JPH03150115A - 真空注型方法及びその装置 - 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、例えば、大量生産品の試作モデル。 少ロフト生産による限定商品等としての樹脂成型品の作
製に適用される真空注型方法、及びその実施に用いる真
空注型装置に関する。 〔従来技術〕 家電商品、ＯＡ機器等の各種機器の開発においては、機
能面の優位性のみならず、外観上の優位性が重要な要素
となっており、多くの場合、大量生産に先立って多種の
試作モデルが作製され、機能及びデザインの検討に供き
°れている。特に、実製品における耐久性、肌合い等も
また検討課題となる開発の最終段階においては、実製品
と同材質にて作製された試作モデルが必要である一方、
外観上において重要な位置を占める前記機器のハウジン
グ類は樹！Ｆｘｅ：ｉであることが多く、樹脂製の試作
モデルの需要は、近年、拡大する傾向にある。 この種の試作モデルは、多種、少量生産品であるため、
樹脂製の試作モデルの作製においては、従来から、シリ
コンゴム製の型に樹脂を注入して硬化せしめ、該型の内
部形状に対応する成型品を１２Ｂる注型方法が採用され
ており、特に、成型品中への気泡の混入を防止ずべ（、
前記注入及びこれに先立って行われる主剤と硬化剤との
混合、＆！拌を共に真空下にて行う真空注型方法が採用
されている。 従来、この真空注型方法は、内部の観察窓を有する処理
室、該処理室を真空排気するための排気手段、及び、処
理室の内部上方に配され、外部からの操作が可能であっ
て、該処理室へ４人される主剤と硬化剤とを混合、Ｗｌ
拌するための混合手段を備えてなる真空注型装置を用い
、次の手順にて実施されている。 まず、前記処理室の内部下方に型を配し、また、予め計
量され各別の容器に収納された主剤及び硬化剤を前記混
合手段に装着し、次いで、前記排気手段の動作により処
理室内を真空排気して、主剤及び硬化剤の脱泡を促進す
る。この脱泡状態を前記観察窓からの観察により確認し
、十分な脱泡がなされた後、前記混合手段の操作により
して両剤を混合、攪拌せしめ、これによって得られた液
状混合物を前記型に注入する。その後の成型品の取−山
しは、処理室内部を常圧に復帰せしめ、樹脂の硬化を待
って型を分離して行われる。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが従来の真空注型方法においては、型内部への混
合物の注入が重力の作用のみによって行われるため、特
に、複雑な形状のモデル、大型のモデル、又は薄肉部を
有するモデルの作製に際し、型内部への樹脂の充填が不
完全となり、形状不良品の発生を招来するという難点が
あった。この難点は、型への注入口を大径とし流入時の
抵抗を軽減することにより、ある程度解消されるが、こ
のような大径の注入口を設けた場合、これの形成位置を
確保するため、型の構成が限定される上、成型品の取出
し後、注入口相当部分の除去、及びこの除去部分の仕上
げに多大の手間を要するという不都合が生じ、更に、前
記除去部分を本来の肌合いに復元することは不可能であ
るため、広範囲の肌不良部が生じ、試作モデルとしての
価値が減損するという難点がある。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、型内
部への樹脂の注入を確実にしかも速やかに行え、得るべ
き成型品の形状の如何に拘わらず、形状不良及び肌不良
の発生を大幅に軽減し得る真空注型方法及びこれの実施
に用いる装置を提供することを目的とする。 （課題を解決するための手段〕 本発明に係る真空注型方法は、真空下にて混合。 攪拌された主剤と硬化剤との液状混合物を、真空下に配
した型の内部に注入し、該型の内部形状に対応する樹脂
成型品を得る真空注型方法において、前記型に形成され
た注入口に開閉手段を介して連通ずる貯留部を設け、該
貯留部に前記混合物を一旦貯留し、該貯留部側の圧力を
高めた後、前記開閉手段の開放により前記注入をなさし
めることを特徴とし、またこれの実施に用いる本発明に
係る真空注型装置は、主剤と硬化剤とを混合、攪拌して
液状混合物を生成する混合室と、該混合室に並設され、
その内部に型を配してある型室と、これら両室を各別に
真空排気する排気手段と、前記両室間に介装された開閉
手段と、該開閉手段の前記混合室側に連設され、前記液
状混合物を貯留する貯留手段と、前記開閉手段の前記型
室側に連設さ　−れ、該開閉手段を前記型に形成された
