JPH0484654A - 射出成形機の射出ノズル装置 - 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〕 本発明は樹脂材料と低融点金属材料からなる複合成形品
の成形に用いて好適な射出成形機の射出ノズル装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、金属素材は電気的特性及び機械的特性等に優れ
、プラスチック素材は外観性及び軽量性等に優れている
。このため、近時、双方の特性を兼ね備えた複合材の必
要性も高まっている。例えば、コンピュータ等のデジタ
ル信号を用いる電子機器からは不要な電磁波が漏洩する
ため、外部ケースには本来のケースとしての機能に加え
て電磁波シールド機能が要求される。したがって、この
種の外部ケースはプラスチック製のケース本体の内面略
全面に、導電性塗料の塗布、メツキにょる表面処理、金
属箔の貼付等による電磁波シールドを形成した複合部材
として構成していた。

しかし、このような複合部材の製造方法はケース本体を
プラスデックで成形する成形工程と、さらに電磁波シー
ルドを形成する製造工程を要するなど、全く異なる二つ
の製造プロセスを必要とするため、生産性が悪く、製造
上の著しいコスト上昇を招くとともに、電磁波シールド
材の剥離や錆等の経時劣化を生ずる問題があった。

このため、従来では生産効率及び経済性をより高め得る
製造方法として、溶融状態の低融点金属を熱可塑性樹脂
の流束中に、ダイス内に設けられた溶融金属の注入用ス
リットより連続に注入しながら、熱可塑性樹脂を押出し
成形する製造方法も特公平２−２５７７２号公報で提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の製造方法は金属層がプラスチ
ックの内部に形成され、しかも単一的な成形工程で生産
されるため、効率的かつ経済的であり、金属層を剥離等
の経時劣化から保護できる利点はあるものの、成形され
る複合成形品（複合部材）はシート状のため、二次加工
の形状にも限界があるなど、その応用範囲が極めて狭く
、実用性に欠ける難点があった。

本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決し
た射出成形機の射出ノズル装置の提供を目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置１は、ノズル
外筒部２と、このノズル外筒部２の内部に進退可能に配
したノズル内筒部３と、このノズル内筒部３の内部に進
退可能に配したストッパロッド４を備え、ノズル外筒部
２とノズル内筒ＷＪ３間に、樹脂材料Ｒを射出する射出
装置５及び外側ノズル口６に連通ずる樹脂側通路７を設
け、かつノズル内筒部３の進退変位により樹脂側通路７
を開閉可能な樹脂側バルブ部８を設けるとともに、ノズ
ル内筒部３とストッパロッド４間に、溶融した低融点金
属材料Ｍを射出する射出装置９及び内側ノズル口１０に
連通ずる金属側通路１１を設け、かつストッパロッド４
の進退変位により金属側通路１．１を開閉可能な金属側
バルブ部、■２を設けることを特徴とする。なお、この
場合、樹脂側バルブ部８はノズル外筒部２とノズル内筒
部３に設けた段差部２ｓ、３ｓにより構成できるととも
に、金属側バルブ部１２はノズル内筒部３に設けた段差
部３ｔにより構成できる。

〔作　　用〕

本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置Ｉは、射出成
形法を用いることにより、樹脂と低融点金属の複合成形
品Ｈを成形する。

まず、樹脂材料Ｒの射出時には、ノズル内筒部３を後退
させ、段差部２ｓと３５を離間させれば、樹脂側通路７
、即ち、樹脂側バルブ部８が開く。

また、ストッパロッド４を前進させれば、ストッパロッ
ド４の先端は段差部３ｔに当接し、金属側バルブ部１２
が閉じる。このため、射出装置５から射出された樹脂材
料Ｒは樹脂側通路７を通って、外側ノズル口６に至り、
樹脂材料Ｒは外側ノズル口６から金型Ｗに充填される。

この際、金属側バルブ部１２は閉じているため、金属側
通路ＩＩへの樹脂材料Ｒの侵入が阻止される。

一方、低融点金属材料Ｍの射出時には、ノズル内筒部３
を前進させれば、段差ｍ２ｓと３３は相当接し、樹脂側
通路７、即ち、樹脂側バルブ部８は閉じる。また、スト
ッパロッド４を後退させれば、ストッパロッド４は段差
部３Ｌから離間し、金属側バルブ部１２は開く。このた
め、射出装置９から射出された低融点金属材料Ｍは金属
側通路１１を通って、内側ノズル口１ｏに至り、低融点
金属材料Ｍは内側ノズル口１０から金型Ｗに射出充填さ
れる。ところで、ノズル先端は内側ノズル口１０と外側
ノズル口６の二重構造となっているが、低融点金属材料
Ｍは流動性が高いため、もしノズル口１０と６が同一位
置にある場合には、同化が進行中の樹脂材料Ｒの中には
侵入しにくくなり、溶融状態にある外側ノズル口６側に
流入してしまい、次の成形サイクル時には樹脂材料Ｒと
低融点金属材料Ｍの浪人材料が射出されることにより、
本来のサイドイッチ構造を得れない問題を生する。しか
１７、本ノズル装置Ｉの場合にはノズル内筒部３の先端
が前方へ突出して金型Ｗのスプル部Ｗ５内、即ち、樹脂
材Ｈ，Ｈによる一次成形品内に侵入し、外側ノズル口６
までの距離が離れるとともに、冷却同化がより進行して
いるスキン層に阻止され、しかも、樹脂側バルブ部８が
閉じているために、低融点金属材料Ｍは樹脂材料Ｒ側に
侵入することなく、確実に一次成形品内に注入される。

