JPH0318824B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0318824B2
JPH0318824B2 JP12145084A JP12145084A JPH0318824B2 JP H0318824 B2 JPH0318824 B2 JP H0318824B2 JP 12145084 A JP12145084 A JP 12145084A JP 12145084 A JP12145084 A JP 12145084A JP H0318824 B2 JPH0318824 B2 JP H0318824B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin material
resin
bolt
cavity
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12145084A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60264237A (ja
Inventor
Kyoyasu Fujii
Kazuo Shimomura
Akio Oono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP12145084A priority Critical patent/JPS60264237A/ja
Publication of JPS60264237A publication Critical patent/JPS60264237A/ja
Publication of JPH0318824B2 publication Critical patent/JPH0318824B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/12Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
    • B29C70/14Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat oriented
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0005Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fibre reinforcements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2001/00Articles provided with screw threads
    • B29L2001/002Bolts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は繊維強化プラスチツクボルト用素材の
製造方法に関する。
(従来技術) プラスチツク製ボルトは、大量生産が可能で経
済的に有利であるとの理由から、主として、射出
成形などの成形手段で形成された円柱状素材を転
造加工して得られる。「グラスフアイバー強化プ
ラスチツク製の高強度ボルト」(日本ねじ研究協
会誌11巻8号1980)によれば、繊維強化プラスチ
ツクを用いて強度に優れたボルト素材を製造する
ためには、第一に、強化繊維をボルト素材軸部の
長手方向に配向させること、第二に、ボルト素材
の内部やその表面にプラスチツク樹脂の固化収縮
による巣や引けの発生を防ぐことが重要であるこ
とが記載されている。しかし、射出成形において
は、溶融プラスチツク樹脂が細いゲートから金型
キヤビテイ内に高速充填されるため、樹脂の流れ
はキヤビテイ内で極端な拡大流となる。そのため
に、得られるボルト素材の軸部の強化繊維は軸方
向に均一に配向しない。その結果、このボルト素
材が転造されて得られる繊維強化プラスチツクボ
ルトはボルトに必要な充分な強度を有し得ない。
また、射出成形においては、通常、ゲート部の樹
脂がキヤビテイ部の樹脂よりも早く固化する傾向
にある。したがつて、キヤビテイ部における成形
樹脂内部に固化収縮に起因する巣や引けが発生す
る。特に、ボルト素材の頭部は厚肉であるため、
この頭部に巣や引けが発生し易い。このようなボ
ルト素材から得られる繊維強化プラスチツクボル
トは頭部が破損しやすい。溶融樹脂が固化すると
きの体積収縮は、樹脂に充填剤を添加することに
より緩和し得るが、ゼロにはならない。このよう
な問題を解消するために、特公昭35−17679号公
報には、一定断面を有するボルト素材成形用キヤ
ビテイ内へ溶融材料をピストンで加圧注入し、該
溶融材料をその先端から順次冷却させてゆく方法
が開示されている。しかしながら、この方法は一
定断面を有するボルト素材のみが製造されるにす
ぎない。しかも、ボルト素材成形品を金型キヤビ
テイから取り出すには、金型を成形機から取りは
ずさねばならず、その作業は繁雑で生産性に劣
る。
他方、厚肉成形品の成形法としては、フローモ
ールデイング法が知られているが、成形品を取り
出すために、ノズルを金型から離したり、金型を
開放する操作が必要なため、同じく、生産性に劣
る。
(発明の目的) 本発明の目的は、強化繊維が軸長手方向に配向
し、強度に優れた繊維強化プラスチツク製ボルト
素材の製造方法を提供することにある。本発明の
他の目的は、巣や引けの発生が極少でかつ寸法精
度に優れた繊維強化プラスチツク製ボルト素材の
製造方法を提供することにある。本発明のさらに
他の目的は、成形品の脱型が容易であるために生
産性に優れた繊維強化プラスチツク製ボルト素材
の製造方法を提供することにある。
(発明の構成) 本発明のプラスチツク製ボルト素材の製造方法
は、(1)成形樹脂材を加熱溶融する工程、(2)該溶融
樹脂材を融点以上の温度に保持する工程、(3)該溶
