JPH04173313A - 射出成形用金型およびこの金型を使用する射出成形方法 - Google Patents
射出成形用金型およびこの金型を使用する射出成形方法Info
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- JPH04173313A JPH04173313A JP30162390A JP30162390A JPH04173313A JP H04173313 A JPH04173313 A JP H04173313A JP 30162390 A JP30162390 A JP 30162390A JP 30162390 A JP30162390 A JP 30162390A JP H04173313 A JPH04173313 A JP H04173313A
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Classifications
-
- 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
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
- C03B19/025—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding by injection moulding, e.g. extrusion
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。
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］
この発明は熱可塑性樹脂やガラス等の熱溶融性を有する
材料の射出成形に用いる金型および射出成形方法に関す
る。
材料の射出成形に用いる金型および射出成形方法に関す
る。
一般に熱可塑性樹脂の射出成形においては、スクリュー
等で溶融した樹脂を金型に充填し、冷却後金型から取出
すが、溶融樹脂が金型に接触すると０．１秒以下の短時
間で固化が始まる。そのため成形品に充填不足が生じた
り成形品表面への転写性が悪くなったり、高速高圧射出
によるパリの発生が見られたり、多数個取りの場合に一
部に不良が発生したり、樹脂の流れ先端の接合部の強度
不足が生じたり、さらには流れ距離に限界があるためゲ
ートを多数段けざるを得ないため無駄な材料が多くなる
等、多くの問題点を有するものであった。そこでこの問
題点の解決をはかるものとして、特公昭５８−４０５０
４号公報においては、金型表面を予め高周波誘導加熱し
ておき、その後金型を開じて射出成形する方法が提案さ
れているが、溶融樹脂の充填中には金型表面の加熱をお
こなわないので該表面の温度を積極的に制御できず、ま
た高周波誘導加熱により金型内部も発熱するので短時間
で冷却するのが困難でサイクルタイムの短縮化を達成で
きず、熱損失が大きく人容遺の誘導加熱装置を必要とす
る等の欠点を有するものである。
等で溶融した樹脂を金型に充填し、冷却後金型から取出
すが、溶融樹脂が金型に接触すると０．１秒以下の短時
間で固化が始まる。そのため成形品に充填不足が生じた
り成形品表面への転写性が悪くなったり、高速高圧射出
によるパリの発生が見られたり、多数個取りの場合に一
部に不良が発生したり、樹脂の流れ先端の接合部の強度
不足が生じたり、さらには流れ距離に限界があるためゲ
ートを多数段けざるを得ないため無駄な材料が多くなる
等、多くの問題点を有するものであった。そこでこの問
題点の解決をはかるものとして、特公昭５８−４０５０
４号公報においては、金型表面を予め高周波誘導加熱し
ておき、その後金型を開じて射出成形する方法が提案さ
れているが、溶融樹脂の充填中には金型表面の加熱をお
こなわないので該表面の温度を積極的に制御できず、ま
た高周波誘導加熱により金型内部も発熱するので短時間
で冷却するのが困難でサイクルタイムの短縮化を達成で
きず、熱損失が大きく人容遺の誘導加熱装置を必要とす
る等の欠点を有するものである。
この発明は上記従来の問題点を解決するもので、充填時
における溶融樹脂等の溶融材料の流れが良好であり、小
容量の誘導加熱装置により金型の表面部を効率よく昇温
でき、冷却も短時間でおこなうことができる射出成形用
金型およびこの金型を使用する射出成形方法を提供しよ
うとするものである。
における溶融樹脂等の溶融材料の流れが良好であり、小
容量の誘導加熱装置により金型の表面部を効率よく昇温
でき、冷却も短時間でおこなうことができる射出成形用
金型およびこの金型を使用する射出成形方法を提供しよ
