型）に開示されている。この方法は。

鋳物で形成した射出成形用金型の製品形状部の裏面を収
縮性のないバックアツプ材で裏打ちすることにより、金
型の精度を維持しつつ、コストダウンを図る方法であり
、バックアップはたとえばセメントなどである。

他の方法は特開昭５６−５７２２号公報（簡易型の製造
方法）に開示されたものである。これは簡易型の表面層
の裏面形状をもつ流し型にコンクリートを流しこみ、得
られた簡易型の支持層を簡易型の表面層の裏面に接合固
着することにより、耐久・耐熱性に優れた簡易型を安価
に製造する方法である。この場合の簡易型の表面層とは
、成形品の１部の面と同形状の木材等よりなる原型の成
形品形状に模した部分に亜鉛・銅などの金属を溶射した
ものを言う。

これらの簡易型はたしかに比較的夕景生産用の金型とし
て有効なものと言える。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の従来技術は逆テーパになる凹部を有
する金型の場合には、プラスチックと接する金型部が一
体であるために、成形品を離形することが出来ない、そ
のために、上記逆テーパの凹部と分割して別ピースとし
成形の都度、母型にインサートなどによりセットするこ
とも考えられるが、手数が掛ると共に寸法精度の低下傾
向は否定できない。

本発明は上記の状況に鑑み、多数少量、特に１〜数十ケ
ていどの成形品を安価に装造する方法を提供することを
目的とするものであり、特に逆テーバの凸部を有する成
形品など複雑形状品の場合に好適である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、３１品と接する型
部に崩壊性鋳型を用い、その背後を強固な金型でバック
アップし、その後、プラスチックを射出成形し、プラス
チックが固化したのち上記鋳型を崩壊除去し、これによ
って成形品を得る方法に関する。

崩壊性鋳型としては一般の鋳型でかまわないが造型しや
すさを考えると石膏鋳型、特に温水崩壊性石膏鋳型が望
ましい。

本発明における主要な用語について次に定義する。

（１）鋳型 基本的にはプラスチックの射出成形後に、固化したプラ
スチックを損傷することなく崩壊除去できる鋳型であれ
ばＣＯｚ型、シェル型２石膏型・・・などいず九でも良
い。しかし造型の容易性、崩壊除去のしやすさを考える
と石膏、とりわけ温水崩壊石膏がベストである。

（２）金型 鋳型保持金型とバックアップ金型の２＃Ｒがあり成形枠
を用いて造型した鋳型を鋳型保持金型内に緊密にセット
し、この全体をバックアップ金型内に収納し射出成形を
行う。

鋳型保持金型を成形枠としても用いる場合、また鋳型保
持金型をバックアップ金型と兼用する場合も考えられる
。

（３）鋳型模型 ワックス製、木製、金ＪｔＡ堰など目的に応じて任意に
選択する。ワックス製の場合は特に一体鋳型作りに適し
ている。

〔作用〕

本願発明の本質は、射出成形用の型として金型ではなく
崩壊性鋳型を用いた点にある。このことにより、どのよ
うな複雑形状の成形品であってもパリなどの発生をみる
ことなく一体で成形できると共に型代が極めて安価であ
る。

成形後の鋳型が極めて崩壊し易いため、鋳型除去の際、
過大な応力をうけることもないのでキレンやキズの発生
をみることのない良好な成形品を得ることが出来、過大
な内部ストレスが成形品に残留することもない。

本願における崩壊性鋳型は、セラミックの１種と言える
ので圧縮力には強いが曲げや引張り力には、脆性体の特
質として弱い、従って単純形状の鋳型保持金型と、同様
単純形状のバックアップ金型が必要であるがこれは、金
型とは言っても角状箱を収納するキャビティを有するの
みなので極めて安価であると共に製品形状が変わる都度
作り変える必要もない。鋳型保持金型についても同様で
ある。

上記のように崩壊性鋳型と鋳型保持金型バックアップ金
型が一体となって本願発明の効果を発揮する。

〔実施例〕

実施例１ 本実施例の概要を第１図（ａ）〜（ｆ）に示す。

第１図（ａ）に示すように１作ろうとするプラスチック
製品と同一形状のワックス模型１を融点６０℃のワック
スを流し込むことにより図示せざる方法で作る６次に、
図示せざる型枠の中央部にこの模型１を設置し、この周
囲に温水崩壊石膏を水にといたスラリーを流込み鋳型２
ａを造型する（第１図（ｂ））、鋳型２ａを反転し全体
を約１００℃に加熱することによりワックス模型１を溶
融し鋳型２ａ外に除去する。この鋳型２ａを保持金型３
ａ、３ｂ、３ｃの中にセット、図示せざる方法で各部分
を固定する（第１図（ｃ））。

