JPH033908B2 - - Google Patents
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- JPH033908B2 JPH033908B2 JP19894482A JP19894482A JPH033908B2 JP H033908 B2 JPH033908 B2 JP H033908B2 JP 19894482 A JP19894482 A JP 19894482A JP 19894482 A JP19894482 A JP 19894482A JP H033908 B2 JPH033908 B2 JP H033908B2
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- thermosetting resin
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- plunger
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
- G01N33/442—Resins; Plastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
Landscapes
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
この発明は樹脂成形金型内における樹脂の粘度
を検出する熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法
に関するものである。 〔従来技術〕 従来、熱硬化性樹脂の流動性を検知するために
は、高化式フローテスタによる最低溶融粘度の値
やスパイラルフロー金型内における流動距離の値
が用いられている。前者は非常に細いノズルを用
い、一定圧力条件化において樹脂を流動させてそ
の粘度を算出するものであるが、実際の金型内と
は伝熱状態が大きく異なつているため、金型内の
流動状態の予測には殆ど役立たなかつた。また後
者は極めて小さな断面積を持つ流路内における樹
脂の流動距離を検出する方式であるため、前者同
様、実際の金型内とは伝熱状態が大きく異なり、
スパイラルフロー長から金型内の樹脂の充填容易
度を定量的に予測することができなかつた。 一方、硬化性を調べる手段としては、熱板法
（JISK5905）、キユラストメータ、成形品の熱時
硬度測定等がある。熱板法は熱板の上に樹脂を置
き、金属棒で該樹脂を撹拌して該金属棒が動きに
くくなるまでの時間を測定するもので、該時間と
金型内における樹脂の硬化状態との関連を知るこ
とは不可能である。またプラスチコーダによる方
法は、樹脂の硬化によつて生じる液体から固体へ
の相変化を測定器により、トルク変化として検知
する方法であるが、この結果も金型内における樹
脂の硬化状態との関連性は明確でない。さらに成
形品の熱時硬度の測定は、金型内において行うも
のであるが、この測定値は金型を開いてから測定
するまでの経過時間により変化するため、測定誤
差が大きく、かつ樹脂が液体から固化する過程が
わからないという欠点があつた。 上記のように従来の手法では、樹脂の流動性と
硬化性の相対的な比較はできても、実際の金型内
における流動、硬化状態との対応がつかめず、ま
た従来の上記手段で樹脂の特性値が規格内に入つ
ていても、成形品の品質が大きく変つて来るとい
う現実との関連をつかむことはできなかつた。上
記のように、従来、樹脂に対する適切な管理法が
なかつたため、製品の歩止りが悪く、信頼性の向
上を図る上で大きな障害となつていた。 〔発明の目的〕 この発明の目的は、上記した従来技術の欠点を
なくし、金型各部の樹脂の流動および硬化の状態
を正確かつ迅速に検知するために熱硬化性樹脂の
粘度測定装置及び方法を提供することにある。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するために、この発明は、つ
ぎのように構成してある。すなわち、金型流路内
における樹脂の粘度を定量的に検出できるように
したもので、金型は流路を備えており、流路内に
設けた圧力検出器によつて流動中の樹脂圧力を検
出し、プランジヤの変位検出器によつてプランジ
ヤ降下速度および流動先端位置を検出することに
より、上記各検出値と流路の形状に基いて得られ
る定数とから樹脂の粘度を演算することが出来る
ものである。 〔発明の実施例〕 以下、図面に基づいて、この発明を説明する。