うとするものである。
この発明の射出成形用金型は、高周波誘導加熱により発
熱しにくい材料で形成した型板の溶融材料が接触する表
面部に、高周波誘導加熱により発熱する導電性材料から
成る表皮層を固着し、この表皮層を誘導加熱するための
インダクターを前記型板に付設したことを特徴とする。
熱しにくい材料で形成した型板の溶融材料が接触する表
面部に、高周波誘導加熱により発熱する導電性材料から
成る表皮層を固着し、この表皮層を誘導加熱するための
インダクターを前記型板に付設したことを特徴とする。
またこの発明の射出成形方法は、高周波誘導加熱により
発熱しにくい材料で形成した型板の溶融材料が接触する
表面部に、８周波誘導加熱により発熱する導電性材料か
ら成る表皮層を固着し、この表皮層を誘導加熱するため
のインダクターを前記型板に付設した金型を用いて射出
成形するにあたり、前記インダクターにより前記表皮層
を高周波誘導加熱し、この高周波誘導加熱中に溶融材料
の成形空間への充填を開始することを特徴とする。
発熱しにくい材料で形成した型板の溶融材料が接触する
表面部に、８周波誘導加熱により発熱する導電性材料か
ら成る表皮層を固着し、この表皮層を誘導加熱するため
のインダクターを前記型板に付設した金型を用いて射出
成形するにあたり、前記インダクターにより前記表皮層
を高周波誘導加熱し、この高周波誘導加熱中に溶融材料
の成形空間への充填を開始することを特徴とする。
この発明において高周波誘導加熱により発熱しにくい材
料としては、たとえば各種セラミック材料や、フェノー
ル樹脂その他の耐熱性樹脂材料のように、高周波誘導加
熱により発熱しにくい各種の非導電性材料等を用いるこ
とができる。
料としては、たとえば各種セラミック材料や、フェノー
ル樹脂その他の耐熱性樹脂材料のように、高周波誘導加
熱により発熱しにくい各種の非導電性材料等を用いるこ
とができる。
またこの発明において高周波誘導加熱により発熱する導
電性材料としては、たとえば鉄等のように透磁率が高く
固有抵抗値が高い各種の材料を用いることができる。こ
れらの材料で形成される表皮層は、イオンブレーティン
グ、スパッタリング、蒸着、メツキ等の各種の被膜処理
法や、薄板の積層接着、嵌込等の各種機械的固定法によ
って、型板の所定の表面部に固着することができる。
電性材料としては、たとえば鉄等のように透磁率が高く
固有抵抗値が高い各種の材料を用いることができる。こ
れらの材料で形成される表皮層は、イオンブレーティン
グ、スパッタリング、蒸着、メツキ等の各種の被膜処理
法や、薄板の積層接着、嵌込等の各種機械的固定法によ
って、型板の所定の表面部に固着することができる。
この発明の樹脂射出成形用金型においては、インダクタ
ーにより高周波誘導加熱をおこなえば、型板の発熱しや
すくかつ熱容量の小さい表皮層が急速に昇温するので、
この表皮層を加熱しつつ溶融材料の充填をおこなえば、
溶融材料の早期固化が防止できる。誘導加熱による入熱
量が少ないので、充填後の型板本体の冷却は短時間でお
こなえ、またインダクターおよび高周波電源装置も小容
量のもので済む。
ーにより高周波誘導加熱をおこなえば、型板の発熱しや
すくかつ熱容量の小さい表皮層が急速に昇温するので、
この表皮層を加熱しつつ溶融材料の充填をおこなえば、
溶融材料の早期固化が防止できる。誘導加熱による入熱
量が少ないので、充填後の型板本体の冷却は短時間でお
こなえ、またインダクターおよび高周波電源装置も小容
量のもので済む。
またこの発明の射出成形方法においては、インダクター
による表皮層の高周波誘導加熱中に溶融材料の充填を開
始するので、溶融材料は早期に固化することなく良好な
流動状態で金型内に充填される。
による表皮層の高周波誘導加熱中に溶融材料の充填を開
始するので、溶融材料は早期に固化することなく良好な
流動状態で金型内に充填される。
第３図はこの発明の射出成形方法における樹脂の温度変
化状況を、従来方法による場合と比較してあられした縮
図であり、温度Ｔｏ （たとえば４０℃）に冷却水で
温調されている金型内に温度Ｔ＋ （たとえば２１０
℃）の溶融樹脂を充填した場合の、金型表面に近い樹脂
表面部分と、該表面から離れた成形空間内部の樹脂温度
を示しである。
化状況を、従来方法による場合と比較してあられした縮
図であり、温度Ｔｏ （たとえば４０℃）に冷却水で
温調されている金型内に温度Ｔ＋ （たとえば２１０
℃）の溶融樹脂を充填した場合の、金型表面に近い樹脂
表面部分と、該表面から離れた成形空間内部の樹脂温度
を示しである。
従来の表面加熱をおこなわない金型を用いた場合は、図
中曲線■および■で示すように、樹脂表面部分が急冷さ
れて流動抵抗が急増し、樹脂の表面部と内部の温度差が
