JPH02305615A

JPH02305615A - 射出成形におけるゲートシール時間測定方法

Info

Publication number: JPH02305615A
Application number: JP12849089A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Kanemitsu; 保二金光; Wataru Naruta; 弥鳴田; Yoshiki Deguchi; 好希出口
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-19

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、射出成形におけるゲートシール時間測定方法
に関する。

（従来の技術）合成樹脂の射出成形においては、樹脂を金型内に射出充
填してから冷却固化するまでの過程において、ゲートが
完全にシールしていることが成形品の品質を安定化する
ために非常に重要なことである。すなわち、ゲート部分
の樹脂が完全に固化する前に保圧を切ることは、ゲート
を介して金型内に充填された樹脂の逆流を招（ことから
、製品重量のバラツキが発生し、品質を損なう結果とな
る。また逆に、ゲートシールした状態において無理に保
圧をかけると、製品自体が変形したり、ソリが発生した
りする。このため、ゲートシールのタイミングを正確に
把握することは、極めて重要なことである。

このゲートシール時間を知る方法として、従来より重量
法が用いられてきた。

重量法とは、冷却時間（Ｌ、）を変えて成形を行い、各
冷却時間での成形品重量を求める方法である。この方法
による成形品重量と冷却時間との関係を第７図に示す。

同図において、溶融樹脂の射出後の冷却時間による重量
の変化が急激に小さくなる時点ｐ０をもってゲートシー
ル時とし、これに対応する冷却時間ｔ、をゲートシール
時間としている。

また、近時では、特開昭５７−１４２３３６号公報に開
示されているように、射出成形後の最大保圧力到達後の
キャビティ内圧の経時変化を連続的に測定し、この測定
した圧力曲線〔第８図（ａ）参照〕を２回微分し、この
微分曲線が時間軸０を切る時点Ｑ（同図［有］）参照〕
をもってゲートシール時とする方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記した重量法では、ゲートシール時間
を測定するために成形品を通常２０ショット以上成形す
る必要がある上に、成形品の重量を計測する必要がある
ことから、手軽に測定できないといった問題があった。

また、上記した２回微分による方法では、金型内の製品
形状によっては、第９図（ａ）、　（ｂ）に示すように
、２回微分値が時間軸０を切る点の値が複数回発生（Ｐ
＋　、Ｐｔ　、Ｐｓ・・・）する場合があり、この場合
にはゲートシール時を正しく判定できないといった問題
があった。また、金型内の一部に金型内圧測定用のセン
サを取り付ける必要があることから、金型の加工が面倒
であるといった問題もあった。

本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、成形時のゲート部のシール時間をリアルタイムで測定
することにより、正確なゲートシール時の測定が可能な
射出成形におけるゲートシール時間測定方法を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明の射出成形におけるゲ
ートシール時間測定方法は、射出成形金型のゲート近傍
に設けられた超音波探触子により、ゲート内の樹脂に向
けて発射された超音波の反射波を検出することにより、
該反射波の振幅値が極小となった時点をゲートシール時
とするものである。

（作用）射出成形金型のゲート近傍に設けられた超音波探触子に
より、ゲート内の樹脂に向けて発射された超音波の反射
波を検出することにより、該反射波の振幅値が極小とな
った時点をゲートシール時とする。すなわち、ゲート部
分に充填された樹脂が溶融状態から固化状態に変化する
過程において、超音波探触子により検出される超音波の
反射波の振幅が変化することから、この変化の様子を調
べることにより、ゲートシール時を確認する。また、本
発明では金型内の一部に金型内圧測定用のセンサを取り
付ける必要が無いことから、金型自体の作成も容易なも
のとなる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明のゲートシール時間測定方法が適用さ
れた射出成形システムの全体構成を示している。

同図において、射出成形機ｌの射出先端部に、ゲートブ
ツシュ７が装着された一方の金型１１が取付けられ、こ
のゲートブツシュ７のゲート（樹脂流通路）６に対向し
て、キャビティ３を有する他方の金型２が配置されてい
る。この他方の金型２は、油圧シリンダ１２によって図
面中矢符へ方向に往復移動可能に設けられている。

ゲートブツシュ７には、第２図にその拡大図を示すよう
に、ゲート６の流通路側面（図面中では下部側面）に、
その前端面が該流通路側面と面一となるようにして、ア
ルミ棒５が埋め込まれている。そして、このアルミ棒５
の後端面に、カップリング剤１３を介して超音波探触子
（振動子）４が取付けられている。この超音波探触子４
には超音波探傷機１５が接続されている。超音波探傷機
１５は、例えば０．０１秒毎（この発信間隔は任意に変
更可能である）にパスルを発信するもので、超音波探触
子４は超音波探傷機１５によって５Ｍ七の超音波を発信
するとともに、その反射波を検出するようになっている
。

この超音波探傷機１５の出力は、導かれた測定値を電気
的に１回微分する微分器１６に接続されており、微分器
１６の出力は、導かれた微分信号に基いて保圧を切るた
めの指示信号を送出する信号発生器１７に導かれている
。そして、この信号発生器１７の出力は、射出成形機１
のコントローラ１８に導かれており、コントローラ１８
はこの信号発生器エフからの指示信号に基くことにより
、射出成形機１の保圧を切るように制御する構成となっ
ている。

超音波探触子４から発せられた５ＭＨｚの超音波は、ア
ルミ棒５とゲート６に充填された樹脂１０との境界面８
や、樹脂１０とゲート６のアルミ棒５とは反対側の流通
路側面（図面中では上部側面）との境界面９で反射し、
その反射波が再びアルミ棒５を介して超音波探触子４に
導かれるようになっている。