〔実　施　例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。

まず、本発明に係る射出ノズル装置Ｉ及び同装置Ｉを備
えた射出成形機Ｘの構造について第１図及び第４図を参
照して説明する。

射出成形機Ｘは第４図に示すように、先端に射出ノズル
装置ｌを内蔵するノズルユニット２１を備え、このノズ
ルユニット２１の後端には金属側の射出装置９を結合す
る。射出装置９は射出プランジャ２２を内蔵した加熱筒
２３を備える。また、ノズルユニット２１の側面には樹
脂側の射出装置５を結合する。射出装置５はスクリ：１
２４を内蔵した加熱筒２５を備える。

一方、射出ノズル装置１はノズル外筒部２と、このノズ
ル外筒部２の内部に進退可能に配したノズル内筒部３と
、このノズル内筒部３の内部に進退可能に配したストッ
パロッド４を備える。

また、ノズル外筒部２とノズル内筒部３間には空間を形
成し、樹脂側通路７を設ける。この場合、樹脂側通路７
は中途部よりも前側を小径に、後側を大径にそれぞれ形
成し、ノズル外筒部２とノズル内筒部３に段差部２ｓと
３８を形成する。これにより、ノズル内筒部３を前進さ
せた場合には段差部２ｓと３５が当接し、樹脂側通路７
を閉じるとともに、後退させた場合には離間し、樹脂側
通路７を開く樹脂側バルブ部８を構成する。ノズル内筒
部３の先端は射出ノズル装置Ｉの前端に至り、その周り
に外側ノズル口６が形成される。また、供給通路２６を
設け、樹脂側通路７と樹脂側の射出装置５における加熱
筒２５内を連通させる。

さらにまた、ノズル内筒部２とストッパロッド４間には
空間を形成し、金属側通路１１を設ける。

この場合、金属側通路ＩＩは中途部よりも前側を小径に
、後側を大径に形成し、ノズル内筒部３に段差部３ｔを
形成する。そして、ストッパロッド４は大径側に配し、
ストッパロッド４を前進させた場合には段差部３ｔにス
トッパロッド４の先端が当接して金属側通路１１を閉じ
るとともに、後退させた場合には離間して金属側通路１
１を開く金属側バルブ部１２を構成する。金属側通路１
１はノズル内筒部３の先端に開口し、内側ノズル口１０
を形成する。また、供給通路２７．２８を設け、金属側
通路１１と金属側の射出装置９における加熱筒２３内を
連通させる。

一方、ノズル外筒部２の後端にはノズル内筒部３を進退
移動させる駆動シリンダ３Ｉを設けるとともに、ノズル
内筒部３の後端にはストッパロッド４を進退移動させる
駆動シリンダ３２を設ける。

そして、各駆動シリンダ３１．３２は油圧制御回路３３
に接続する。なお、同回路３３において、３４は油圧ポ
ンプ、３５は油圧ポンプ３４と駆動シリンダ３１間に接
続した開閉バルブ、３６は油圧ポンプ３４と駆動シリン
ダ３２間に接続した開閉バルブ、３７は各開閉バルブ３
４．３６を開閉制御するコントローラ、３８と３９は油
圧計を示す。

次に、射出ノズル装置Ｉの動作を含む複合成形品の射出
成形方法について、第２図及び第３図、ざらに第５図を
参照し、て説明する。

本射出ノズル装置１を用いれば、金属を樹脂で覆った複
合成形品Ｈを成形できる。第５図はその金型Ｗの一例を
示す。なお、射出装置５は樹脂材料Ｒを射出し、射出装
置９は低融点金属材料Ｍを射出するもので、樹脂材料Ｒ
としては、例えば、熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂、ア
クリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等
の一般的な材料を利用できる。また、低融点金属材料Ｍ
としては通常４００℃以下の融点を有する単一金属、合
金を問わず、例えば、錫、ビスマス、鉛、カドミウム等
の単体、或はこれらの合金を利用できる。