大きく、流入時における未充填部分の発生、外観不良、
強度不足などを生じる。
中曲線■および■で示すように、樹脂表面部分が急冷さ
れて流動抵抗が急増し、樹脂の表面部と内部の温度差が
大きく、流入時における未充填部分の発生、外観不良、
強度不足などを生じる。
これに対し、この発明の場合は金型表面部分を温度Ｔ２
（たとえば１８０℃）に加熱している状態で樹脂の
充填をおこなうので、図中曲線■および■で示すように
、樹脂の表面の温度低下はゆるやかであり、時点ｔ１で
誘導加熱を完了した後も金型の表皮層およびその近傍の
型板の熱量を吸収しつつ冷却され、樹脂の表面部と内部
との温度差は小さく、充填中における樹脂の良好な流動
性が雑持されて、従来法における未充填部分の発生その
他の問題点が解決されるのである。
（たとえば１８０℃）に加熱している状態で樹脂の
充填をおこなうので、図中曲線■および■で示すように
、樹脂の表面の温度低下はゆるやかであり、時点ｔ１で
誘導加熱を完了した後も金型の表皮層およびその近傍の
型板の熱量を吸収しつつ冷却され、樹脂の表面部と内部
との温度差は小さく、充填中における樹脂の良好な流動
性が雑持されて、従来法における未充填部分の発生その
他の問題点が解決されるのである。
（実施例〕
以下第１図および第２図によりこの発明の一実施例を説
明する。
明する。
第１図において、１は金型で、固定型２と可動型３とか
ら成る。４は溶融樹脂供給用のスクリューシリンダーで
ある。５は固定型２の主体をなす固定側型板で、入子状
の型板本体５ａと受板５ｂとから成り、いずれも非導電
性のセラミックから成る。６は固定側ホルダー、７は固
定側取付板で、いずれも鋼材（８４５Ｇ）から成り、固
定側型板５は固定側ホルダー６により固定側取付板７に
固定されている。そして円形容器状の成形品Ｗの外面形
成用の固定側型板５の表面８ａと成形品Ｗの突起部形成
用の表面８ｂ、およびスプル一部Ｓ形成用の表面８Ｃに
は、純鉄をイオンブレーティングした厚さ１０μｍの表
皮層９Ａおよび９Ｂが固着しである。ＩＯＡは受板５ｂ
内に内蔵されたインダクターで、銅線１１を渦巻状に巻
いて、樹脂製の保持層内に固着したものであり、高周波
電源装置１２に接続されている。また１３△は型板本体
５ａ内に埋込まれ、感温部が表皮層９Ａの近傍に配置さ
れた温度検出器で、高周波電源Ｗｔ置１２の励磁時間を
制御して表皮層９Ａの最＾温度を所定値に維持する温度
調節器１４に接続されている。
ら成る。４は溶融樹脂供給用のスクリューシリンダーで
ある。５は固定型２の主体をなす固定側型板で、入子状
の型板本体５ａと受板５ｂとから成り、いずれも非導電
性のセラミックから成る。６は固定側ホルダー、７は固
定側取付板で、いずれも鋼材（８４５Ｇ）から成り、固
定側型板５は固定側ホルダー６により固定側取付板７に
固定されている。そして円形容器状の成形品Ｗの外面形
成用の固定側型板５の表面８ａと成形品Ｗの突起部形成
用の表面８ｂ、およびスプル一部Ｓ形成用の表面８Ｃに
は、純鉄をイオンブレーティングした厚さ１０μｍの表
皮層９Ａおよび９Ｂが固着しである。ＩＯＡは受板５ｂ
内に内蔵されたインダクターで、銅線１１を渦巻状に巻
いて、樹脂製の保持層内に固着したものであり、高周波
電源装置１２に接続されている。また１３△は型板本体
５ａ内に埋込まれ、感温部が表皮層９Ａの近傍に配置さ
れた温度検出器で、高周波電源Ｗｔ置１２の励磁時間を
制御して表皮層９Ａの最＾温度を所定値に維持する温度
調節器１４に接続されている。
また１５Ａは型板本体５ａに穿設された冷却水流通用の
水穴で、表皮層９Ａに近い部分に配設され、冷却水循環
用のポンプを内蔵した金型温度調節器１６に接続されて
いる。
水穴で、表皮層９Ａに近い部分に配設され、冷却水循環
用のポンプを内蔵した金型温度調節器１６に接続されて
いる。
一方可動型３の主体をなす可動側型板２０も固定側型板
５と同材料から成り、成形品Ｗの内面形成用の表面８ｄ
には、表皮層９Ａと同質同厚の表皮層９Ｃを固着しであ
る。なお突起部形成用の細いコア２１の表面８ｅには、
表皮層は設けてない。
５と同材料から成り、成形品Ｗの内面形成用の表面８ｄ
には、表皮層９Ａと同質同厚の表皮層９Ｃを固着しであ
る。なお突起部形成用の細いコア２１の表面８ｅには、
表皮層は設けてない。
そして可動側型板２０にも、固定側型板５と同様なイン
ダクター１０Ｂ、温度検出器１３Ｂおよび水穴１５Ｂが
設けである。また２２は可動側ホルダー、２３はこのホ
ルダーに突設したガイドピン、２４は受板、２５はスペ
ーサーブロック、２６は突出しピン、２７は突出し板、
２８は可動側取付板で、受板２４と突出しピン２６と突