第１図は、この発明の一実施例の全体構成を示し
たもので、成形機に取り付けた金型１のポツト２
に投入された樹脂タブレツト（図示せず）は、プ
ランジヤ３により押されて、溶融した樹脂４とな
り、ランナ５、ゲート６を通つてキヤビテイ７に
運ばれる。上記プランジヤ３の底部ランナ５およ
びキヤビテイ７には、それぞれ樹脂圧力検出器
８，９，１０が埋め込まれており、流動中の樹脂
圧力を電気信号に変換するとともに、プランジヤ
３の変位を変位検出器１１によつて電気信号に変
換する。これらの信号は、増幅器１２を経てデイ
ジタルボルトメータ１３によりデイジタル信号に
変換され、制御・演算用マイクロコンピユータ１
４に記憶される。上記データは、上記マイクロコ
ンピユータ１４の記憶容量が小さい場合には外部
記憶装置１５に蓄えられる。キヤビテイ７内に樹
脂が完全に充填すると、上記マイクロコンピユー
タ１４はパルスジエネレータ１６に所定の波形の
パルス電圧を出力するように指令し、該パルス電
圧は増幅器１２′を経て、成形機の電磁レリーフ
弁１７を周期的に開閉する。この無圧変化は樹脂
圧力検出器８，９，１０によつて検出され、各部
の圧力変化の追随状態のデータは、マイクロコン
ピユータ１４または外部記憶装置１５に記憶され
る。キヤビテイ内の樹脂圧力検出器１０からの信
号が、パルスジエネレータ１６の信号に追随しな
くなつた時点でマイクロコンピユータ１４はパル
スジエネレータ１６の動作を止め、リセツトの状
態に戻すとともに、記憶されたデータをもとにし
て、粘度、ゲートシール状態の演算を行い、その
結果をプリンタ１８によつて出力する。 つぎに第２図〜第３図によつて、この発明の作
用を具体的に説明する。第２図は、金型１内に樹
脂が充填を始めてから完了するまでの樹脂圧力検
出器８，９，１０およびプランジヤ３の変位検出
器１１の測定値プロフアイルを示したもので、該
第２図を用いてランナ５およびキヤビテイ７の部
分における樹脂の粘度の算出方法を以下に述べ
る。ここに、PP，PR，PCはそれぞれプランジヤ
３の底部、ランナ５およびキヤビテイ７に設けら
れた樹脂圧力検出器８，９，１０の指示値を示
し、Ｚはプランジヤ３の変位検出器１１の指示値
を示す。 いま、時刻t2におけるPP，PR，Ｚの値をそれぞ
れPP2，PR2，Z2としてランナ５における樹脂の粘
度の算出方法を述べると、ランナ５における樹脂
の粘度ηRは次式によつて求められる。 ηR＝（PP2−PR2）／βRＱ ………(1) ここに、βRはポツト２からランナ５の樹脂圧力
検出器９まで距離とランナ５の断面形状から決ま
る定数である。また、Ｑは樹脂の流量で、次式か
ら求められる。 Ｑ＝Z3−Z1／２△ｔ・AP ………(2) ここに、△ｔはアナログデータをデイジタル化
するときのきざみ時間、Z1，Z3はt2の前後におい
て記憶されたプランジヤ３の変位のデータ、また
APはプランジヤ３の断面積を示す。従つて樹脂
の移送完了時までに△ｔ置きに記憶されたPP，
PR，Ｚの値を用いて、移送完了までのランナ５
における樹脂の粘度を計算することができる。な
お、上記計算は、PRの値が出始めたところから
行うように指令しておくものとする。tSは樹脂の
移送完了時刻を示すもので、この時刻以降のＺの
値は変化しない（ZS＝ZS+1）から、樹脂の移送完
了直前の流量QSは次式によつて求められる。 QS＝ZS−ZS-1／△ｔ・AP ………(3) なお、ZS＝ZS+1となつた時点でZSを樹脂の移送
完了時の変位とし、(3)式を用いて移送完了直前の
樹脂の流量を求めるように指令しておくものとす
る。 つぎにキヤビテイ７における樹脂の粘度ηCは次
式から求められる。 ηC＝PCS／βC・QS ………(4) ここにPCSは、移送完了直前のキヤビテイ７内
の樹脂圧力検出器１０の指示値、βCは樹脂圧力検
出器１０からキヤビテイ７の端までの距離と該キ
ヤビテイ７の断面形状とによつて決まる定数を示
し、QSは上記(3)式から求まる。従つて記憶され
たPCS，QSおよび予め計算されたβCの値を用いて
ηCが計算できる。 表１は、従来手法で半導体封止用レンジの二つ
のロツトのスパイラルフロー長さおよびゲルタイ
ム（熱板法）を比較したものである。レジンロツ
トＢはＡに比べ、流動性、硬化性とも若干悪くな
つているが、いずれも規格内に入つており、この
ような従来手法ではこの差が、不良発生とどのよ
うな関連があるか不明である。第３図は、各レジ
ンロツト毎のボイド発生率と金
を検出する熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法
