JPH05131501A - 樹脂成形体及びその製造方法 - Google Patents

樹脂成形体及びその製造方法

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JPH05131501A
JPH05131501A JP29334291A JP29334291A JPH05131501A JP H05131501 A JPH05131501 A JP H05131501A JP 29334291 A JP29334291 A JP 29334291A JP 29334291 A JP29334291 A JP 29334291A JP H05131501 A JPH05131501 A JP H05131501A
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resin
mold
weld line
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resin molded
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Koichi Kimura
浩一 木村
Makoto Usui
誠 臼居
Kota Nishii
耕太 西井
Takashi Muratani
孝 村谷
Masanobu Ishizuka
賢伸 石塚
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • 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
    • B29C45/0025—Preventing defects on the moulded article, e.g. weld lines, shrinkage marks

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はウエルドラインを有する樹脂成形体及
びその製造方法に関し、ウエルド部の機械的強度を向上
することを目的とする。 【構成】樹脂の接合部であるウエルドライン２２を有す
る樹脂成形体において、ウエルドライン２２を非直線状
に形成する。その製造方法としては、金型２１のウエル
ドライン２２が形成される部位及びその部位近傍におけ
る摩擦抵抗を配設し、ウエルドライン２２が形成される
部位及びその部位近傍以外の部位の摩擦抵抗と異ならせ
ることにより、樹脂の金型２１内における流れを制御
し、ウエルドライン２２を非直線状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂成形体及びその製造
方法に係り、特にウエルドラインを有する樹脂成形体及
びその製造方法に関する。
【０００２】一般に、電子機器のケース等の樹脂成形体
を形成するには金型を用い、この金型に形成されたゲー
トより金型内に樹脂を注入することにより樹脂成形体を
形成している。
【０００３】また、ゲートが複数形成されており各ゲー
トから樹脂を注入する構成の金型では、各ゲートから注
入された樹脂は金型内で接合し、この接合部（ウエルド
部）にはウエルドラインが形成される。
【０００４】このウエルドラインは機械的強度が弱いた
め、樹脂成形体の信頼性を向上させる面よりウエルド部
を補強する必要がある。
【０００５】
【従来の技術】図１１は、従来における樹脂形成体の製
造方法を説明するための図である。同図において、１ａ
は上型，１ｂは下型であり、この上型１ａ及び下型１ｂ
により金型１は構成されている。また、上型１ａには、
金型１内に樹脂を注入する通路となるランナ２と、樹脂
の出口となるゲート３，４が形成されている。
【０００６】樹脂は、図示しない加熱シリンダで加熱溶
融された上で、ランナ２，ゲート３を介して金型１内に
射出され、同図に示す金型１では、２箇所のゲート３，
４から同時に樹脂が金型１内に注入される。各ゲート
３，４から注入された樹脂５，６は、金型１の内部に進
行してゆき、その略中央位置で接合する。この接合位置
をウエルド部という（図中、ウエルド部を参照符号７で
示す）。
【０００７】図１２は、金型１により形成された樹脂成
形体８を示している。樹脂成形体８の略中央位置で、上
記ウエルド部７に対応する位置には、ウエルドライン９
が形成されている。注入された樹脂５，６は、ウエルド
部７に達するまでに温度が低下して付き難くなってお
り、従って各樹脂５，６のウエルド部７における機械的
強度は弱くなっており、外力が加わるとこのウエルドラ
イン９において樹脂成形体８が割れてしまう。
【０００８】従来、樹脂成形体８のウエルド部７におけ
る機械的強度を向上させる方法としては、単にウエルド
部７における樹脂成形体８の肉厚を増加させたり、また
注入する樹脂の種類を機械的強度の高いものに変更させ