注入口に連結する連結手段とを具備することを特徴とす
る特＊作用〕 本発明においては、主剤と硬化剤とを真空下にて混合、
Ｉ！拌した後、この混合物を貯留部に一旦貯留し、該貯
留部が配された混合室の圧力を型が配された型室の内部
圧力よりも高めた後、両室間に介在する開閉ｉ段を開放
して、両室の圧力差により前記混合物を型に注入せしめ
る。 〔実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は本発明に係る真空注型装置の模式的側断面図
である。 図において１は混合室−，２は型室である。混合室ｌ及
び型室２はいずれも、気密に封止し得る矩形の函体であ
り、前者は後者の上部に連設され、隔壁３にて相互に隔
絶されている。隔壁３の略中央には、開閉手段たる電磁
弁４が、混合室１と型室２との間に介在する態様にて装
着されており、該電磁弁４が開放されたとき両室１．２
は連通されるようになっている。また混合室ｌ及び型室
２は、各別の排気弁１０．２０を介して真空源５に夫々
連結されていると共に、各別の給気弁１１．２１を介し
て大気に連通させてあり、混合室１　（又は型室２）の
内圧は、排気弁１０　（又は排気弁２０）が開放された
場合、真空源５の動作により所定の真空度に至るまで減
圧され、逆に給気弁１１　（又は給気弁２１）が開放さ
れた場合、給気弁１１　（又は給気弁２１）を経て導入
される空気により、大気圧に至るまで昇圧されるように
なっている。更に、混合室ｌの一側面には観察窓１２が
、また型室２の一側面には観察窓２２が夫々開設してあ
り、これらを介して混合室ｌ及び型室２の内部状態を外
部から観察できるようになしである。 さて前記混合室ｌは、これの内部にて主剤と硬化剤とを
混合５Ｗ１拌するための室であり、主剤及び硬化剤は、
図示の如き広口の収納容器６及び７に夫々収納されて後
述の如く混合室１内に導入される。混合室ｌの内部には
、これらの収納容器６及び７を保持し、繰作するための
夫々の繰作ハンド１３及び１４が配設されている。主剤
の収納容器６を操作するための一方の操作ハンド１３は
、混合室ｌの側壁から水平に突出された支持杆１３ａと
、これの先端に水平軸回りでの回動自在に枢支された保
持リング１３ｂとを備えてなり、硬化剤の収納容器７を
操作するための他方の操作ハンド１４は、同様の支持杆
１４ａと保持リング１４ｂとを備え、前記繰作ハン、ド
１３の上方に配してある。操作ハンド１３においては、
支持杆１３ａの軸方向への進退に伴う保持リング１３ｂ
の移動と、支持杆１３ａに対する保持リング１３ｂの傾
倒動作とが可能であり、また繰作ハンド１４においては
、支持杆１４ａに対する保持リング１４ｂの傾倒動作が
可能となっている。また混合室１の内部には、これの天
井壁の略中央から下向きに突出する回転軸１５ａと、こ
れの先端に固着された攪拌羽１ｔｉ　ｘｓｂとを備えて
なる攪拌機１５が配してある。この攪拌機１５において
もまた、回転軸１５ａの軸方向への進退に伴う撹拌羽根
１５ｂの上下動と、回転軸１５ａの回転に伴う撹拌羽根
１５ｂの回転とが可能となっている。揉作ハンド１３．
１４及び攪拌機１５はいずれも、混合室ｌの外部におい
て、ハンドル等を用いての図示しない手動操作手段、又
は電動モータ、電磁アクチュエータ等を用いての図示し
ない自動操作手段に連結してあり、操作ハンド１３．１
４及び攪拌機１５の前述した動作は、混合室１の外部か
ら行わせ得るようになっている。 一方、前記型室２は、これの内部に成型用の型８を配す
るための室であり、底部略中夫に昇降テーブル９を備え
ている。成型用の型８は、これの一部に形成された注入
口８０を上向きとして前記昇降テーブル９上に載ｌされ
、該昇降テーブル９の動作により型室２内部において自
在に昇降させ得るようになっている。また型８には、こ
れの内部空洞に連通せしめて、注入状態確認のための漏
斗８１が取付けである。型８が昇降テーブル９上に載置
されたとき、図示の如く前記漏斗８１は、これの開口端
が上向きとなり、型８の上向よりも上方に位置するよう
になしである。 更に前記隔壁３中火の電磁弁４には、混合室ｌ側に貯留
手段３０が、また型室２側に連結手段３１が夫々連設し
である。貯留手段３０は、収納容器６内の主剤と収納容
器７内の硬化剤との液状混合物を一旦貯留するものであ
り、この混合物の流し込みを容易に行わしめるべく、上
部が拡径された漏斗状をなしており、また混合物の総量
が収納可能な大きさを有している。また前記連結手段３
