JPH05116182A - プラスチツク成形型 - Google Patents

プラスチツク成形型

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JPH05116182A
JPH05116182A JP19511791A JP19511791A JPH05116182A JP H05116182 A JPH05116182 A JP H05116182A JP 19511791 A JP19511791 A JP 19511791A JP 19511791 A JP19511791 A JP 19511791A JP H05116182 A JPH05116182 A JP H05116182A
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JP
Japan
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molding die
electric resistance
mold
heating element
resistance heating
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JP19511791A
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English (en)
Inventor
Shuichi Ueno
修一 上野
Toshio Nakamura
俊夫 中村
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Publication of JPH05116182A publication Critical patent/JPH05116182A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/565Consisting of shell-like structures supported by backing material
    • 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
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C2035/0211Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould resistance heating

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全面均一加熱が容易に得られ熱応答性のよい
プラスチック射出成形用の加熱できる成形型を得る。 【構成】 電気抵抗発熱体で加熱するプラスチック射出
の成形に用いる成形型13において、該電気抵抗発熱体
14が成形型13表面全体にPTC効果を有する材料で
薄膜状に成形されているが、あるいは、前記成形型13
として非金属材料の表面にメッキをしたメッキ金型を用
い、該メッキ金型表面全体に電気抵抗発熱体14が薄膜
状に形成されている成形型とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラスチック成形型に係
り、特にプラスチックの射出成形における加熱できる成
形型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より射出後のプラスチックの流動性
を確保し成形型内へ均一に射出充填するため、成形型を
あらかじめ加熱する方法がとられている。この温度は通
常のプラスチックでは80℃程度であるが、近年開発さ
れている耐熱樹脂では150〜250℃程度の加熱が必
要であり、さらに熱硬化性の樹脂では硬化反応を制御す
る意味から厳密な型温のコントロールが必要である。こ
のため従来は成形型の本体内部にカートリッジヒータを
取り付けたり、成形型に導水孔を設け熱媒を循環させる
等の工夫をしていた。これらの方法により、成形型が加
熱されても型を介して間接的であったため、型表面での
温度分布を制御することは容易ではなかった。従って、
成形型の加熱設計には特に注意を要し、型自体も複雑に
ならざるを得なかった。さらに、上記の様な加熱方法で
は成形型の熱容量が大きいこと、及びカートリッジヒー
タや熱媒流路が成形型内に十分とれないことが多く、加
熱−冷却サイクルに時間を要す欠点もあった。
【0003】また、プラスチックの成形型は通常アルミ
ニウム等の金属を使用するが、試作の段階では砂やプラ
スチックを用い、表面にメッキを施した所謂メッキ金型
を使用するケースが多い。この場合、熱伝導率が金型よ
り格段に低く、金型内に導水孔を設け熱媒体を通して金
型表面を加熱する方法は通常行なえず、金型表面に熱風
を当てる等により加熱しているのが現状である。これら
の欠点を除去する目的で、特開平2−160524号公
報が提案されている。該特許は成形型表面に絶縁層、電
気発熱体、絶縁層の順で薄膜状に発熱体を形成したこと
を特徴としており、絶縁層としてたとえばアルミナ、窒
化アルミニウム、電気発熱体としてたとえばカーボンや
ニッケルクロムをあげている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、該特許では
薄膜の形成方法については述べられておらず、さらに実
施例では電気発熱体は成形型表面に帯状に形成されてお
り、型表面の均一な加熱には必ずしも十分とは言えな
い。本発明は、これらの欠点を除去するために、成形型
表面の全面に対し電気抵抗発熱体を形成した型表面を均
一に加熱でき加熱コントロールの容易なプラスチック成
形型を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では電気抵抗発熱体で加熱するプラスチック
の射出成形に用いる金型において、該電気抵抗発熱体が
成形型表面全体にPTC効果を有する材料で薄膜状に形
成されていることを特徴とするプラスチック成形型とし
たものである。また、本発明では電気抵抗発熱体で加熱
するプラスチックの射出成形に用いる成形型において、
該成形型として非金属材料の表面にメッキをした型を用
い、該成形型表面全体に電気抵抗発熱体がPTC効果を
有する材料で薄膜状に形成されていることを特徴とする
プラスチック成形型としたものである。
【0006】次に、本発明を詳細に説明する。本発明の
成形型は成形型表面の全面にまず絶縁層を形成し、その
上全面に電気抵抗発熱体を、さらにその上に絶縁層を順
次薄膜状に形成する。その方法としては、溶射法、焼成
法、CVD及び蒸着、イオンプレーティング等いずれで
も良い。又、絶縁体の材料としては、アルミナ、酸化ジ
