JPH05169496A - 合成樹脂製水栓具の製造方法 - Google Patents

合成樹脂製水栓具の製造方法

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JPH05169496A
JPH05169496A JP34529591A JP34529591A JPH05169496A JP H05169496 A JPH05169496 A JP H05169496A JP 34529591 A JP34529591 A JP 34529591A JP 34529591 A JP34529591 A JP 34529591A JP H05169496 A JPH05169496 A JP H05169496A
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JP
Japan
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synthetic resin
core
melting point
faucet
product
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JP34529591A
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English (en)
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Satoru Furuta
悟 古田
Takahiro Shigenobu
貴大 重信
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto 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
    • B29C45/40Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/44Removing or ejecting moulded articles for undercut articles
    • B29C45/4457Removing or ejecting moulded articles for undercut articles using fusible, soluble or destructible cores

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 唯1回の射出成形によって合成樹脂製の水栓
具の本体が成形でき、水栓具として適正な強度やその他
の特性を持つようにすること。 【構成】 射出成形する合成樹脂材料よりも低い融点を
持つ低融点合金の中子を用いて合成樹脂製の水栓具の本
体を製造するに際して、低融点合金の主組成金属を人体
に有害なPbやCdを除いたBi及びSnとし、水栓具
の本体の全体を一体に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低融点合金の中子を利
用して各種の水栓具の本体を合成樹脂によって成形でき
るようにした製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】単水栓や湯水混合栓等の各種の水栓具
は、金具製品としたものが一般的であり、その本体は主
に銅又は銅合金を素材とした鋳造法によって製造されて
いる。
【0003】鋳造法は各種の金属製品を製造するのに広
く利用されているが、鋳肌の生地のまま製品として供給
するものであっても、たとえば孔等を開ける場合にこの
孔の寸法精度を上げるための切削を施したり、雌ネジを
刻むための機械加工が必要である。水栓具の場合も同様
であり、その製造工程は鋳造から始めて機械加工,研磨
加工,羽布(バフ)加工及びめっきの順に行われること
が通常である。
【0004】このように水栓具を銅または銅合金を素材
として鋳造法によって製造する場合では、鋳造からめっ
きまでの工程が多くなり、特にコスト面での障害が大き
い。また、鋳造や研磨工程では粉塵の発生が避けられ
ず、作業環境も劣悪であり、作業者への影響も無視でき
ない。更に、製品自体をみてみると、水栓具では銅また
は銅合金を主として素材とするため、腐食による人体へ
の影響は極めて重要な問題として残る。
【0005】このような背景から、水栓具の本体を合成
樹脂によって製造することが旧くからの要望として掲げ
られていた。すなわち、射出成形法を利用して合成樹脂
を素材とすれば、鋳造法に比べて工程数が少なくて済
み、腐食の恐れもないことから水栓具として最適に使え
ることを図ろうというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、水栓具の本
体の形状は、その機能の面からして内部流路にアンダー
カットを有する複雑な形状のものが非常に多い。このた
め、合成樹脂を素材として射出成形法によって製品を成
形する場合には、本体を複数のパーツに別けて成形する
以外に手法がない。したがって、単なる射出成形法を用
いて、水栓具本体を得るには各パーツをそれぞれ接合し
て一体化し、必要とする製品を造形するという要領にな
る。
【0007】このように複数のパーツのものを接合する
場合では、接合部分の強度や接合度の信頼性は必ずしも
十分とは言えない。また、パーツどうしの接合作業が新
たに加わるほか、接合部分の研磨もやはり必要となるた