超音波探触子４によって測定される０、０１秒毎に発信
された超音波の反射波は、第３図及び第４図に示すよう
になる。ここで、第３図は、ゲート６に樹脂１０が充填
されていない場合の反射波の波形図であり、第４図は、
ゲート６に樹脂１０が充填されている場合の反射波の波
形図である。

第３図は、樹脂未充填時の発信パルス２０に対する、ア
ルミ棒５の表面（前端面）よりの−次エコー波２１及び
アルミ棒５の表面よりの二次エコー波２２の様子を示し
ている。また、第４図は、樹脂充填時の発信パルス２３
に対する、アルミ棒５の表面（前端面）よりの−次エコ
ー波２４、境界面（樹脂底面）９よりの境界面エコー波
２５及びアルミ棒５の表面よりの二次エコー波２６の様
子を示している。

この第４図に示す各エコー波は、超音波探触子４を介す
ることにより、超音波探傷機１５によって検出される。

この検出された各エコー波の内、境界面エコー波２５は
、ゲート６内に充填された樹脂１０が溶融状態から固化
状態に変化することによりその振幅値が変化することか
ら、−次エコー波２４の振幅１９ａと境界面エコー波２
５の振幅１９ｂとの比率を各発信パスル毎に測定し、そ
の測定値の変化により、ゲートシール時間を決定するこ
とができる。すなわち、ゲート６内に充填された樹脂１
０が溶融状態から固化状態に変化する過程において、−
次エコー波２４の振幅１９ａに対する境界面エコー波２
５の振幅１９ｂが極小値となる時点をゲートシール時と
すればよい。

具体的には、超音波探傷機１５によって検出された境界
面エコー波２５の振幅変化〔第５図（ａ）参照〕を次段
の微分器１６に入力し、該微分器１６において境界面エ
コー波２５の振幅を１同機分することにより、その符号
がマイナスからプラスに転じた時点Ｂ〔第５図［有］）
参照〕をゲートシール時とする。

信号発生器１７では、この微分器１６からの信号により
、その符号がマイナスからプラスに転じた時点Ｂで、コ
ントローラ１８に対し保圧切りを指示する指示信号を送
出する。コントローラ１８では、この指示信号に基くこ
とにより、射出成形機ｌの保圧を切り、次工程に移る。

第６図は、本発明のゲートシール時間測定方法を別の工
程管理に適用した例を示している。

同図において、微分器１６の出力を、比較測定器３１に
接続するとともに、比較測定器３１の出力を、警報器３
２に接続したものである。これにより、射出成形品の連
続運転中において発生する工程異常（すなわち、成形条
件の変動や異常、若しくは装置自体の異常等）に対して
警報を発することが可能となる。

すなわち、比較測定器３１内には最適なゲートシール時
間及びその許容範囲が予め設定されており、このゲート
シール時間と微分器１６から与えられたゲートシール時
間（すなわち、樹脂を充填してから、境界面エコー波２
５の振幅を１同機分することによりその符号がマイナス
からプラスに転じた時点Ｂまでの時間）とを比較する。

そして、微分器１６から与えられたゲートシール時間が
設定されたゲートシール時間の許容範囲を越えたときに
は、工程異常及び不良品であると判断し、警報器３２に
対して動作信号を送出する。警報器３２はこの動作信号
に基いて動作し、警報を発するようになっている。

（発明の効果）本発明の射出成形におけるゲートシール時間測定方法に
よれば、従来のゲートシール検出方法に比べ、ショット
毎にリアルタイムで射出樹脂の状態を把握できるので、
各成形品の品質評価及び成形上の不具合の発見等をいち
早く行うことができるとともに、成形条件の見直し、変
更等の処理をも迅速に行うことができる。また、確実に
ゲートシールした時点で保圧切りを行うことができるの
で、成形品の品質で問題となる変形及びソリの発生、寸
法精度、重量精度等の管理が従来より改善され、この結
果品質の向上及び生産効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゲートシール時間測定方法が適用され
た射出成形システムの全体構成図、第２図はゲートブ・
レシュ部分の拡大図、第３図は樹脂未充填時の発信パル
スに対する各エコー波を示す図、第４図は樹脂充填時の
発信パルスに対する各エコー波を示す図、第５図（ａ）
は測定された境界面エコー波を示す曲線図、同図（ｂ）
は測定された境界面エコー波の１同機分値を示す図、第
６図は本発明の射出成形におけるゲートシール時間測定
方法を別の工程管理に適用した例を示す図、第７図は従
来のゲートシール時間測定方法を説明するための冷却時
間と成形品重量との関係の一例を示す曲線図、第８図（
ａ）は射出成形時におけるキャビティ内圧力の経時変化
を示した曲線図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示したキャ
ビティ内圧力の経時変化を微分した値を示す曲線図、第
９図（ａ）は射出成形時におけるキャビティ内圧力の経
時変化の他の例を示した曲線図、同図（ｂ）は同図（ａ
）に示したキャビティ内圧力の経時変化を微分した値を
示す曲線図である。ｌ・・・射出成形機　　　　２・・・金型３・・・キャ
ビティ　　　　４・・・超音波探触子５・・・アルミ棒
　　　　　６・・・ゲート７・・・ゲートブツシュ１５・・・超音波探傷機　　１６・・・微分器１７・・
・信号発生器　　　１８・・・コントローラ３１・・・
比較測定器　　　３２・・・警報器特許出願人　積水化
学工業株式会社代表者　廣１）馨！１２図第３図　　　　　　　　　第４カＷＳｉ２１１１６図第７図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

１）射出成形金型のゲート近傍に設けられた超音波探触
子により、ゲート内の樹脂に向けて発射された超音波の
反射波を検出することにより、該反射波の振幅値が極小
となった時点をゲートシール時とすることを特徴とする
射出成形におけるゲートシール時間測定方法。