ルコニウム、酸化クロム、酸化チタン、シリカ、マグネ
シヤ及び炭化タングステン等の一種又はその混合物等を
用いることができる。また、電気抵抗発熱体としては、
銅、アルミニウム、ニッケル、クロム等の合金及び金属
化合物あるいはモリブデンシリサイト等の発熱体、炭化
ケイ素、酸化スズ等の半導体材料を使用することができ
るが、本発明では特にPTC効果を有する材料、例えば
チタン酸バリウムに微量のストロンチウム、ジルコニウ
ム又は鉛等を添加した物質を用いることにより、ある温
度で電気抵抗率が急上昇する所謂PTC特性を付与する
ことができる。
【0007】PTC効果を有する材料としては、上記以
外にKNbO3 、Pb2 FeTaO6 、NaBiTi2
6 等が知られており、これらも同様に使用できる。こ
の場合は、通常の材料を用いた加熱法と異なり、特別な
制御無しで成形型の表面温度を均一に保つことが可能で
ある。さらに、電気抵抗発熱体層は、絶縁層からその成
分を徐々に変えることにより形成する傾斜型材料とする
こともでき、この場合は特に熱膨張率の差による薄膜の
剥離防止に有効である。以上の様にして形成した薄膜層
は全体でも1mm前後とすることができ、ある程度複雑
な成形型表面に対しても十分均一に形成可能である。ま
た、上記の電気抵抗発熱体の薄膜を形成した成形型は、
砂やプラスチック等の非金属材料を用い表面にメッキを
施した成形型、いわゆるメッキ金型にも適用でき、該金
型の表面全体に電気抵抗発熱体の薄膜を形成することに
より、従来加熱コントロールが困難であったメッキ金型
でも、表面加熱がより容易に短時間で行うことができ
る。
【0008】
【作用】一般にプラスチック成形型は複雑な三次元面で
あり、これを均一な温度に加熱するのはニッケルクロル
系発熱材料等を膜状に形成してもかなり難しい。なぜな
らば、成形型が複雑な形状のために両端の電極間の距離
が均一にならず、表面の各部で電気抵抗値が異なること
により、発熱温度に差を生ずるからである。従って、成
形型全面に、膜状の発熱層を設け、均一に昇温させるた
めには、PTC効果を有する材料の使用が必要である。
【0009】次に、PTC効果について説明する。一般
に物質の電気抵抗率は温度により変化し金属の抵抗率は
温度が上がれば増加するが、半導体、炭素、電解液、絶
縁体などは減少する。一方、特殊な材料、例えばチタン
酸バリウム(BaTiO3 )等を用いると、ある温度に
於いて、抵抗率が急激に増加する所謂PCT効果を生ず
ることが知られている。この一例を図5に示す。一般に
PTC材料では、PTC効果の発現温度(キュリー点)
をドープする材料により変えることができBaTiO3
の場合は上図の様にストロンチウムのドープで低温側
に、鉛のドープで高温側にシフト可能である。以上の特
性を有する材料を成形型表面全体に膜状に成形すると通
電による温度上昇でキュリー点を超えた部分には殆んど
電流が流れなくなり、最終的には全面がキュリー点近傍
の温度に到達することとなり、所期の目的が特別な計器
や膜厚変更無しに達成可能である。
【0010】
【実施例】以下、実施例により具体的に本発明を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図1に本発明が適用される射出成形機の成形型部分の断
面図を示す。図1において、成形型は固定鋳型1と移動
鋳型2からなり、3は溶融プラスチック9を鋳型内に注
入するためのノズルである。4は湯口閉鎖ピン、5は製
品打出用ピン、6は製品打出用ロッド、7は熱媒ジャケ
ット、8は冷却材流路、10は案内ピンを示す。そし
て、この射出成形機自体は一般的な射出成形機であり、
また、同様の操作機能を有している。本発明ではこのよ
うな射出成形機において、成形型、すなわち固定鋳型1
と移動鋳型2のいずれか又は双方の成形表面に電気抵抗
発熱体が設けられている。
【0011】図2に本発明の電気抵抗発熱体を設けた成
形型表面の薄膜構造を示す。図2において、成形型3の
上に絶縁層(アルミナ)12を設け、その上に電気抵抗
発熱層(チタン酸バリウム、ストロンチウム)11を設
け、さらにその上に絶縁層12が設けられている。そし
て、電気抵抗発熱体を設けた成形型に通電加熱するため
の模式図が図3に示されている。図3において、発熱部
14の電気抵抗発熱層に接続する電極15が成形型13
の両端に設けられており、該電極15は電源及び制御装
置16に接続されて発熱部14に電流を流すことにより
成形型を加熱することができる。
【0012】図4に電極取付部の構造の説明図を示す。
図4に示されるように電極は成形型13の端部に順次絶
縁層12、電極板15、電気抵抗発熱層11及び絶縁層
12の順に積層することによって形成することができ
る。この電気抵抗発熱体は、より加熱コントロールが難
しい非金属材料を用いた簡易型の成形型の表面にも形成
することができ、一層効果を発揮し得る。
【0013】
【発明の効果】本発明の発熱層を形成した成形型は、全
面均一加熱が容易に得られ、熱応答性も良好で、加熱−
冷却サイクルも従来より大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する射出成形機の成形型部分の断
面図である。
【図2】電気抵抗発熱体の断面構成図である。
【図3】成形型に通電加熱するための模式図である。
【図4】電極取付部の構造を示す説明図である。
【図5】PTC効果を説明する温度と比抵抗の関係を示
すグラフである。
【符号の説明】
1:固定鋳型、2:移動鋳型、3:ノズル、4:湯口閉
鎖ピン、5:製品打出用ピン、6:製品打出用ロッド、
7:熱媒ジャケット、8:冷却材流路、9:溶融プラス
チック、10:案内ピン、11:電気抵抗発熱層、1
2:絶縁層、13:成形型、14:発熱部、15:電
極、16:電源及び制御装置
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気抵抗発熱体で加熱するプラスチック
    の射出成形に用いる金型において、該電気抵抗発熱体が
    成形型表面全体にPTC効果を有する材料で薄膜状に形
    成されていることを特徴とするプラスチック成形型。
  2. 【請求項2】 電気抵抗発熱体で加熱するプラスチック
    の射出成形に用いる成形型において、該成形型として非
    金属材料の表面にメッキをした型を用い、該成形型表面
    全体に電気抵抗発熱体がPTC効果を有する材料で薄膜
    状に形成されていることを特徴とするプラスチック成形
    型。
JP19511791A 1991-07-10 1991-07-10 プラスチツク成形型 Pending JPH05116182A (ja)

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