ることにより対応していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年では樹
脂成形体の形状の複雑化及び薄型化が求められるように
なってきている。従って、従来のようにウエルド部の機
械的強度を出すために樹脂成形体の肉厚を増加させると
薄型化を実現できず、また樹脂成形体を薄型化するとウ
エルド部の機械的強度が弱くなり、樹脂成形体の信頼性
が低下してしまうという問題点があった。
【００１０】更に、上記のように薄い肉厚の樹脂成形体
で所定の機械的強度を実現するために、注入させる樹脂
には強度強化のためにガラス繊維，炭素繊維等が添加さ
れるようになってきている。樹脂にこれらの繊維を添加
した場合、樹脂の流動性が低下する。従って、流動性が
低い樹脂を金型内に円滑に注入するためには、金型に複
数のゲートを設ける必要が生じ、これに伴い機械的強度
の弱いウエルドラインが多数発生してしまい、これによ
っても樹脂成形体の信頼性が低下してしまうという問題
点があった。更に、樹脂に添加する添加物による異方性
の増大により、ウエルド部自体の強度も低下してしま
う。
【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ウエルド部の機械的強度を向上し得る樹脂成形体
及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、樹脂の接合部であるウエルドラインを
有する樹脂成形体において、上記ウエルドラインを非直
線状に形成したことを特徴とするものである。
【００１３】また、金型に形成された複数のゲートより
樹脂を注入し、各ゲートから注入された樹脂が金型内で
接合する部位にウエルドラインが形成される樹脂成形体
の製造方法において、上記金型の、ウエルドラインが形
成される部位及びその部位近傍における形状を不均一と
することにより、上記金型により成形される樹脂成形体
の、ウエルドライン形成位置の肉厚を変化させることを
特徴とするものである。
【００１４】また、金型に形成された複数のゲートより
樹脂を注入し、各ゲートから注入された樹脂が金型内で
接合する部位にウエルドラインが形成される樹脂成形体
の製造方法において、上記金型の、ウエルドラインが形
成される部位及びその部位近傍に摩擦抵抗部を設け、ウ
エルドラインが形成される部位及びその部位近傍におけ
る摩擦抵抗を、ウエルドラインが形成される部位及びそ
の部位近傍以外の部位の摩擦抵抗と異ならせることによ
り、樹脂の金型内における流れを制御し、ウエルドライ
ンを非直線状に形成することを特徴とするものである。
【００１５】更に、金型に形成された複数のゲートより
樹脂を注入し、各ゲートから注入された樹脂が金型内で
接合する部位にウエルドラインが形成される樹脂成形体
の製造方法において、上記複数のゲートを該金型に不規
則に形成することにより、樹脂の金型内における流れを
制御し、ウエルドラインを非直線状に形成したことを特
徴とするものである。
【００１６】
【作用】上記請求項１，３，４記載の樹脂成形体及びそ
の製造方法によれば、ウエルドラインは非直線状に形成
される。非直線状のウエルド部は、直線状のウエルド部
に比べて外力が印加された場合における応力の方向が分
散されるため、機械的強度が向上する。また、請求項２
記載の樹脂成形体の製造方法によれば、ウエルド部にお
ける樹脂の肉厚は変化する。即ち、ウエルド部における
樹脂の肉厚は厚い部分と薄い部分とが混在する構成とな
る。このように、ウエルド部において樹脂の肉厚を変化
させることによっても、外力が印加された場合における
応力の印加方向を分散することができ、機械的強度を向
上させることができる。
【００１７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。
【００１８】図１は本発明の第１実施例である樹脂成形
体１０、及びこの樹脂成形体１０を形成するための金型
１１を示している。また、図２は図１におけるＡ−Ａ線
に沿う断面を概略的に示す図である。この金型１１は、
上型１１ａと下型１１ｂとにより構成されており、上型
１１ａには樹脂を注入するための樹脂注入口１２，ライ
ナ１３，及びゲート１４，１５が形成されている。図２
に示すように、樹脂注入口１２から注入された樹脂（梨
地で示す）は、二股に分岐するライナ１３に沿って左右
に流れが分岐され、各ゲート１４，１５より型１６内に
注入される。
【００１９】また、型１６を形成する上型１１ａの内面
には、凹部１７が形成されている。この凹部１７の形成
位置は、金型１１により成形される樹脂成形体１０に発
生するウエルドラインの形成位置と対応する位置に選定
されている。この対応する位置の選定を行うに際し、ウ
エルドラインの形成位置を予測する必要がある。このウ
エルドラインの形成位置は、注入する樹脂の粘度、注入
速度、型１６の形状等の各種データに基づき、コンピュ