１は、昇降テーブル９上に載置された型８の注入口８０
と、開閉手段たる電磁弁４とを連結するものであり、型
８の１１置位置の如何に拘わらず前記連結をなし得るよ
うに、可撓正を有するチェーブとするのが望ましい。 第２図〜第５図は、以上の如く構成された真空注型装置
を用いて実施される本発明に係る真空注型方法の実施手
順の説明図である。なおこれらの図においては、排気弁
１０．２０及びこれに連結された真空手段５、給気弁１
１．２１、並びに観察窓１２゜２２の図示を省略してあ
る。 本発明に係る真空注型方法の開始に際しては、まず、所
定量の主剤及び硬化剤を夫々収納してなる収納容器６及
び収納容Ｈ７を混合室ｌ内に搬入し、前者を操作ハンド
１３の保持リング１３ｂに、後者を繰作ハンド１４の保
持リング１４ｂに正しく装着すると共に、型８を型室２
内に搬入して昇降テーブル９上に載置し、該昇降テーブ
ル９の繰作により適宜の高さ位置にセットした後、該型
８の注入口８０と電磁弁４とを連結手段３１にて連結せ
しめ、第１図に示す如き状態が実現される。なお主剤及
び硬化剤は、各別に計量されて収納容器６及び７に収納
され、前記搬入に先立って、真空下にて十分に脱泡せし
めである。また前記型８は、鋸歯状をなす合わせ面にて
２つ割り可能となっており、この合わせ面をアルコール
等にて洗浄した後に組み合わされ、適宜の固定手段にて
相互に固定された状態にて型室２に搬入される。 このようにして成型準備を完了した後、混合室１及び型
室２を気密に封止し、所定の真空度（例えばｌＯＴｏｒ
ｒ程度）に至るまで真空排気する。この真空排気は、排
気弁１０．２０を開放し、給気弁１１゜２１を閉止した
状態にて真空源５を駆動することによりなされる。なお
このとき、電磁弁４は閉止しである。混合室ｌ内の真空
排気により、該室ｌにセフトされた収納容器６中７にお
いては、これらの内部の主剤、硬化剤に前記搬入に際し
て混入する空気が脱泡される。この脱泡畝艙を観察窓１
２から観察し、脱泡終了を確認した後、次いで操作ハン
ド１４を繰作し、保持リング１４ｂをこれに保持された
収納容器７と共に傾倒せしめる。これにより収納容器７
内の硬化剤は、第２図に示す如く、該容器７の下部に位
置する収納容器６に流れ込み、これの内部の主剤と混合
される。なお、以上の過程における脱泡状態の観察を容
易とするため、収納容器６中７は透明容器とするのが望
ましい。 この混合終了後、繰作ハンド１３を操作し、これの保持
リング１３ｂに装着された収納容器６を攪拌１１１５の
直下に位置するまで移動せしめ、次いで攪拌機１５を操
作し、これの回転軸１５ａと共に攪拌羽根１５ｂを下動
させ、第３図に示す如く収納容器６中に浸漬せしめた後
、該攪拌羽根１５ｂを回転駆動する。これにより収納容
器６中の液状混合物は攪拌され、主剤と硬化剤とが良好
に混合される。この攪拌終了後、攪拌機１５の繰作によ
り攪拌羽根１５ｂを上動させ、収納容器６内から退避せ
しめると共に、操作ハンド１３の操作により支持杆１３
ａを退入させ、収納容器６を初期位置まで退避させた後
、操作ハンド１３を更に繰作して、保持リング１３ｂを
これに保持された収納容器６と共に傾倒せしめ、収納容
ＦｉＧ内の液状混合物を、第４図に示す如く、該容器６
の下方に位置する貯留手段３０中に流し込む。この時電
磁弁４は閉止状態にあるから、流し込まれた混合物は、
第４図に示す如く、電磁弁４の弁体を底として貯留手段
３内に滞留する。 なお以上の混合、ＩＩ拌及び流し込みは、前述の如き真
空度に維持された混合室ｌ内にて行われるから、これら
の各過程において混合物中に空気が巻き込まれる式は殆
どなく、貯留手段３内には、略完全に脱泡された混合物
が貯留される。 収納容器６中の混合物の全量が貯留手段３に流し込まれ
た後、混合室ｌの内圧は所定の圧力となるまで昇圧され
る。この昇圧は、混合室ｌに付設された排気弁１Ｇを閉
止し真空源５との連通を遮断すると共に、給気弁１１を
開放して、該給気弁１１を介して大気を尋人することに
よりなされる。この際の混合室ｌ内の圧力の高低は、使
用する４１脂の粘度、型８の大小、及び型８の内部形状
の複雑さ等、注型条件に応じて適宜に設定すればよく、
この圧力は、給気弁１１の開閉調節を、混合室ｌの内圧
の検出結果に基づいて手動又は自動にて行うことにより
容易に実現される。なおこの時、型室２の内圧は、以前
として真空状態に保たれている。 このように混合室ｌの内圧を高め、型室２との間に所定
の圧力差を生せしめた後、電磁弁４を開放する。これに
より貯留手段３０に貯留された混合物は、電磁弁４、連
