JPH04220309A - プラスチック成形機の金型温度調節方法 - Google Patents

プラスチック成形機の金型温度調節方法

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JPH04220309A
JPH04220309A JP41319390A JP41319390A JPH04220309A JP H04220309 A JPH04220309 A JP H04220309A JP 41319390 A JP41319390 A JP 41319390A JP 41319390 A JP41319390 A JP 41319390A JP H04220309 A JPH04220309 A JP H04220309A
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JP
Japan
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mold
temperature
electric heater
molding
heat medium
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JP41319390A
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English (en)
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Yutaka Kobayashi
豊 小林
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SYST DESIGN KK
Sankyo Kasei Co Ltd
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SYST DESIGN KK
Sankyo Kasei Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • B29C2045/7368Heating or cooling of the mould combining a heating or cooling fluid and non-fluid means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、金型温度調節機構付き
プラスチック成形機及び成形機の金型温度調節方法に関
する。 【0002】 【従来の技術】プラスチック成形では使用する樹脂等に
応じて成形金型を所定温度に設定して成形を行う。金型
の温度を一定に制御する方法として従来行われている方
法は、電熱ヒータを直接金型内に装着し、同時に金型内
に温度センサを設置して温度センサの検知温度に基づい
て電熱ヒータへの通電をON−OFFすることで金型温
度を制御する方法、あるいは、水または油の熱媒体を金
型内で通流させ、外部に設置したヒータによってこの熱
媒体を加熱、冷却することにより金型温度を制御する方
法である。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上記のように成形金型
の金型温度を一定に制御する方法としては、電熱ヒータ
あるいは熱媒体を利用して温度制御する方法が行われれ
いるが、これらの方法には次のような問題点があった。 すなわち、電熱ヒータを金型内に装着して温度制御する
場合には、電熱ヒータで直接的に金型を加熱するので金
型温度の立ち上がりが速くなるという利点がある一方、
金型の冷却は自然に放熱されて冷えるのを待つ方式であ
るため、低温で成形する場合は金型温度が不安定になる
。たとえば、最近は高密度ナイロンプラスチックを用い
た精密製品の成形が行われているが、これらの成形では
40〜50℃といった低温で成形する。このような場合
に上記の電熱ヒータによる成形金型で成形すると、溶融
樹脂が注入された際に金型温度が一時的に上昇し、所定
の設定温度まですぐに戻らないため金型温度がふらつく
結果となる。 【0004】また、水あるいは油等の熱媒体を使用して
金型温度を制御する場合は、熱媒体を通流させるための
循環装置等が大がかりになること、熱媒体を介して金型
に熱を運ぶため直接加熱に比較して温度の上昇が遅く金
型の温度変化に対する応答速度が鈍いこと、熱媒体を通