ータを用いたＣＡＥ（Computer-Aided Enginee-ring ）
によって求めることができる。
【００２０】上記の構成とされた金型１１を用いて樹脂
成形体１０を形成することにより、樹脂成形体１０のウ
エルドライン１８には、図１及び図３に示すような波状
の凸部１９が形成される。尚、図３はウエルドライン１
８で樹脂成形体１０を切断した状態を示す断面図であ
る。
【００２１】上記凸部１９が形成されることにより、ウ
エルドライン１８或いはこのウエルドライン１８の形成
位置近傍における樹脂成形体１０の肉厚は、基準肉厚
（ｔ）に対して厚くなる部分（ｔ＋Δｔ）が発生し、不
均一な状態となる。
【００２２】従って、ウエルドライン１８における樹脂
の肉厚は厚い部分と薄い部分とが混在する構成となる。
このように、ウエルドライン１８において樹脂の肉厚を
変化させることにより、外力印加時における応力の印加
方向を分散することができ、応力が集中することに起因
して生ずる割れの発生を防止でき、樹脂成形体１０の機
械的強度を向上させることができる。
【００２３】また、凸部１９の基準肉厚（ｔ）よりの突
出量（Δｔ）は、基準肉厚（ｔ）に対して１０％以下と
なるよう構成されている。これは、突出量（Δｔ）が基
準肉厚（ｔ）に対して１０％以上となると、本来目的と
している薄型化に反することとなり、また外観上も悪く
なるからである。
【００２４】図４は、上記の如く製造された樹脂成形体
１０の強度試験の結果（第１実施例で示す）を、従来方
法で製造した樹脂成形体の強度試験の結果（比較例１で
示す）と対比して示す図である。強度試験に際しては、
100×200× 1(mm)の平板を本実施例に係る方法と従来
方法で夫々製造し、各平板に対して曲げ強度と曲げ弾性
率を求める実験を行った。その結果、同図に示すよう
に、比較例１（従来）に係る樹脂成形体は、曲げ強度が
3.4kgf/mm2, 曲げ弾性率が899.5kgf/mm2であるのに対し
て、第１実施例に係る樹脂成形体は曲げ強度が9.6kgf/m
m2, 曲げ弾性率が1010.3kgf/mm2 と従来に比べて強度が
向上しているのが判る。
【００２５】図５は、本発明の本発明の第２実施例であ
る樹脂成形体２０、及びこの樹脂成形体２０を形成する
ための金型２１を示している。本実施例に係る樹脂成形
体２０は、前記した第１実施例に係る樹脂成形体１０と
異なり、ウエルドライン２２における厚さ寸法は基準肉
厚（ｔ）であるが、ウエルドライン２２の形状が面方向
に波状となる形状（非直線な形状）とされている。この
ように、ウエルドライン２２の形状を面方向に波状とな
る形状とすることによっても、外力印加時における応力
の印加方向を分散することができ、応力が集中すること
に起因して生ずる割れの発生を防止でき、樹脂成形体２
０の機械的強度を向上させることができる。
【００２６】続いて、上記のように波状のウエルドライ
ン２２を有する樹脂成形体２０の製造方法について説明
する。
【００２７】金型１１において、樹脂成形体２０にウエ
ルドライン２２が形成される位置近傍には、表面の摩擦
係数が他の部位よりも大きい構成とされた摩擦抵抗部２
８（図５には梨地で示す）が設けられている。この摩擦
抵抗部２８は、金型１１内における樹脂の流れを遅くす
る機能を有しており、従って樹脂がこの摩擦抵抗部２８
上を流れる速度は、摩擦抵抗部２８が設けられていない
部分を流れる場合に比べて遅くなる。この摩擦抵抗部２
８は、図５に示されるように、ウエルドライン２２が形
成される位置を中心として交互に左右に延在するよう配
設されている。
【００２８】上記構成とされた金型１１に樹脂が注入さ
れた場合の、金型１１内における樹脂の流れについて図
６を用いて説明する。
【００２９】樹脂注入口２３から注入された樹脂（梨地
で示す）は、二股に分岐するライナ２４に沿って左右に
流れが分岐され、各ゲート２５，２６より型２７内に注
入される。ゲート２５から注入した樹脂は、型２７内で
図中矢印Ｘ1方向に進行する。また、ゲート２６から注
入した樹脂は、型２７内で図中矢印Ｘ2 方向に進行す
る。
【００３０】この際、ゲート２５側には摩擦抵抗部２８
が設けられているため、Ｘ1 方向に進行する樹脂の速度
と、矢印Ｘ2 方向に進行する樹脂の速度は異なり、Ｘ1
方向の速度が遅くなる。従って、ウエルドライン２２
は、中央位置よりもゲート２５寄りの位置に形成され
る。このように、摩擦抵抗部２８の配設位置を適宜選定
することにより、樹脂の流れを制御することが可能とな
り、ウエルドライン２２の形成位置を任意に設定する事
が可能となる。本実施例では、図５に示すように、摩擦
抵抗部２８を波状のウエルドライン２２を形成しようと
する位置を中心として交互に左右に延在するよう設ける
ことにより、樹脂成形体２０に波状のウエルドライン２
２を形成した。
【００３１】再び図４に戻り、上記の如く製造された樹
脂成形体２０の強度試験の結果（第２実施例で示す）
と、従来方法で製造した樹脂成形体の強度試験の結果