出板２７は非導電性セラミック製、他は鋼材（８４５Ｃ
）製である。そして突出しピン２６の先端面にも、表皮
層９Ａと同質同厚の表皮層９Ｄを固着しである。
ダクター１０Ｂ、温度検出器１３Ｂおよび水穴１５Ｂが
設けである。また２２は可動側ホルダー、２３はこのホ
ルダーに突設したガイドピン、２４は受板、２５はスペ
ーサーブロック、２６は突出しピン、２７は突出し板、
２８は可動側取付板で、受板２４と突出しピン２６と突
出板２７は非導電性セラミック製、他は鋼材（８４５Ｃ
）製である。そして突出しピン２６の先端面にも、表皮
層９Ａと同質同厚の表皮層９Ｄを固着しである。
上記構成の金型１を用いて、ＡＢＳ樹脂により外径５０
ａｍ、深さ１０ａｌｌ、肉厚３ｍの円形容器状の成形品
Ｗの射出成形を、次のようにしておこなった。先ず金型
温度調節器１６による冷却によって４０℃の状態に水冷
され温度調節されている固定型２と可動型３を閉じ、高
周波電源装置１ｆ１２によりインダクター１０（インダ
クター１０Ａと１０Ｂの総称。以下他の部分も同様に総
称する。）に１０にＨ７の高周波電流を１．５秒間通電
したところ、第２図に示すように表皮層９は約１８０℃
に昇温した。なお図中破線は図示しない温度検出器によ
り測定した可動側型板２０の内部の点Ｐの温度変化状況
を示す。そこで表皮層９の温度が約１５０℃となった時
点（インダクター通電開始後０．５秒経過時）において
、２１０℃の溶融樹脂の型内への充填を開始し、誘導加
熱終了時点よりも約０．５秒後に充填を完了した。その
後１２秒間の水冷後、型を開いて成形品Ｗを取出した。
ａｍ、深さ１０ａｌｌ、肉厚３ｍの円形容器状の成形品
Ｗの射出成形を、次のようにしておこなった。先ず金型
温度調節器１６による冷却によって４０℃の状態に水冷
され温度調節されている固定型２と可動型３を閉じ、高
周波電源装置１ｆ１２によりインダクター１０（インダ
クター１０Ａと１０Ｂの総称。以下他の部分も同様に総
称する。）に１０にＨ７の高周波電流を１．５秒間通電
したところ、第２図に示すように表皮層９は約１８０℃
に昇温した。なお図中破線は図示しない温度検出器によ
り測定した可動側型板２０の内部の点Ｐの温度変化状況
を示す。そこで表皮層９の温度が約１５０℃となった時
点（インダクター通電開始後０．５秒経過時）において
、２１０℃の溶融樹脂の型内への充填を開始し、誘導加
熱終了時点よりも約０．５秒後に充填を完了した。その
後１２秒間の水冷後、型を開いて成形品Ｗを取出した。
溶融樹脂の熱により高温になりやすいコア２１部には表
皮層９を設けてないので、この部分のみを特殊冷却しな
くとも過加熱を防止でき、池の部分と同程度の冷却速度
を得ることができた。以下同様の工程をサイクルタイム
ｉ８秒で繰返し、射出成形をおこなった。得られた成形
品Ｗは、転写性がすぐれ、外観、寸法精度とも良好であ
った。
皮層９を設けてないので、この部分のみを特殊冷却しな
くとも過加熱を防止でき、池の部分と同程度の冷却速度
を得ることができた。以下同様の工程をサイクルタイム
ｉ８秒で繰返し、射出成形をおこなった。得られた成形
品Ｗは、転写性がすぐれ、外観、寸法精度とも良好であ
った。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、たと
えば固定側ホルダー６や可動側ホルダー２２も非導電性
材料で構成してもよい。また上記実施例では表皮層９は
細いコア２１を除いた型板の表面に設けるとともに各部
の表皮層９の厚さは同厚としたが、成形品の形状等によ
っては型板の溶融樹脂が接触する表面部の全面に表皮層
を設けたり、表皮層の厚さを部分的に変えて発熱量を調
整し、成形品各部の冷却速度を所望の値に選択的に調整
して成形品品質の一層の向上をはかることもできる。さ
らに溶融樹脂の充填は、高周波誘導加熱中あるいは加熱
終了時に、終了させるようにしてもよい。
えば固定側ホルダー６や可動側ホルダー２２も非導電性
材料で構成してもよい。また上記実施例では表皮層９は
細いコア２１を除いた型板の表面に設けるとともに各部
の表皮層９の厚さは同厚としたが、成形品の形状等によ
っては型板の溶融樹脂が接触する表面部の全面に表皮層
を設けたり、表皮層の厚さを部分的に変えて発熱量を調
整し、成形品各部の冷却速度を所望の値に選択的に調整
して成形品品質の一層の向上をはかることもできる。さ
らに溶融樹脂の充填は、高周波誘導加熱中あるいは加熱
終了時に、終了させるようにしてもよい。
またこの発明はＡＢＳ樹脂のほか、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカー
ボネート、ナイロンその他の各種の熱可塑性樹脂やガラ