流させる方式ではふつう温度センサで熱媒体の温度を検
出するため実際の金型温度とずれが生じる。 【0005】そこで、本発明は上記問題点を解消すべく
なされたものであり、その目的とするところは、プラス
チック成形の際に成形金型を所定の金型温度に精度よく
保持することができ、精度のよいプラスチック成形を行
うことのできる金型温度調節機構付きプラスチック成形
機及び成形機の金型温度調節方法を提供しようとするも
のである。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、成形金型に、金
型を加熱するための電熱ヒータを設置し、金型を冷却す
るための熱媒体を通流させる流路を設け、金型温度を検
出する温度センサを設けるとともに、前記電熱ヒータに
電源部を接続し、かつ前記流路に熱媒体の供給装置を接
続し、成形時の設定温度に成形金型を維持すべく、前記
温度センサの検出信号に基づいて前記電熱ヒータへの通
電および前記熱媒体の通流を制御する制御部を備えたこ
とを特徴とする。また、熱媒体を通流させる冷却用ジャ
ケットを成形金型とプラテンとの間で挟圧して支持する
ことにより、成形金型に冷却用の熱媒体の通流部を設け
たことを特徴とし、また、成形金型の外側面に電熱ヒー
タを取り付けることにより、成形金型を電熱ヒータによ
って加熱可能に設けたことを特徴とする。また、金型温
度の調節方法として、成形金型に冷却用の熱媒体を供給
する供給装置を複数の成形機の成形金型に対して共通に
接続するとともに、各成形機に電熱ヒータおよび電熱ヒ
ータの通電と前記熱媒体の通流を制御する温度調節装置
を付設し、各温度調節装置の制御の下で前記供給装置を
共用して各成形金型を所定の設定温度に調節することを
特徴とする。 【0007】 【作用】成形金型に装着した温度センサで検出した金型
温度に基づいて、制御部で電熱ヒータへの通電および熱
媒体の通流を制御することによって、あらかじめ設定し
た金型温度に成形金型を維持する。電熱ヒータが直接的
に金型を加熱し、冷却用の熱媒体が急速に金型を冷却す
る作用によって金型温度を精度よく所定の設定温度に保
持する。 【0008】 【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る金型温度調
節機構付きプラスチック成形機において金型の温度制御
に使用する温度調節機構を示す。同図で10は成形金型
であり、成形金型10には加熱用の電熱ヒータ12およ
び熱媒体としての水を通流させる流路14を形成してい
る。水は成形金型10内の流路14を通過した後そのま
ま排出される。16は成形金型10内に装着した温度セ
ンサである。温度センサ16の出力信号はA/D変換器
18に入力され、A/D変換器18はマイクロコントロ
ーラ20に接続される。マイクロコントローラ20は電
熱ヒータ12への通電のON−OFFおよび熱媒体の通
流を制御して成形金型10を所定の設定温度に維持する
よう制御するものである。前記電熱ヒータ12は電力制
御回路22を介してマイクロコントローラ20により制
御され、熱媒体の通流はマイクロコントローラ20でバ
ルブ24を開閉制御することによって行う。26は成形
金型10の設定温度等を表示するための表示部である。 上記マイクロコントローラ20、電力制御回路22、バ
ルブ24等は制御部を構成する。 【0009】上記温度調節機構は温度センサ16からの
成形金型10の温度検出結果にもとづいて、電熱ヒータ
12による最適な加熱時間と冷却水の通流時間をマイク
ロコントローラ20が決定し、成形金型10を常に一定
の温度に維持する。マイクロコントローラ20には適宜
金型温度を設定でき、温度調節機構はこの設定温度にし
たがって成形金型10を保持する。上述したように、温
度調節機構は電熱ヒータ12による加熱と、冷却水循環
による冷却作用を併用することによって、きわめて精度
の良い温度制御を行うことができる。すなわち、電熱ヒ
ータ12が直接成形金型10を加熱することではやい温
度上昇が得られ、また、水循環で急速冷却ができ、これ
らの作用を組み合わせることで温度変動に的確に追随し
て温度調節することができる。 【0010】上記温度調節機構による温度調節の特長を
まとめると以下のようになる。■  金型温度が安定す
る:  小型で精密な製品をプラスチック成形する場合
は低い金型温度で行う場合が多いが、上記の制御部を用
いた場合は水による強制冷却を併用するから、低い温度
設定の場合でもむやみに成形金型が温度上昇せず正確な