（比較例１で示す）とを対比する。本試験においても強
度試験に際しては、100× 200×1(mm)の平板を本実施例
に係る方法と従来方法で夫々製造し、各平板に対して曲
げ強度と曲げ弾性率を求める方法を取った。その結果、
同図に示すように、比較例１（従来）に係る樹脂成形体
は、曲げ強度が3.4kgf/mm2, 曲げ弾性率が899.5kgf/mm2
であるのに対して、第２実施例に係る樹脂成形体は曲げ
強度が8.9kgf/mm2, 曲げ弾性率が1007.2kgf/mm2 と、本
実施例に係る樹脂成形体２０も従来に比べて強度が向上
していることが実証された。
【００３２】尚、上記の実施例ではウエルドライン２２
の形状を面方向に波状となる形状とした例を述べたが、
ウエルドライン２２の形状は特に波状の形状に限定され
るものではなく、ウエルドラインの形状が非直線状であ
れば直線状のウエルドラインに比べて強度を増すことが
できる。
【００３３】続いて、本発明の第３実施例について説明
する。本実施例は、ゲートの数が多い場合においてウエ
ルドラインを非直線状に形成する方法に関するものであ
る。尚、本実施例ではゲートの数が４本である場合を例
に挙げて説明する。
【００３４】図８は、従来行われていた複数のゲート３
１〜３４を用いた樹脂成形体３０の製造方法を示す図で
あり、３５はライナを示している。同図に示すように、
従来の製造方法では、複数のゲート３１〜３４を規則正
しく配設するのが一般的であった。しかるに、複数のゲ
ート３１〜３４を規則正しく配設した場合、各ゲート３
１〜３４から注入される樹脂の金型内の流れは略似た流
れとなり、ウエルドライン３６，３７が直線状になりや
すく、樹脂成形体３０の機械的強度が低下してしまう。
【００３５】これに対し、図７に示すように、複数のゲ
ート４１〜４４を不規則に配設することにより、各ゲー
ト４１〜４４から注入される樹脂の金型内の流れを夫々
異なる流れとすることができ、これにより樹脂成形体４
０に形成されるウエルドライン４５，４６を非直線状と
することができ、樹脂成形体４０の機械的強度を向上さ
せることができる。
【００３６】また、ゲート４１〜４４の形成位置を適宜
選定することにより、金型内における樹脂の流れを制御
することが可能となり、ウエルドライン４５，４６が形
成される位置を任意に設定することも可能である。よっ
て、樹脂成形体４０の内、特に強度出しを行いたい部位
があるような場合、この部位を外した位置にウエルドラ
イン４５，４６を形成することも可能である。
【００３７】図９は、第３実施例に係る樹脂成形体４０
に対して強度試験を行った結果を示している。同図は、
第３実施例に係る樹脂成形体４０及び図８で示した従来
の製造方法で製造した樹脂成形体３０に対し、荷重を印
加した場合の変位量を測定した結果を示している。同図
より、第３実施例に係る樹脂成形体４０の方が荷重印加
時における変位量が大であり、割れに難い構成となって
いることが判る。よって、本実施例に係る樹脂成形体４
０も従来に比べて強度が向上していることが実証され
た。
【００３８】図１０は、図７で示した樹脂成形体４０の
変形例である樹脂成形体５０を示している。多数のゲー
ト４１〜４４から樹脂を注入して樹脂成形体を形成する
場合、形成されるウエルドラインの数も増加してしま
い、樹脂成形体の強度は低下してしまう。そこで、本変
形例にかかる樹脂成形体５０では、ウエルドラインの形
成される位置にリブ５１，５２を形成したことを特徴と
するものである。尚、このリブ５１，５２の形成位置
は、必ずしもウエルドラインの形成される位置に限定さ
れるものではなく、強度解析等を実施することにより求
められた位置に形成してもよい。これにより、樹脂成形
体５０の強度がリブ５１，５２により強化させると共に
ウエルド部における強度をも向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】上述の如く請求項１，３，４記載の樹脂
成形体及びその製造方法によれば、ウエルドラインは非
直線状に形成され、非直線状のウエルド部は直線状のウ
エルド部に比べて外力が印加された場合における応力の
方向が分散されるため、樹脂成形体の機械的強度を向上
させることができる。
【００４０】請求項２記載の樹脂成形体の製造方法によ
れば、ウエルド部における樹脂の肉厚は厚い部分と薄い
部分とが混在する構成となり、この構成によっても外力
が印加された場合における応力の印加方向を分散するこ
とができ、樹脂成形体の機械的強度を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である樹脂成形体及びこの
樹脂成形体を形成するための金型を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面を概略的に示
す図である。
【図３】ウエルドラインで樹脂成形体を切断した状態を
示す断面図である。