め、工程数の削減には有効ではない。
【0008】更に、耐圧強度を長期間維持できるように
することが不可欠であるため、合成樹脂の素材としては
たとえばポリアセタール等のエンジニアリングプラスチ
ックが採用される。このような素材では、その大半が結
晶性の材料であって結晶粒間の結合力が強いため、接合
に際して接合面の表面を粗面化することが難しい。この
ため、接合面どうしを突き当てて融着させても、接合力
がどうしても弱くなる傾向にあり、十分な耐圧性が得ら
れない。
【0009】このように、合成樹脂によって水栓具の本
体を製造する場合でも、工程数もさほど削減されるとい
うものではなく、また得られる製品にも強度面等で不安
が残るという現状である。
【0010】本発明において解決すべき課題は、水栓具
の本体の全体を合成樹脂によって成形でき、しかも水栓
具としての強度やその他の特性を適正とした製品が得ら
れるようにすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、射出成形する
合成樹脂材料よりも低い融点を持つ低融点合金の中子を
用い、合成樹脂硬化後に前記低融点合金の中子を融解・
除去して合成樹脂製品を製造する方法であって、前記低
融点合金の主組成金属をBi及びSnとするとともに前
記合成樹脂材料をエンジニアリングプラスチックとし、
水栓具の本体を一体に成形可能としたことを特徴とす
る。
【0012】また、エンジニアリングプラスチックとし
ては、ガラス強化PPS樹脂あるいは変性PPE樹脂を
利用することができる。
【0013】
【作用】合成樹脂製の製品の成形には、加熱溶融した合
成樹脂材料を金型の中に射出充填して冷却後に成形品と
して取り出す射出成形法が広く利用されている。そし
て、製品が中空状のものであれば、金属製品の鋳造の場
合と同様に中子を用いる。この中子は、射出成形後に成
形品から取り除くため、合成樹脂製の成形の場合では合
成樹脂材料の融点(摂氏200度程度)よりも低い融点
(摂氏70〜160度程度)を持つ低融点合金が一般に
利用される。
【0014】また、射出樹脂の冷却後の中子の除去は、
この中子と合成樹脂材料の融点の差を利用し、中子を成
形品とともに加熱することによって行う。この加熱の手
段としては、空気や不活性ガスを加熱してこの加熱雰囲
気の中で中子の融点よりも高い温度に加熱したり、シリ
コーンオイルの槽の中に成形品と中子とを浸漬しシリコ
ーンオイルを加熱したり、または適当なオイルバスの中
に高周波誘導加熱用のコイルを用いて中子を加熱する等
である。このような方法によって、中子の融点よりも高
く且つ合成樹脂の融点よりも低い温度になるように加熱
すれば、中子のみが溶融して成形品から融離して製品が
得られる。
【0015】本発明では、このような低融点合金の中子
を使用するに際し、製品が水栓具であることから、人体
に害を与えることのない金属組成の中子を利用する。合
成樹脂製品の射出成形に一般に使用されている低融点合
金の中子の組成は、Bi,Pb,Sn,Cd,Inを含
むものである。これらの組成に対し、本発明の中子はP
b及びCdを除いた組成とし、成形しようとする合成樹
脂製の水栓具の本体に人体に害を与える恐れのある金属
の付着や混入を防ぐようにする。
【0016】また、合成樹脂材料としては、エンジニア
リングプラスチックの中でたとえばガラス強化PPSあ
るいは変性PPE樹脂等が好適である。これらの樹脂で
は、射出成形する際及び中子を融出する際に、中子の形
状が忠実に樹脂製品の内面形状となり得るので、製品を
一回の射出で一体に成形でき、耐圧性や耐熱性にも優れ
たものとなる。
【0017】
【実施例】図1は可融性中子を金型内に組み込んで製品
を成形する例を示す概略断面図である。
【0018】図1の(a)において、一対の金型50,
51の中に低融点合金を素材とした可融性の中子1が組
み込まれ、これらの金型50,51及び中子1によって
成形空間52を形成している。この成形空間52には、
ガラス強化PPSあるいは変性PPE樹脂等の合成樹脂
材料が射出充填され、適当温度まで冷却した後に金型5
0,51を矢印方向に移動させて離型する。そして、合
成樹脂の射出層と一体となっている中子1を加熱雰囲気
の中で融出させ、最終的に図1の(b)に示す断面形状
を持つ製品2を得る。
【0019】中子1は、合成樹脂材料の融点(摂氏20
0度程度)よりも低い融点(摂氏70〜160度程度)
を持つ低融点合金を素材としたものである。そして、低
融点合金の組成は、Bi:56重量部,Sn:40重量
部及びZn:4重量部とし、融点が130℃の中子1を
使用する。または、この組成に代えて、Bi:58重量
部,Sn:42重量部であって融点が138℃程度のも
のとしてもよい。
【0020】また、射出する合成樹脂材料はたとえばガ
ラス強化PPS樹脂が好ましく、この素材であれば耐水
性,耐熱性及び耐圧性が良好に維持される。
【0021】ここで、製品2を得るには、金型50,5
1への材料の射出成形と、融出槽に浸漬して低融点合金
の中子1を融出する工程とを経て、射出成形品を洗浄す
る工程のみで済む。このため、従来のように複数のパー
ツに分けたものを成形し、これらを接合して水栓具の本
体を造形する場合に比べると、工程数が格段に減る。す
なわち、製品2がアンダーカットを有する複雑な形状の
ものであっても、低融点合金の中子1を用い、射出成形
に用いる金型50,51を製品2の形状に合うように加
工し、合成樹脂材料が硬化した後に低融点合金の中子1