融樹脂材を加圧しつつボルト素材用金型のキヤビ
テイ部へ注入充填する工程、(4)該キヤビテイ部を
該樹脂材の融点未満の温度に冷却保持し該樹脂材
を固化する工程、(5)該キヤビテイ部に形成される
所望のボルト素材成形品を、後続の溶融樹脂材で
加圧しつつ該キヤビテイ部から系外へ排出する工
程を包含し、そのことにより上記目的が達成され
る。
(実施例) 以下に本発明を実施例について述べる。
本発明の製造方法を具体化する成形装置の一例
を第1図に示す。成形装置1は、押出機11と、
この押出機11の先端部に気液密状に係合される
ジヨイント部12と、このジヨイント部12に気
液密状に係合されるボルト素材用金型13とを有
する。ジヨイント部12には加熱手段123が設
けられている。金型13には冷却手段135が設
けられている。
押出機11としては、例えば、1軸押出機ある
いは2軸押出機などの、通常、樹脂成形に用いら
れる押出機が使用される。この押出機11のシリ
ンダー部112は、加熱手段により成形樹脂材2
の融点温度以上に加熱される。したがつて、樹脂
材2はシリンダー部112内のスクリユー113
にて混練され溶融される。押出機11の押出圧
は、使用される樹脂材2の性質および製造される
ボルト素材20の形状などから適宜決定される。
ジヨイント部12は、その内部が、例えば、円
錐形状の中空部121を有する。ジヨイント部1
2の一端開口部120は押出機11のシリンダー
部112に連結され、他端開口部112は流出口
を構成し金型キヤビテイ部131に連結されてい
る。流出口122の口径は、キヤビテイ部131
の口径(ボルト素材20の軸部外径)と等しいか
もしくはそれ以上に設定される。押出機11から
ジヨイント部12を経て流入する溶融樹脂材2を
金型キヤビテイ部流入口132付近で拡大流にな
るのを阻止するためである。溶融樹脂材2が拡大
流となつてキヤビテイ部131に流入するのが阻
止されるため、それに混入されている強化繊維は
キヤビテイ部131の軸方向に沿つて規則正しく
配向する。
ジヨイント部12の流出口122近傍は加熱手
段123にて樹脂材2の融点以上の温度に保持さ
れている。したがつて、溶融樹脂材2は流出口1
22近傍で固化することなく、常に押出機11の
押出圧によつて金型キヤビテイ部131に補充さ
れるため、キヤビテイ部131に注入充填された
樹脂材2の内部や表面には巣や引けが発生しにく
くなる。
金型キヤビテイ部131の他端開口部133は
成形品の脱型口を構成している。この脱型口13
3には、例えば、開閉可能な蓋134が設けら
れ、この蓋134を開放することにより、キヤビ
テイ部131内の所望のボルト素材成形品20が
後続の溶融樹脂材2により加圧され系外へ取り出
される。この蓋134は図外の適当な動力手段に
て連続的に開閉操作が行われる。キヤビテイ部1
31内の空気は蓋134の微少な取付間隙から系
外へ排出される。金型キヤビテイ部131は冷却
手段135によつて樹脂材2の融点未満の温度に
保持され溶融樹脂材2は冷却・固化される。
上記加熱手段および冷却手段としては、例え
ば、ヒーター加熱、ヒーター加熱と冷却水循環の
併用もしくはオイル循環などの、通常、樹脂成形
に用いられる手段が適宜選択される。温度調節
は、使用される樹脂材2の性質および製造される
ボルト素材20の形状・寸法などから適宜決めら
れる。
本発明により製造されるボルト素材20は、第
3図に示すように、後の転造工程により少なくと
もその一端にねじ部が設けられうる円柱状の軸部
201を有した棒状体形状をなす。その形状は、
金型13から一方向に脱型可能な形状であれば任
意の形状が採用される。
本発明に用いる成形樹脂材2は、補強繊維を有
する熱可塑性合成樹脂組成物である。補強繊維と
しては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミ
ド繊維、チタン酸カリウム繊維、アルミナ繊維、
ボロン繊維、炭化ケイ素繊維あるいは各種の金属
繊維など熱可塑性樹脂の補強用に使用される既知
の繊維があり、これらが単一あるいは2種以上の
混合物の形で使用される。熱可塑性合成樹脂とし
ては、補強繊維を混入することにより補強効果が
得られる熱可塑性合成樹脂が使用され得る。例え
ば、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩
化ビニル樹脂、ポリフエニレン樹脂あるいはポリ
フエニレンスルフイド樹脂などが単一あるいは2
種以上の混合物の形で使用される。熱可塑性合成
樹脂には、各種の成形助剤あるいは樹脂改質剤な
どが適宜添加されうる。
上記成形装置1は、次のように機能する。ま
ず、押出機11、ジヨイント部12およびボルト
素材用金型13はそれぞれ、例えば、ガスケツト
やパツキンなどのシーリング機構を介して気液密
状に係合される。このとき、金型13の脱型口1
33は蓋134により閉じられている。樹脂材2
は補強繊維と熱可塑性合成樹脂とが別々に押出機
11に供給されシリンダー部112内のスクリユ
ー113にて混練される。補強繊維と合成樹脂と
をあらかじめ混練しペレツト状に成形したものを
押出機11に供給してもよい。この樹脂材2は押
出機シリンダー部112内で均一に混練され加熱
溶融されてジヨイント部中空部121、そして金
型キヤビテイ部131へ注入充填されてゆく。そ
のとき、ジヨイント部流出口122の口径が金型
キヤビテイ部流入口132の口径と等しいかもし
くはそれ以上であるため、溶融樹脂材2は流入口
132付近で拡大流となることはない。したがつ
て、樹脂材2中の補強繊維は、ラジアル方向に配
向することなくキヤビテイ軸方向に確実かつ均一
に配向する。また、溶融樹脂材2はジヨイント部
流出口122近傍の加熱手段123にて融点以上
の温度に保持されるため、流出口122近傍で固
化して流出口122を塞ぐということはなく、金
型キヤビテイ部131に常時供給されうる。した
