JPH0234270B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツク材料あるいはセラミツク
等の成形を行う射出成形機あるいは押出成形機に
おける加熱シリンダの鋳造による製作方法および
この方法を用いて製作した加熱シリンダに関す
る。

プラスチツク材料の成形に用いる射出成形機や
押出成形機（以下単に成形機という）は最近では
プラスチツク材料以外のセラミツク等の成形に用
いられるようになり、益々その用途は広がつてい
る。しかし、成形機を構成する鉄等の部材、特に
前記材料等が直接に触れるシリンダやスクリユ等
は前記材料により腐食、摩耗が激しく著しく損傷
を受ける。従つてこの腐食、摩耗対策が種々行わ
れている。一般的には窒化銅を用い窒化処理を行
つて表面に鉄の窒化層を形成させ腐食、摩耗を防
止している。この窒化層は硬く耐摩耗に富んでい
るものの層が極めて薄いため容易に摩滅してしま
う、そのため耐食耐摩耗材料であるクロム鋳鉄、
高速度鋼、工具鋼、ハステロイ等の部材を前記材
料に触れる部分に焼ばめ、あるいは接着剤等によ
り粘付たりしている。

しかしこの方法もプラスチツク材料等の成形が
250℃〜350℃で行われ、加熱冷却が繰返される結
果、焼ばめにおいてはその焼ばめ応力が緩和され
ること、接着方法においてはクラツク等が入り熱
伝導が不充分となつて、前記プラスチツク材料等
は不良製品となつてしまう。また耐食耐摩耗材料
は脆く強度的に弱いという欠点もある。

以上のような欠点を取除くため、ニツケル及び
クロム系の自溶合金を遠心鋳造法又は溶射法によ
り材料に触れる部分をライニングする方法があ
る。

しかし、これとても前者は内径部の小さい部
材、長尺の物は不向きであり、後者は円形状の物
しか利用出来ないという欠点がある。

また、加熱シリンダにおいては、冷却用ジヤケ
ツトやパイプはシリンダの外側面に設けたり、或
いはシリンダ本体に鋳包む方法が行われている
が、前述のような耐食耐摩耗材料をシリンダ−本
体に焼ばめや接着剤等により粘付ているので、熱
伝導が悪く、冷却効率が悪かつた。

本発明の目的は従来例に見られるような形状的
な制約、あるいは製作上、機能上の欠点を取除
き、種々な機能に対応した耐食耐摩耗性の優れた
成形機の加熱シリンダおよびその製作方法を提供
することである。

本発明の目的の遂行のため、発明者等は加熱シ
リンダ製作方法として鋳型中に冷却ジヤケツト或
いは冷却パイプを取付た金属製の隔壁板を設け、
同隔壁板を挟んで一面にプラスチツク等の材料に
接触する部分には耐食耐摩耗の優れた金属を、他
面に前記材料に触れない本体部分は機械的強度の
優れた金属となるように両溶解金属を前記隔壁板
の両面に夫々注入し、鋳型内で前記隔壁板を介し
て対向する両溶解金属が常に同一レベルで上昇す
るように成すとともに隔壁板と両溶解金属の境界
は夫々冶金的に融合し拡散接合となるようにし
た。

次に本発明の１実施例を成形機の加熱シリンダ
を例に採り第１図ないし、第３図により説明する
と、１１は成形機の加熱シリンダで本体１２と冷
却パイプ２２を溶接して一体構造とした隔壁板１
３および耐食耐摩耗金属１４の三層から形成され
た一体構造となつている。

このシリンダ１１は製造するに際し、鋳型１５
内にステンレス鋼、炭素鋼あるいは銅およびその
合金製で表面にクロム、ニツケル、錫あるいは銅
合金等をメツキ或いは溶射した円筒状（シリンダ
製作のため）の隔壁板１３を設け、その外側に本
体となる球状黒鉛鋳鉄、ねずみ鋳鉄、鋳鋼あるい
は銅合金の金属１６またその内側に耐食耐摩耗性
の金属であるクロム鋳鉄、工具鋼、高速度鋼、ハ
ステロイ、ニツケル自溶合金、あるいはコバルト
自溶合金１７を溶解して、湯口１８および１９か
ら夫々注入する。この際隔壁板１３が変形したり
破損したりしないよう、両金属は隔壁板１３を介
して同一レベルで上昇するように湯道２０、およ
び２１を調整することは勿論である。

また隔壁板１３のニツケル、クロム等のメツキ
あるいは溶射は隔壁板１３と両溶解金属の界面に
おいて冶金的に融合して拡散接合させるためであ
り前述のニツケル、クロムばかりでなく融点の低
い錫や銅を用いても良い。