結手段３１及び注入口８０を介して型８に注入されるが
、この注入は、貯留手段３０と型８との間の高低差に伴
う重力の作用と共に、両者が位置する混合室ｌと型室２
との間に生じている圧力差によっても行われるから、前
記混合物は、型８の内部空洞に速やかにしかも確実に充
填され、型８の内部空洞の形状が複雑な場合、薄肉部が
ある場合、及び型８が大型である場合においても、形状
欠陥及び肌性状の欠陥がない良質な成型品が得られる。 なお型８へ注入された混合物は、該型８の内部に充填さ
れた後、前記漏斗８１に侵入するから、該漏斗８１にお
ける液面を観察窓２２から観察することにより、型８へ
の充填完了を確認することができ、この確認を待って電
磁弁４を閉止し、以降の注入を停止する。このとき第５
図に示す如く、貯留手段３０内には若干量の混合物が残
留するようになすことにより、前記注入時に混合室ｌ内
の空気が、前記混合物と共に型８内に侵入することが防
止できる。このように電磁弁４の開閉は、観察窓１２又
は観察窓２２から貯留手段３０又は漏斗８１の内部状態
を観察しつつ行われるから、この間閉丘作を確実に行わ
しめるために、貯留手段３０及び漏斗８１は透明材料製
とするのが望ましい。 型８への充填を確認し、電磁弁４を閉止した後、給気弁
１１を開放して混合室ｌを常圧に復帰せしめ、排気弁２
０を閉止すると共に給気弁２１を開放して、型室２をも
常圧に復帰させ、連結手段３１を取外した後、樹脂の硬
化を待って型８を分離して成型品を取出し、本発明に係
る真空注型方法の全過程を終了する。なお貯留手段３０
及び連結手段３１は、電磁弁４を開放せしめた後に適宜
の方法により洗浄され、次なる成型において再度用いら
れる。 なお、混合室ｌと型室２との並設態様は本実施例中に示
すものに限らず、また操作ハンド１３．１４及び攪拌ａ
１５の構成も本実施例中に示すものに限らないことは言
うまでもない。更に本実施例においては、貯留手段３０
を主剤及び硬化剤の収納容器６及び７と別個に設けであ
るが、両容器６．７のいずれか一方と兼用することも可
能である。

【効果】

以上詳述した如く本発明に係る真空注型方法及びその装
置においては、真空下にて混合、Ｉ！拌された主剤と硬
化剤との混合物が、真空下に配された成型用の型に開閉
手段を介して連通ずる貯留部に一旦貯留されて、該貯留
部側の圧力を高めた後、前記開閉手段の開放により前記
型に注入されるから、この注入が前記圧力の作用により
速やかにしかも確実になされ、前記型の大きさ及び形状
の如何に拘わらず、形状不良及び肌不良のない良好な成
型品を得ることが可能となる等、本発明は優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る真空注型装置の模式的側断面図、
第２図〜第５図は本発明に係る真空注型方法の実施手順
の説明図である。 ｌ・・・混合室　　２・・・型室　　４・・・電磁弁５
・・・真空源　　６．７・・・収納容器　　８・・・型
１３、１４°・・・操作ハンド　　１５−・・攪拌機　
　３０・・・貯留手段　　３１−・・連結手段 特　許　出願人　　株式会社　アーク 代理人　弁理士　　河　野　　登　夫 １　　　　七１ニド１３ 第　　２　　図 ン 第　　３　　図 「−賭−］す １　　　　　　　　　　　１　　トート７第　　４　　
図 １１　　ヒ斗−６ 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空下にて混合、撹拌された主剤と硬化剤との液状
   混合物を、真空下に配した型の内部に注入し、該型の内
   部形状に対応する樹脂成型品を得る真空注型方法におい
   て、 前記型に形成された注入口に開閉手段を介して連通する
   貯留部を設け、該貯留部に前記混合物を一旦貯留し、該
   貯留部側の圧力を高めた後、前記開閉手段の開放により
   前記注入をなさしめることを特徴とする真空注型方法。 ２、請求項１記載の真空注型方法の実施に用いる装置で
   あって、 主剤と硬化剤とを混合、攪拌して液状混合物を生成する
   混合室と、 該混合室に並設され、その内部に型を配してある型室と
   、 これら両室を各別に真空排気する排気手段と、 前記両室間に介装された開閉手段と、 該開閉手段の前記混合室側に連設され、前記液状混合物
   を貯留する貯留手段と、 前記開閉手段の前記型室側に連設され、該開閉手段を前
   記型に形成された注入口に連結する連結手段と を具備することを特徴とする真空注型装置。