に関するものである。 〔従来技術〕 従来、熱硬化性樹脂の流動性を検知するために
は、高化式フローテスタによる最低溶融粘度の値
やスパイラルフロー金型内における流動距離の値
が用いられている。前者は非常に細いノズルを用
い、一定圧力条件化において樹脂を流動させてそ
の粘度を算出するものであるが、実際の金型内と
は伝熱状態が大きく異なつているため、金型内の
流動状態の予測には殆ど役立たなかつた。また後
者は極めて小さな断面積を持つ流路内における樹
脂の流動距離を検出する方式であるため、前者同
様、実際の金型内とは伝熱状態が大きく異なり、
スパイラルフロー長から金型内の樹脂の充填容易
度を定量的に予測することができなかつた。 一方、硬化性を調べる手段としては、熱板法
（JISK5905）、キユラストメータ、成形品の熱時
硬度測定等がある。熱板法は熱板の上に樹脂を置
き、金属棒で該樹脂を撹拌して該金属棒が動きに
くくなるまでの時間を測定するもので、該時間と
金型内における樹脂の硬化状態との関連を知るこ
とは不可能である。またプラスチコーダによる方
法は、樹脂の硬化によつて生じる液体から固体へ
の相変化を測定器により、トルク変化として検知
する方法であるが、この結果も金型内における樹
脂の硬化状態との関連性は明確でない。さらに成
形品の熱時硬度の測定は、金型内において行うも
のであるが、この測定値は金型を開いてから測定
するまでの経過時間により変化するため、測定誤
差が大きく、かつ樹脂が液体から固化する過程が
わからないという欠点があつた。 上記のように従来の手法では、樹脂の流動性と
硬化性の相対的な比較はできても、実際の金型内
における流動、硬化状態との対応がつかめず、ま
た従来の上記手段で樹脂の特性値が規格内に入つ
ていても、成形品の品質が大きく変つて来るとい
う現実との関連をつかむことはできなかつた。上
記のように、従来、樹脂に対する適切な管理法が
なかつたため、製品の歩止りが悪く、信頼性の向
上を図る上で大きな障害となつていた。 〔発明の目的〕 この発明の目的は、上記した従来技術の欠点を
なくし、金型各部の樹脂の流動および硬化の状態
を正確かつ迅速に検知するために熱硬化性樹脂の
粘度測定装置及び方法を提供することにある。 〔発明の概要〕 上記の目的を達成するために、この発明は、つ
ぎのように構成してある。すなわち、金型流路内
における樹脂の粘度を定量的に検出できるように
したもので、金型は流路を備えており、流路内に
設けた圧力検出器によつて流動中の樹脂圧力を検
出し、プランジヤの変位検出器によつてプランジ
ヤ降下速度および流動先端位置を検出することに
より、上記各検出値と流路の形状に基いて得られ
る定数とから樹脂の粘度を演算することが出来る
ものである。 〔発明の実施例〕 以下、図面に基づいて、この発明を説明する。
第１図は、この発明の一実施例の全体構成を示し
たもので、成形機に取り付けた金型１のポツト２
に投入された樹脂タブレツト（図示せず）は、プ
ランジヤ３により押されて、溶融した樹脂４とな
り、ランナ５、ゲート６を通つてキヤビテイ７に
運ばれる。上記プランジヤ３の底部ランナ５およ
びキヤビテイ７には、それぞれ樹脂圧力検出器
８，９，１０が埋め込まれており、流動中の樹脂
圧力を電気信号に変換するとともに、プランジヤ
３の変位を変位検出器１１によつて電気信号に変
換する。これらの信号は、増幅器１２を経てデイ
ジタルボルトメータ１３によりデイジタル信号に
変換され、制御・演算用マイクロコンピユータ１
４に記憶される。上記データは、上記マイクロコ
ンピユータ１４の記憶容量が小さい場合には外部
記憶装置１５に蓄えられる。キヤビテイ７内に樹
脂が完全に充填すると、上記マイクロコンピユー
タ１４はパルスジエネレータ１６に所定の波形の
パルス電圧を出力するように指令し、該パルス電
圧は増幅器１２′を経て、成形機の電磁レリーフ
弁１７を周期的に開閉する。この無圧変化は樹脂
圧力検出器８，９，１０によつて検出され、各部
の圧力変化の追随状態のデータは、マイクロコン
ピユータ１４または外部記憶装置１５に記憶され
る。キヤビテイ内の樹脂圧力検出器１０からの信
号が、パルスジエネレータ１６の信号に追随しな
くなつた時点でマイクロコンピユータ１４はパル
スジエネレータ１６の動作を止め、リセツトの状
態に戻すとともに、記憶されたデータをもとにし
て、粘度、ゲートシール状態の演算を行い、その
結果をプリンタ１８によつて出力する。 つぎに第２図〜第３図によつて、この発明の作
用を具体的に説明する。第２図は、金型１内に樹