温度管理が可能となる。実際に本装置を用いることによ
って金型温度の変動幅を0.1 ℃程度に抑えることが
できる。■  金型の温度変化に対する応答がはやい:
  熱媒体を温度調節して金型に熱を伝える方法と比べ
ると、熱媒体を加熱あるいは冷却する必要がなく、金型
を直接加熱、冷却するから金型の温度の変動にすばやく
追随することができる。■  省エネルギー効果がある
:  熱媒体を通流させてための循環ポンプ等の循環機
構が不要であり、熱媒体を加熱したりする必要がなくな
ることによって電力消費量を格段に少なくすることがで
きる。なお、上記温度調節機構による制御にあたっては
成形金型の大きさや金型の設定温度に応じて電熱ヒータ
12に供給するパワーを可変に設定することができ、大
型の成形金型ではパワー供給を多くし、小型の成形金型
では供給パワーを少なくすることによって電熱ヒータ1
2のON−OFF回数を減らし、オーバーシュート現象
をなくして金型温度の変動幅を小さくすることもできる
。これによって、使用電力量を削減することができる。 ■  装置が小型化できる:熱媒体を通流させる従来形
式の温度調節機構の場合は循環ポンプ等の循環機構や熱
媒体を加熱あるいは冷却するための機構が付設され複雑
で大型の装置となるが、上記温度調節機構を用いる場合
は循環機構等が必要なくコンパクトに構成することがで
きる。 【0011】上記の温度調節機構は上述したように、成
形金型に電熱ヒータと熱媒体を通流するための流路を設
け、電熱ヒータで成形金型を加熱するとともに冷却のた
めの熱媒体を通流させて、所定の設定温度に成形金型を
制御する。したがって、成形金型には電熱ヒータを付設
するとともに熱媒体を通流させる流路を設ける必要があ
る。図2、図3、図4は成形機に上記の温度調節機構を
設けて金型温度を調節する場合に、既存の成形金型に冷
却用の熱媒体を通流させる流路が設けられていない場合
や電熱ヒータが付設されていない場合でも上記の温度調
節機構を適用できるようにする方法を示す。 【0012】図2は電熱ヒータ12が埋設されている成
形金型で熱媒体を通流させる流路が形成されていない成
形金型を扱う場合である。この場合は、固定プラテン3
0と可動プラテン32に金型10を取り付ける際、成形
金型10の背面と固定プラテン30および可動プラテン
32との間にそれぞれ冷却ジャケット40を挟んで取り
付けるようにする。冷却ジャケット40は所定厚の板状
に形成され、冷却水を流通させる流路が内部に形成され
ている。42はコネクタである。金型の設定温度が高い
場合などでは、ヒータのみで温度制御していることが多
いが、上記のように冷却ジャケット40を設置すること
によって、前述した温度調節機構が適用できて精度のよ
い金型温度の調節をすることが可能になる。 【0013】図3および図4は既存の成形金型で加熱用
の電熱ヒータを内蔵していないタイプの成形金型に上記
の温度調節機構を適用する場合を示す。成形金型10に
は冷却水を通流する流路が形成されている。44は水孔
である。この場合は成形金型10の外側面に、ヒータを
取り付けるための取り付け枠50を設け、取り付け枠5
0で面状のヒータ52を支持して取り付ける。図4はヒ
ータ52を成形金型10に取り付けた状態を成形金型1
0のクランプ方向から見た状態である。ヒータ52は取
り付け枠50と成形金型10の外側面間で挟圧して支持
する。このように成形金型10の外側面にヒータ52を
取り付ける方法は、金型温度が低く、射出される樹脂に
よる金型温度上昇を抑えるための冷却を主とする場合は
有効である。 【0014】金型の温度をとくに低く維持してプラスチ
ック成形を行う場合は、冷却水供給装置(チラー)を使
用して成形を行う必要がある。このような冷却水供給装
置を用いて成形を行う場合、従来の成形機ではそれぞれ
の成形金型に1台ずつ冷却水供給装置を設置している。 これは、冷却水を循環させ冷却水の温度を管理して金型
温度を調節する以上、それぞれの成形金型で独立させて
媒体の温度制御等を行う必要があるからである。これに
対し、上述した温度調節機構を用いる場合は、図5に示
すように複数の成形金型10に対して、同時に共通に冷
却水供給装置を使用して金型温度を調節することができ
る。図で60が冷却水供給装置、62は各成形金型10
の金型温度を調節するための温度制御装置である。温度
制御装置62は各成形金型10であらかじめ設定された
金型温度を維持するようにヒータの通電およびバルブ2
4の開閉を制御して冷却水の通流を制御する。冷却水供