まず、射出に際しては、樹脂材料Ｒを金型Ｗのキャビテ
ィに射出充填する。この場合、第２図に示すように、ノ
ズル内筒部３を後退させ、樹脂側バルブ部８を開くとと
もに、ストッパロッド４を前進させ、金属側バルブ部１
２を閉じる。

そして、射出装置５のスクリュ２４を前進させれば、樹
脂材料Ｒが射出され、樹脂材料Ｒは樹脂側通路７を通っ
て、外側ノズル口６に至り、樹脂材料Ｒは外側ノズル口
６から金型Ｗに充填される。

この際、金属側バルブ部Ｉ２は閉じているため、金属側
通路１１への樹脂材料Ｒの侵入が阻止される。

なお、射出充填が終了したなら、例えば、可動型Ｗｓを
交換するなどしてキャビティ内に一定の空間を確保する
。そして、樹脂が完全に固化する前に、低融点金属材料
Ｍの充填を行う。低融点金属材料の射出時には、第３図
に示すように、ノズル内筒部３を前進させ、樹脂側バル
ブ部８を閉じるとともに、ストッパロッド４を後退させ
、金属側バルブ部１２を開く。なお、この際、ノズル内
筒部３の先端は外側ノズル口６よりも所定長さ前方へ突
出する。

そして、射出プランジャ２２を前進させれば、射出装置
９から低融点金属材料Ｍが射出され、さらに、金属側通
路１１を通って、内側ノズル口ＩＯに至り、低融点金属
材料Ｍは内側ノズル口１０から金型Ｗに射出充填される
。この場合、樹脂内部の未固化部分に金属材料が充填さ
れ、第５図に示すように、樹脂材料Ｒの内部に低融点金
属材料Ｍが収容された三層からなるサンドイツチ法の複
合成形品Ｈが成形される。なお、射出時には樹脂側バル
ブ部８が閉じているため、樹脂側通路７への低融点金属
材料Ｍの侵入が阻止される。

以上、実施例について詳細に説明したが本発明はこのよ
うな実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で任意に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置
は、ノズル外筒部とノズル内筒部間に樹脂側通路を設け
、かつノズル内筒部の進退変位により樹脂側通路を開閉
可能な樹脂側バルブ部を設けるとともに、ノズル内筒部
とストッパロッド間に金属側通路を設け、かつストッパ
ロッドの進退変位により金属側通路を開閉可能な金属側
バルブ部を設けてなるため、次のような顕著な効果を奏
する。

■　射出成形法による複合成形品の成形を容易かつ確実
に行うことができる。特に、押出し成形法等とは異なり
、各種形状の成形品を得ることができるなど、汎用性及
び実用性を飛躍的に向上させることができる。

■　バルブ部の位置を、よりノズル口に近付けることが
できるとともに、低融点金属材料の射出時にはノズル口
を突出させ、金型のスプル部内に侵入させるようにした
ため、材料の混入を防止し、高品質成形を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る射出ノズル装置の縦断面図、 第２図：樹脂材料の射出時における同射出ノズル装置の
縦断面図、 第３図：低融点金属材料の射出時における同射出ノズル
装置の縦断面図、 第４図二同射出ノズル装置を備えた射出成形機の一部外
観構成図、 第５図Ｓ金型の縦断面図。 尚図面中、 １：射出ノズル装置　　２：ノズル外筒部２ｓ、３ｓ、
３ｔ　：段差部 ３：ノズル内筒部　　　４：ストッパロッド５．９：射
出装置　　　６：外側ノズルロア：樹脂側通路　　　　
８：樹脂側バルブ部１０：内側ノズルロ　　ｌｌ：金属
側通路１２：金属側バルブ部　Ｒ：樹脂材料 Ｍ：低融点金属材料 特許出願人　日精樹脂工業株式会社 代理人弁理士　下　　１）　　　　茂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ノズル外筒部と、このノズル外筒部の内部に進退
   可能に配したノズル内筒部と、このノズル内筒部の内部
   に進退可能に配したストッパロッドを備え、ノズル外筒
   部とノズル内筒部間に、樹脂材料を射出する射出装置及
   び外側ノズル口に連通する樹脂側通路を設け、かつノズ
   ル内筒部の進退変位により樹脂側通路を開閉可能な樹脂
   側バルブ部を設けるとともに、ノズル内筒部とストッパ
   ロッド間に、溶融した低融点金属材料を射出する射出装
   置及び内側ノズル口に連通する金属側通路を設け、かつ
   ストッパロッドの進退変位により金属側通路を開閉可能
   な金属側バルブ部を設けることを特徴とする射出成形機
   の射出ノズル装置。 〔２〕樹脂側バルブ部はノズル外筒部とノズル内筒部に
   設けた段差部により構成することを特徴とする請求項１
   記載の射出成形機の射出ノズル装置。 〔３〕金属側バルブ部はノズル内筒部に設けた段差部に
   より構成することを特徴とする請求項１記載の射出成形
   機の射出ノズル装置。