脂が充填を始めてから完了するまでの樹脂圧力検
出器８，９，１０およびプランジヤ３の変位検出
器１１の測定値プロフアイルを示したもので、該
第２図を用いてランナ５およびキヤビテイ７の部
分における樹脂の粘度の算出方法を以下に述べ
る。ここに、PP，PR，PCはそれぞれプランジヤ
３の底部、ランナ５およびキヤビテイ７に設けら
れた樹脂圧力検出器８，９，１０の指示値を示
し、Ｚはプランジヤ３の変位検出器１１の指示値
を示す。 いま、時刻t2におけるPP，PR，Ｚの値をそれぞ
れPP2，PR2，Z2としてランナ５における樹脂の粘
度の算出方法を述べると、ランナ５における樹脂
の粘度ηRは次式によつて求められる。 ηR＝（PP2−PR2）／βRＱ ………(1) ここに、βRはポツト２からランナ５の樹脂圧力
検出器９まで距離とランナ５の断面形状から決ま
る定数である。また、Ｑは樹脂の流量で、次式か
ら求められる。 Ｑ＝Z3−Z1／２△ｔ・AP ………(2) ここに、△ｔはアナログデータをデイジタル化
するときのきざみ時間、Z1，Z3はt2の前後におい
て記憶されたプランジヤ３の変位のデータ、また
APはプランジヤ３の断面積を示す。従つて樹脂
の移送完了時までに△ｔ置きに記憶されたPP，
PR，Ｚの値を用いて、移送完了までのランナ５
における樹脂の粘度を計算することができる。な
お、上記計算は、PRの値が出始めたところから
行うように指令しておくものとする。tSは樹脂の
移送完了時刻を示すもので、この時刻以降のＺの
値は変化しない（ZS＝ZS+1）から、樹脂の移送完
了直前の流量QSは次式によつて求められる。 QS＝ZS−ZS-1／△ｔ・AP ………(3) なお、ZS＝ZS+1となつた時点でZSを樹脂の移送
完了時の変位とし、(3)式を用いて移送完了直前の
樹脂の流量を求めるように指令しておくものとす
る。 つぎにキヤビテイ７における樹脂の粘度ηCは次
式から求められる。 ηC＝PCS／βC・QS ………(4) ここにPCSは、移送完了直前のキヤビテイ７内
の樹脂圧力検出器１０の指示値、βCは樹脂圧力検
出器１０からキヤビテイ７の端までの距離と該キ
ヤビテイ７の断面形状とによつて決まる定数を示
し、QSは上記(3)式から求まる。従つて記憶され
たPCS，QSおよび予め計算されたβCの値を用いて
ηCが計算できる。 表１は、従来手法で半導体封止用レンジの二つ
のロツトのスパイラルフロー長さおよびゲルタイ
ム（熱板法）を比較したものである。レジンロツ
トＢはＡに比べ、流動性、硬化性とも若干悪くな
つているが、いずれも規格内に入つており、この
ような従来手法ではこの差が、不良発生とどのよ
うな関連があるか不明である。第３図は、各レジ
ンロツト毎のボイド発生率と金
【表】
線平均曲り量の比較を行つたもので、Ｂロツトで
は、ボイドも金線曲りも非常にレベルが悪くなつ
ていることがわかる。 表２は、この発明によつて調べたランナ５およ
びキヤビテイ７における樹脂の粘度を、レジンロ
ツト毎に比較したものである。この結果に
は、ボイドも金線曲りも非常にレベルが悪くなつ
ていることがわかる。 表２は、この発明によつて調べたランナ５およ
びキヤビテイ７における樹脂の粘度を、レジンロ
ツト毎に比較したものである。この結果に
本発明によれば、金型各部の樹脂の流動および
硬化の状態を正確かつ迅速に検知できる熱硬化性
樹脂の粘度測定装置及び粘度測定方法を提供でき
るという効果を有する。
硬化の状態を正確かつ迅速に検知できる熱硬化性
樹脂の粘度測定装置及び粘度測定方法を提供でき
るという効果を有する。
第１図は、この発明の一実施例の全体構成図、
第２図は、樹脂の粘度を算出するための説明図、
第３図は、樹脂ロツト間の不良発生状態の比較図
を示す。 符号の説明、１……金型、３……プランジヤ、
４……樹脂、５……ランナ、６……ゲート、７…
…キヤビテイ、８，９，１０……樹脂圧力検出
器、１１……プランジヤ３の変位検出器、１２，
１２′……増幅器、１４……マイクロコンピユー
タ、１６……パルスジエネレータ、１７……電磁
レリーフ弁。
第２図は、樹脂の粘度を算出するための説明図、
第３図は、樹脂ロツト間の不良発生状態の比較図
を示す。 符号の説明、１……金型、３……プランジヤ、
４……樹脂、５……ランナ、６……ゲート、７…
…キヤビテイ、８，９，１０……樹脂圧力検出
器、１１……プランジヤ３の変位検出器、１２，
１２′……増幅器、１４……マイクロコンピユー
タ、１６……パルスジエネレータ、１７……電磁
レリーフ弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流路を有する金型と、該流路に熱硬化性樹脂