ス等の、熱溶融性を有する材料の射出成形に広く適用で
きるものである。
エチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカー
ボネート、ナイロンその他の各種の熱可塑性樹脂やガラ
ス等の、熱溶融性を有する材料の射出成形に広く適用で
きるものである。
以上説明したようにこの発明によれば、溶融材料充填中
においても金型の表面部を所定の高温度に加熱できるの
で、溶融材料の早期固化を確実に防止でき、成形品の転
写性、外観、寸法精度等が向上するとともに、小容量の
誘導加熱装置により金型の表面部を迅速にかつ精度よく
昇温でき、入熱量が少ないため冷却も短時間でおこなう
ことができ、サイクルタイムの短縮化および省エネルギ
化をはかることができる。
においても金型の表面部を所定の高温度に加熱できるの
で、溶融材料の早期固化を確実に防止でき、成形品の転
写性、外観、寸法精度等が向上するとともに、小容量の
誘導加熱装置により金型の表面部を迅速にかつ精度よく
昇温でき、入熱量が少ないため冷却も短時間でおこなう
ことができ、サイクルタイムの短縮化および省エネルギ
化をはかることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す樹脂射出成形用金型
の縦断面図、第２図は同じく射出成形時の金型の温度変
化を示す縮図、第３図は本発明方法における樹脂の温度
変化を示す線図である。 １・・・金型、５・・・固定側型板、５ａ・・・型板本
体、５ｂ・・・受板、８ａ〜８ｄ・・・表面、９Ａ〜９
Ｄ・・・表皮層、ＩＯＡ、１０Ｂ・・・インダクター、
１２・・・高周波電源装置、２０・・・可動側型板。
の縦断面図、第２図は同じく射出成形時の金型の温度変
化を示す縮図、第３図は本発明方法における樹脂の温度
変化を示す線図である。 １・・・金型、５・・・固定側型板、５ａ・・・型板本
体、５ｂ・・・受板、８ａ〜８ｄ・・・表面、９Ａ〜９
Ｄ・・・表皮層、ＩＯＡ、１０Ｂ・・・インダクター、
１２・・・高周波電源装置、２０・・・可動側型板。
Claims (1)
- １、高周波誘導加熱により発熱しにくい材料で形成した
型板の溶融材料が接触する表面部に、高周波誘導加熱に
より発熱する導電性材料から成る表皮層を固着し、この
表皮層を誘導加熱するためのインダクターを前記型板に
付設したことを特徴とする射出成形用金型。２、高周波
誘導加熱により発熱しにくい材料で形成した型板の溶融
材料が接触する表面部に、高周波誘導加熱により発熱す
る導電性材料から成る表皮層を固着し、この表皮層を誘
導加熱するためのインダクターを前記型板に付設した金
型を用いて射出成形するにあたり、前記インダクターに
より前記表皮層を高周波誘導加熱し、この高周波誘導加
熱中に溶融材料の成形空間への充填を開始することを特
徴とする射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30162390A JPH04173313A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 射出成形用金型およびこの金型を使用する射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30162390A JPH04173313A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 射出成形用金型およびこの金型を使用する射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04173313A true JPH04173313A (ja) | 1992-06-22 |
Family
ID=17899175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30162390A Pending JPH04173313A (ja) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | 射出成形用金型およびこの金型を使用する射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04173313A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-11-07 JP JP30162390A patent/JPH04173313A/ja active Pending
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