がつて、キヤビテイ部131内の溶融樹脂材2は
金型13に設けられた冷却手段135により冷却
固化されるまで、常に加圧された状態にある。冷
却固化により生ずる樹脂材2の体積収縮分は後続
の溶融樹脂材により引き続きキヤビテイ部131
に補充されうる。それゆえ、成形されたボルト素
材20の内部や表面には巣や引けの発生が極少と
なり、かつ寸法精度が高い。
次いで、キヤビテイ部131内の溶融樹脂材2
は冷却手段135により融点未満の温度に冷却保
持され固化される。次いで、金型脱型口133に
設けられた蓋134を開放し、所望のボルト素材
成形品20が後続の溶融樹脂材2の押出圧によつ
て金型13から系外へ排出される。脱型が終了し
た後、脱型口133の蓋134を閉じて、次の溶
融樹脂材2のキヤビテイ部131内への注入充填
に備える。このように、金型13からの成形品の
脱型と、樹脂材2のキヤビテイ部131への注入
充填とが連続的に行われるため、生産性が高い。
実験例 熱可塑性合成樹脂として、芳香族系ポリアミド
樹脂(商品名;レニー6002、三菱瓦斯化学株式会
社製)100重量部に対し、補強繊維としてガラス
繊維100重量部を使用した。両者を混合しペレツ
ト状の樹脂材2を作製した。樹脂材2の融点は
243℃であつた。押出機11としては1軸押出機
を使用した。この押出機11に樹脂材2を供給
し、第2図に示すように、D=φ8.7mm、L=90
mm、H=8mm、B=14.3mmおよびC=16.5mmのボ
ルト素材20を本発明方法により製造した。この
とき、ジヨイント部12の流出口122の口径は
φ10mm、流出口122の温度は270℃、金型13
の温度は150℃および押出機11の押出圧は100
Kg/cm2とした。
成形されたボルト素材20の断面を顕微鏡観察
あるいは目視観察したところ、巣や引けは全く認
められなかつた。ボルト素材20の軸部201の
曲げ強度は40Kg/mm2であつた。次に、このボルト
素材2010本を転造によつて3/8−24UNFのねじ
部を設け、ボルトとした。このボルトの引張試験
を、通常用いられる引張試験機を使用して行つた
ところ、すべて、ボルト軸部で破断した。そのと
きの破断荷重の平均は1120Kgであつた。
比較例 実施例に用いた同じ樹脂材2にて、実施例と同
一のサイズのボルト素材を通常の射出成形機にて
製造した。成形されたボルト素材の断面を顕微鏡
観察あるいは目視観察したところ、ボルト素材の
頭部に巣あるいは引けが認められた。また、ボル
ト素材の軸部の曲げ強度は31Kg/mm2であつた。次
に、このボルト素材10本を転造によつて3/8−
24UNFのねじ部を設け、ボルトとした。このボ
ルトの引張試験を実施例と同じ引張試験機にて引
張試験を行つたところ、そのうちの4本が頭部の
つけ根で破断した。残りの6本は軸部で破断し
た。そのときの破断荷重の平均は750Kgであつた。
(発明の効果) 本発明の製造方法によれば、このように、強化
繊維がボルト素材の軸部長手方向に配向するので
優れた強度を有する繊維強化プラスチツク製ボル
ト素材を得ることができる。また、ボルト素材の
内部あるいは表面に巣や引けなどの発生が極少化
されるので優れた強度および寸法精度を提供し得
る。しかも、成形品の脱型が容易であるため、生
産性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造方法の一実施例を具体化す
る成形装置の例を示す要部断面図、第2図aおよ
び第2図bは上記成形装置により製造されたボル
ト素材の正面図および側面図、第3図a、第3図
bおよび第3図cはそれぞれ上記装置を用いて製
造されるボルト素材の形状例を示す斜視図であ
る。 1……成形装置、2……成形樹脂材、11……
押出機、12……ジヨイント部、13……ボルト
素材用金型、20……ボルト素材、112……シ
リンダー部、113……スクリユー、120……
ジヨイント部流入口、121……ジヨイント部中
空部、122……ジヨイント部流出口、123…
…加熱手段、131……金型キヤビテイ部、13
2……金型流入口、133……脱型口、134…
…蓋、135……冷却手段、201……ボルト素
材軸部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (1) 成形樹脂材を加熱溶融する工程、 (2) 該溶融樹脂材を融点以上の温度に保持する工
    程、 (3) 該溶融樹脂材を加圧しつつボルト素材用金型
    のキヤビテイ部へ注入充填する工程、 (4) 該キヤビテイ部を該樹脂材の融点未満の温度
    に冷却保持し該樹脂材を固化する工程、 (5) 該キヤビテイ部にて形成される所望のボルト
    素材成形品を、後続の溶融樹脂材で加圧しつつ
    該キヤビテイ部から系外へ排出する工程 を包含する繊維強化プラスチツク製ボルト素材の
    製造方法。 2 前記樹脂材は補強繊維を含有する熱可塑性樹
    脂組成物である特許請求の範囲第1項に記載の製
    造方法。 3 前記溶融領域と前記冷却固化領域との境界に
    おいて、該溶融領域の樹脂流路口径は該冷却固化
    領域の樹脂流路口径に等しいかもしくはそれ以上
    である特許請求の範囲第1項に記載の製造方法。
JP12145084A 1984-06-12 1984-06-12 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法 Granted JPS60264237A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12145084A JPS60264237A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12145084A JPS60264237A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60264237A JPS60264237A (ja) 1985-12-27