を注入するプランジヤと、上記プランジヤの位置
を検出する変位検出器と、上記流路に少なくとも
２個設けられた上記熱硬化性樹脂の圧力を検出す
る樹脂圧力検出器と、上記変位検出器から検出さ
れる上記プランジヤの変位に基いて算出された上
記熱硬化性樹脂の流量と上記樹脂圧力検出器によ
つて検出される樹脂圧力と上記樹脂圧力検出器が
設置された間の上記流路の形状に基いて得られる
定数とから上記熱硬化性樹脂の粘度を求める演算
手段とを備えたことを特徴とする熱硬化性樹脂の
粘度測定装置。 ２ 流路を有する金型に熱硬化性樹脂を投入し、
投入した上記熱硬化性樹脂をプランジヤにより上
記流路に注入し、上記プランジヤの位置を変位検
出器により検出し、上記熱硬化性樹脂の圧力を上
記流路に少なくとも２個設けられた樹脂圧力検出
器により検出し、上記検出されるプランジヤの変
位に基いて算出される上記熱硬化性樹脂の流量Ｑ
と上記検出される上流側の樹脂圧力P1、および
下流側の樹脂圧力P2と上記樹脂圧力検出器が設
置された間の上記流路の形状に基いて得られる定
数βとに基いて上記熱硬化性樹脂の粘度ηをη＝
（P1−P2）／（β・Ｑ）の関係から求めることを
特徴とする熱硬化性樹脂の粘度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19894482A JPS5988656A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19894482A JPS5988656A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13819290A Division JPH0315737A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988656A JPS5988656A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH033908B2 true JPH033908B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=16399555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19894482A Granted JPS5988656A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 熱硬化性樹脂の粘度測定装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988656A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241112A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-27 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形用材料の流動性評価方法 |
| GB8525662D0 (en) * | 1985-10-17 | 1985-11-20 | Deer J J | Induction heating |
| JP2771195B2 (ja) * | 1988-10-31 | 1998-07-02 | 株式会社日立製作所 | 樹脂流動硬化特性測定方法とそれを用いた熱硬化性樹脂粘度の予測方法及び熱硬化性樹脂流動予測方法 |
| JPH0690197B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1994-11-14 | 鬼怒川ゴム工業株式会社 | 発泡性ゴム材料の外観品質検知方法及び装置 |
| JP4367172B2 (ja) * | 2004-02-24 | 2009-11-18 | パナソニック電工株式会社 | 射出装置及び射出成形方法 |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP19894482A patent/JPS5988656A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988656A (ja) | 1984-05-22 |
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