給装置60から送出された冷却水は各温度制御装置62
のコントロールによって各成形金型10を通流し、冷却
水供給装置60に回収される。冷却水を回収せず成形金
型10を通流した後排出するようにしてもよい。このよ
うに、電熱ヒータおよび冷却用の熱媒体を通流させて金
型温度を調節する場合は、複数の成形金型で成形する際
も冷却水供給装置を同時に共用してシステム的に成形作
業を行うことができ、全体の設備を簡素化することがで
きて設備費を軽減することができるという大きな利点が
ある。上記の温度制御装置62は制御系のみを内蔵する
装置でコンパクトに形成されるから、個々の成形機に設
置する場合も設置スペース等で問題がなく取り扱いやす
くなっている。なお、もちろん冷却水供給装置60から
送出する冷却水の温度は使用に際して適宜温度に設定す
ればよい。 【0015】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て種々説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、、発明の精神を逸脱しない範囲内で種々の
改変を施し得ることはいうまでもない。 【0016】   【発明の効果】本発明に係る温度調節機構付き成形機に
よれば、上述したように、成形金型の温度変化に迅速に
応答してきわめて安定に金型温度を調節することができ
る。また、既存の成形金型に冷却ジャケットあるいはヒ
ータを付設することによって同様に安定した金型温度調
節をすることができる。また、複数の成形金型で冷却用
の熱媒体供給装置を共用してそれぞれ金型温度調節しな
がら成形作業を行うことができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】温度調節機構の説明図である。
【図2】冷却ジャケットを装着した成形機の説明図であ
る。
【図3】ヒータを付設した成形機の説明図である。
【図4】ヒータを付設した状態を正面方向から見た説明
図である。
【図5】複数の成形金型を温度調節する方法を示す説明
図である。
【符号の説明】
10  成形金型 12  電熱ヒータ 14  流路 16  温度センサ 18  A/D変換器 20  マイクロコントローラ 22  電力制御回路 24  バルブ 30  固定プラテン 32  可動プラテン 40  冷却ジャケット 50  取り付け枠 52  ヒータ 60  冷却水供給装置 62  温度調節装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成形金型に、金型を加熱するための電熱ヒ
    ータを設置し、金型を冷却するための熱媒体を通流させ
    る流路を設け、金型温度を検出する温度センサを設ける
    とともに、前記電熱ヒータに電源部を接続し、かつ前記
    流路に熱媒体の供給装置を接続し、成形時の設定温度に
    成形金型を維持すべく、前記温度センサの検出信号に基
    づいて前記電熱ヒータへの通電および前記熱媒体の通流
    を制御する制御部を備えたことを特徴とする金型温度調
    節機構付きプラスチック成形機。
  2. 【請求項2】  熱媒体を通流させる冷却用ジャケット
    を成形金型とプラテンとの間で挟圧して支持することに
    より、成形金型に冷却用の熱媒体の通流部を設けたこと
    を特徴とする請求項1記載の金型温度調節機構付きプラ
    スチック成形機。
  3. 【請求項3】  成形金型の外側面に電熱ヒータを取り
    付けることにより、成形金型を電熱ヒータによって加熱
    可能に設けたことを特徴とする請求項1記載の金型温度
    調節機構付きプラスチック成形機。
  4. 【請求項4】  成形金型に冷却用の熱媒体を供給する
    供給装置を複数の成形機の成形金型に対して共通に接続
    するとともに、各成形機に電熱ヒータおよび電熱ヒータ
    の通電と前記熱媒体の通流を制御する温度調節装置を付
    設し、各温度調節装置の制御の下で前記供給装置を共用
    して各成形金型を所定の設定温度に調節することを特徴
    とする成形機の金型温度調節方法。
JP41319390A 1990-12-20 1990-12-20 プラスチック成形機の金型温度調節方法 Pending JPH04220309A (ja)

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