JPH0318824B2 true JPH0318824B2 (ja) 1991-03-13

Family

ID=14811432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12145084A Granted JPS60264237A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 繊維強化プラスチツク製ボルト素材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60264237A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2134424A1 (en) * 1994-10-26 1996-04-27 Raymond T. Woodhams Injection molding process for the production of oriented thermoplastic and particulate matter composite articles
NL1004268C2 (nl) * 1996-10-14 1998-04-15 Dsm Nv Schaalvormig vormdeel, een werkwijze voor de vervaardiging en toepassingen ervan.
DE102014103438A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Airbus Operations Gmbh Spritzgussverfahren zur Herstellung eines Primärstrukturverbindungselements
EP3119577A1 (en) * 2014-03-17 2017-01-25 GTM-Advanced Products B.V. Primary structure connecting element for aircraft and method for manufacturing the connecting element
CN104494155B (zh) * 2014-11-05 2016-08-24 泰瑞机器股份有限公司 一种固体废弃高分子材料在线处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60264237A (ja) 1985-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5160466A (en) Method for molding a material
Wilkinson et al. Polymer processing and structure development
US4925161A (en) Process for molding directionally-orientatable material using shear force
US6120714A (en) Moulding process and article produced by the process
Chanda et al. Plastics fabrication and recycling
US6783716B2 (en) Nozzle insert for long fiber compounding
US5851474A (en) Injection molding with periodic forces to the material in the mold
CN106182560B (zh) 一种预模压注塑机
EP0556323A1 (en) METHOD FOR APPLYING GAS FOR MOLDING PLASTIC ARTICLES TO IMPROVE THE SURFACE QUALITY.
JPH0318824B2 (ja)
JPH08118519A (ja) 軸一体型樹脂製回転体の中空射出成形法
JP4557485B2 (ja) 成形可能材料の成形
US5156858A (en) Apparatus for controlling the molding of a solid product in a mold cavity from molten material which is repeatedly moved within the mold cavity
JPH031123B2 (ja)
JPH0522565B2 (ja)
JPS60264210A (ja) 熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法
JPH10500365A (ja) 長繊維で強化された熱可塑性材料から形成された楕円形の射出成形品、特に、ネジ及びネジ棒を製造するためのプロセス
JPS6195908A (ja) 熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法
JPH0722947B2 (ja) 繊維強化プラスチツクボルトの製造方法
JPH0324890B2 (ja)
US3314111A (en) Screw die casting machines
CN209063421U (zh) 光缆交接箱的注塑机
GB2299780A (en) Injection moulding process with periodic force application
JPS6283122A (ja) 射出成形機
JPS61268410A (ja) 熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法