を融解・除去するので一体成形可能となり、複数のパー
ツに分ける必要がない。
【0022】なお、エンジニアリングプラスチックの中
で、ポリカーボネート,ガラス強化ポリブチレンテレフ
タレート,ガラス強化の変性PPE樹脂等は、表面を粗
面化しやすい非晶性である。このため、複数のパーツに
分けるような場合でも、これらの素材を用いれば、接合
力が強くて機械的な強度も大きな製品が得られる。
【0023】また、鋳造法のように研磨やバフ加工及び
めっき処理も不要なので、生産性の大幅な向上が可能と
なるほか、生産現場でも粉塵の発生もないので、作業環
境の保全も図られる。
【0024】更に、合成樹脂を素材として製品2を成形
するので、金属製のものに比べて軽量で取り扱いやすく
なるほか、顔料を素材に添加すれば様々な色彩のものを
簡単に得ることができる。また、錆の発生も全くないこ
とから、耐久性も大幅に向上し、水栓として好適に使え
る。
【0025】また、中子1にはPbやCdが含まれてい
ないので、金型50,51のパーティングラインの上に
相当する部分で発生しやすい中子1の削り滓が製品2の
中に埋まり込んだとしても、人体に害を与える恐れがな
い。そして、従来の金属製の水栓具の場合では、その製
造後に全数について検査を行い、有害金属の析出等がな
いかどうかを確認することが必要であった。これに対
し、製品2自体が合成樹脂製であって、中子1の削り滓
が製品2の中に埋まり込んだとしても有害金属は含まれ
ていないので、製品2の全数を検査することは不要とな
る。
【0026】図2は単水栓の成形を示したものであり、
図示しない金型と中子3によって水栓具の本体4が合成
樹脂によって射出成形されている。中子3は前記のもの
と同様な組成であり、図示の状態でシリコーンオイルを
加熱した融出槽に浸漬したり、加熱オイルバス(例え
ば、ポリエチレングリコール,グリセリン等)中で高周
波誘導加熱用のコイルを用いるこことによって、中子3
が融出して除去され、合成樹脂製の本体4が得られる。
【0027】このようにして製造された単水栓の本体4
についても、図1の例で説明したものと同様に、錆の発
生がなく、また中子3に有害金属が含まれていので削り
滓が残ってしまった場合でも安全に使用できる。
【0028】
【発明の効果】本発明では、低融点合金の中子の主な組
成をBiとSnとし、人体に有害なPbやCd等を含ま
ないものとしている。このため、中子の融出後に中子の
削り滓等が製品の生地の中に埋まり込んだとしても、人
体に有害な影響を与えることがなく、水栓具として最適
に使える。また、唯1回の射出成形によって水栓具の本
体を成形できるので、従来のように複数に分けたパーツ
を成形してこれらを接合することによって水栓具の本体
を造形するのに比べると、生産性が格段に向上すると共
に本体の機械的な強度も改善され、良好な水栓具の本体
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】低融点合金を用いた合成樹脂製品の射出成形を
示す図であって、同図の(a)は金型に中子を組み込ん
だときの概略断面図、同図の(b)は得られた製品の概
略断面図である。
【図2】単水栓の成形の例を示す図であって、中子と射
出した樹脂層を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
1 中子 2 製品 3 中子 4 本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 31:00 4F

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形する合成樹脂材料よりも低い融
    点を持つ低融点合金の中子を用い、合成樹脂硬化後に前
    記低融点合金の中子を融解・除去して合成樹脂製品を製
    造する方法であって、前記低融点合金の主組成金属をB
    i及びSnとするとともに前記合成樹脂材料をエンジニ
    アリングプラスチックとし、水栓具の本体を一体に成形
    可能としたことを特徴とする合成樹脂製水栓具の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記エンジニアリン
    グプラスチックをガラス強化PPS樹脂あるいは変性P
    PE樹脂としたことを特徴とする合成樹脂製水栓具の製
    造方法。
JP34529591A 1991-12-26 1991-12-26 合成樹脂製水栓具の製造方法 Pending JPH05169496A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426027B1 (en) * 2000-05-17 2002-07-30 Neptune Technology Group, Inc. Method of injection molding for creating a fluid meter housing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426027B1 (en) * 2000-05-17 2002-07-30 Neptune Technology Group, Inc. Method of injection molding for creating a fluid meter housing

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