【図４】本願発明に係る樹脂成形体と従来の樹脂成形体
の強度試験の結果を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例である樹脂成形体及びこの
樹脂成形体を形成するための金型を示す図である。
【図６】金型内における樹脂の流れを説明するための図
である。
【図７】本発明の第３実施例である樹脂成形体の製造方
法を説明するための図である。
【図８】従来における多数ゲートを用いた樹脂成形体の
製造方法を説明するための図である。
【図９】本願発明に係る樹脂成形体と従来の樹脂成形体
の強度試験の結果を示す図である。
【図１０】図７に示す樹脂成形体の製造方法の変形例を
説明するための図である。
【図１１】従来における樹脂成形体の製造方法の一例を
説明するための図である。
【図１２】従来における樹脂成形体の一例を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
１０，２０，４０，５０ 樹脂成形体 １１，２１ 金型 １１ａ，２１ａ 上型 １１ｂ，２１ｂ 下型 １２，２３ 樹脂注入口 １３，２４ ライナ １４，１５，２５，２６，４１〜４４ ゲート １６ 型 １７，２７ 凹部 １８，２２，４５，４６ ウエルドライン １９ 凸部 ２８ 摩擦抵抗部 ５１，５２ リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村谷 孝 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 石塚 賢伸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂の接合部であるウエルドライン（２
    ２，４５，４６）を有する樹脂成形体において、該ウエ
    ルドライン（２２，４５，４６）を非直線状に形成した
    ことを特徴とする樹脂成形体。
  2. 【請求項２】 金型（１１）に形成された複数のゲート
    （１４，１５）より樹脂を注入し、各ゲート（１４，１
    ５）から注入された樹脂が該金型（１１）内で接合する
    部位にウエルドライン（１８）が形成される樹脂成形体
    の製造方法において、 該金型の、該ウエルドライン（１８）が形成される部位
    及びその部位近傍における形状を不均一とすることによ
    り、該金型（１１）により成形される樹脂成形体（１
    ０）の、該ウエルドライン形成位置の肉厚を変化させる
    ことを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
  3. 【請求項３】 金型（２１）に形成された複数のゲート
    （２５，２６）より樹脂を注入し、各ゲート（２５，２
    ６）から注入された樹脂が該金型（２１）内で接合する
    部位にウエルドライン（２２）が形成される樹脂成形体
    の製造方法において、 該金型（２１）の、該ウエルドライン（２２）が形成さ
    れる部位及びその部位近傍に摩擦抵抗部（２８）を形成
    し、該ウエルドライン（２２）が形成される部位及びそ
    の部位近傍における摩擦抵抗を、該ウエルドライン（２
    ２）が形成される部位及びその部位近傍以外の部位の摩
    擦抵抗と異ならせることにより、該樹脂の該金型（２
    １）内における流れを制御し、該ウエルドライン（２
    ２）を非直線状に形成することを特徴とする樹脂成形体
    の製造方法。
  4. 【請求項４】 金型に形成された複数のゲート（４１〜
    ４４）より樹脂を注入し、各ゲート（４１〜４４）から
    注入された樹脂が該金型内で接合する部位にウエルドラ
    イン（４５，４６）が形成される樹脂成形体の製造方法
    において、 該複数のゲート（４１〜４４）を該金型に不規則に形成
    することにより、該樹脂の該金型内における流れを制御
    し、該ウエルドライン（４５，４６）を非直線状に形成
    することを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001341169A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Gp Daikyo Corp 成形品、及びその製造方法
EP1925707A2 (de) * 2006-11-22 2008-05-28 MIELE & CIE. KG Kunststoffbehälter, Kunststofflaugenbehälter für eine Waschmaschine und Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbehälters

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