鋳型２ａを含んだ保持金型を２分割のバックアップ金型
４ａ、４ｂのキャビティ内に設置し、上部より溶融プラ
スチック８　（ＰＢＴ）を射出成形した（第１図（ｄ）
）、溶融プラスチック８が凝固したのち、保持金型より
、プラスチックが注入された鋳型２ａをとり出し、これ
を９５℃の温水７中に浸漬することにより、鋳型２ａと
しての温水崩壊石膏を殆んで瞬時に崩壊せしめる（第１
図（ｅ））。

これによってプラスチック成形品（ＰＢＴ）６を得るこ
とが出来た。

実施例２ 本実施例はプラスチック製のスクリュロータの製法を開
示したものである。

第２図（ａ）に示すように作ろうとするプラスチックロ
ータと同一形状の鋳型模型１を用意する。

この模型１を造型定盤９ｂ上にセットし、周囲に造型枠
９ａを設置する。形成された空隙に石膏スラリー８を流
しこむ（第２図（ｂ））。

石膏スラリー８が凝固したのち、ロータ模型１を回転さ
せることによって型外に除去し石膏鋳型２を作る（第２
図（Ｑ））、同様にして造型した石膏鋳型２ａ、２ｃと
前記鋳型２を組合せて、バックアップ金型４ａ、４ｂ間
に設置し金型上部よりノズル５を介して溶融プラスチッ
クを射出によりキャビティ中に注入する（第２図（ｄ）
）。

プラスチックが固化したのち、これを鋳型と共に金型４
ａ、４ｂ外に取出し１周囲より圧力水７を噴射すること
により鋳型材を破砕し除去する（第２図（ｅ））。

このようにしてプラスチックロータの射出成形品１１を
容易に得ることが出来た（第２図（ｆ））。

実施例３ 本実施例は軸部を鉄製とした複合スクリュロータの製造
法を開示したものである。

歯形部の形状・寸法が作ろうとするプラスチックロータ
と同一である金属製鋳型模型１を用意する（第３図（ａ
））、この模型１を模穎定盤９ｂ上にセットし、周囲に
造型枠９ａを設置する。形成された空隙に温水崩壊性の
石膏スラリー８を流しこむ（第３図（ｂ））。

石膏スラリー８が凝固したのち、ロータ模型１を回転さ
せることによって型外に除去し石膏鋳型２を作る（第２
図（ｃ））、石膏鋳型２を金型４ａ、４ｂ中にセットし
、鋳型空間の中央に鉄製インサート１２を設置する（第
３図（ｄ））。

さらに上部金型４ｃをセットしく第３図（ｅ））、図示
せざる射出成形機よりノズル５を介して鋳型空間に溶融
プラスチックを射出注入する（第３図（ｆ）　）。

プラスチックが固化したのち金型４ａ、４ｂ。

４ｃより１石膏鋳型２およびこの中に射出成形されたイ
ンサート付きのプラスチックロータを取出す（第３図（
ｇ）　）　。

石膏鋳型の付着した成形品を沸騰水７中に浸漬した所、
瞬時に石膏が崩壊し、崩壊した石膏１０は水底に沈殿し
た。

このようにして、鉄インサート１２の周囲をプラスチッ
クがおおった状態のプラスチック成形品１４を得ること
が出来た（第３図（ｉ））。

なお水沫によれば石膏等の鋳型内にプラスチックを射出
しているので射出成形品は、徐冷されるため不均一肉厚
の成形品であってもキレツを生ずることなく、また過大
な内部ストレスの発生もなｔｌ。

〔発明の効果〕

プラスチックの射出成形品、殊に複雑形状の成形品を少
量生産する場合において、金型を用いることなく低コス
トで成形することが出来ると共に、成形品にはパリが殆
んど発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す代表的な工程図。 第２図はスクリュコンプレッサ用プラスチックロータに
本発明を応用した場合の工程図、第３図は同様ロータに
ついて金属インサートを芯材として用いた場合の工程図
である。 １・・・鋳型模型、２　、２　ａ　、　２　ｂ　、　２
　ｃ　−鋳型、３　ａ　、　３　ｂ　、　３　ｃ−保持
金枠、４ａ、４ｂ−バックアップ金型、１２・・・金属
インサート、６，１１゜１４・・・成形品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、崩壊性の良好な鋳型で射出成形用のモールドを作り
   、これを強固なバックアップ金型内に収納し、形成され
   た空洞に溶融樹脂を射出成形したのち、鋳型を崩壊除去
   することを特徴とする射出成形法。 ２、鋳型が石膏鋳型であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の射出成形法。 ３、石膏鋳型が温水崩壊性石膏鋳型であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の射出成形法。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれかに記載し
   た方法により成形したことを特徴とする金属インサート
   軸の表面にプラスチック製歯形部を形成させたことを特
   徴とする複合プラスチックロータ。