次に本発明の方法により製作した部材の実施例
について説明する。

実施例 第３図に示すように隔壁板１３に冷却パイプ２
２を溶接して一体構造とした後、ニツケルメツキ
を施し、鋳型１５内にセツトし、鋳型１５を200
℃に予熱した後、本体１２にダクタイル鋳鉄〔Ｃ
（3.0〜4.0％）、Si（1.5〜3.0％）、Mn（0.2〜1.0％）
〕
を、耐食耐摩耗金属１４としてクロム鋳鉄〔Ｃ
（2.0〜4.0％）、Si（0.3〜1.0％）、Mn（0.2〜1.5％）
、
Cr（20〜30％）〕を夫々1430℃、1500℃で溶解し、
夫々の湯口１８および１９から湯道２０および２
１を経て型内に注入する。両金属は常に隔壁板を
介して同一レベルで上昇して行き、隔壁板は前記
溶解金属により破損することなく、所定寸法で鋳
造された。そして第４図の写真で示すように隔壁
板と各金属の境界は完全に融合しており、融差部
の強度は30Kgｆ／mm²でクロム鋳鉄のそれとほゞ同
等であつた。

この方法により、安価で機能的な冷却パイプ付
の加熱シリンダが得られた。

以上単軸の加熱シリンダについて説明したが、
これに限らず２軸の押出機の加熱シリンダでも良
く、その場合は第５図のように冷却パイプ３３を
取付た長円状の隔壁板３０側に耐食耐摩耗金属３
１、外側に本体金属３２を注入して構成される。

以上説明したように本発明による方法で脆性材
料である耐食耐摩耗金属を有効に機能的材料とし
て使用することが出来るばかりでなく、焼ばめ等
と異なり境界層が完全に冶金的を反応しているの
で加熱冷却による熱伝導も良い、また形状的な制
約もなくなり冷却パイプ等も鋳ぐるむことが出来
機械加工等も省略出来安価な部材を提供すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による方法で製作
した単軸シリンダの図で、第１図は正面図、第２
図は側面図で第１図の−断面である。第３図
は本発明による加熱シリンダ製作方法を示す図。
第４図は加熱シリンダにおける金属の境界面の顕
微鏡写真である。第５図は２軸押出機の加熱シリ
ンダの正面図。 １１……加熱シリンダ、１２，３２……本体、
１３，３０……隔壁板、１４，３１……耐食耐摩
耗金属、１５……鋳型、１８，１９……湯口、２
０，２１……湯道、２２，３３……冷却パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツク材料あるいはセラミツク等の成
   形を行う射出成形機や押出成形機の加熱シリンダ
   を鋳造により製作する方法において、鋳造用型内
   に冷却ジヤケツト又は冷却パイプを取付た金属製
   の隔壁板を設け、同隔壁板を挟んで外側に加熱シ
   リンダ本体となる金属と、内側に耐食耐摩耗金属
   を溶解注入し、両溶解金属が前記隔壁板を介して
   鋳型内で常に同一レベルで上昇するように成すと
   ともに、前記隔壁板と同隔壁の内外の両金属との
   境界は夫々拡散接合し、シリンダ本体、隔壁板、
   耐食耐摩耗金属の三層となることを特徴とする射
   出成形機あるいは押出成形機の加熱シリンダの製
   作方法。 ２ プラスチツク材料あるいはセラミツク等の成
   形を行う射出成形機や押出成形機の加熱シリンダ
   であつて、製作にあたり、鋳型内に冷却ジヤケツ
   ト又は冷却パイプを取付た金属製の隔壁板を設
   け、同隔壁板を挟んで外側に加熱シリンダ本体と
   なる金属と、内側に耐食耐摩耗金属を溶解注入
   し、両溶解金属が前記隔壁板を介して鋳型内で常
   に同一レベルで上昇するように成すとともに、前
   記隔壁板と同隔壁板の内外の両金属との境界は
   夫々拡散接合することを特徴とした製作方法によ
   り、製作した加熱シリンダ本体と、プラスチツク
   材料等に接する耐食耐摩耗金属と冷却ジヤケツト
   又は冷却パイプを取付た隔壁板の三層から成る一
   体構造の射出成形機や押出成形機の加熱シリン
   ダ。 ３ 前記耐食耐摩耗金属はクロム鋳鉄、工具鋼、
   高速度鋼、ハステロイ、ニツケル自溶合金あるい
   はコバルト自溶合金のうちの一金属である前記特
   許請求範囲第２項記載の加熱シリンダ。 ４ 前記加熱シリンダ本体は球状黒鉛鋳鉄、ねず
   み鋳鉄、鋳鋼あるいは銅合金のうちの一金属であ
   る前記特許請求範囲第２項記載の加熱シリンダ。 ５ 前記隔壁板はステンレス鋼、炭素鋼、あるい
   は銅およびその合金のうちの一金属である特許請
   求範囲第２項記載の加熱シリンダ。 ６ 前記隔壁板の表面にクロムニツケル、錫ある
   いは銅メツキ又は溶射を施したことを特徴とする
   特許請求範囲第５項記載の隔壁板。