JPH05237845A - 成形プラスチック製品の製造方法及び鋳型部分 - Google Patents

成形プラスチック製品の製造方法及び鋳型部分

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JPH05237845A
JPH05237845A JP4294473A JP29447392A JPH05237845A JP H05237845 A JPH05237845 A JP H05237845A JP 4294473 A JP4294473 A JP 4294473A JP 29447392 A JP29447392 A JP 29447392A JP H05237845 A JPH05237845 A JP H05237845A
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JP
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laser beam
mold parts
pair
product
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JP4294473A
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English (en)
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Stephen Paul Green
スティーヴン・ポール・グリーン
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Original Assignee
Dunlop Automotive Composites UK Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合わせすじのないプラスチック製品を成形す
る方法を提供する。 【構成】 ほぼ半円筒形で管状の鋳型部分１０、１１か
ら成る鋳型を用いてプラスチックを成形する。鋳型部分
１０、１１には、互いに向かい合う一対の面１２、１３
を設ける。一方の鋳型部分１０の面１２の半径方向内方
の縁部に、鋳型部分の材料で形成された仮のリブ１４を
設ける。他方の鋳型部分１１の面１３の半径方向内方の
縁部には、長手方向に伸長する切欠部１５を設ける。２
つの鋳型部分を互いに組み合わせ、レーザビームをリブ
１４に当てる。レーザビームは、光ファイバによって与
えられる。レーザビームのエネルギによって、リブ１４
の材料が、隣接する切欠部１５に流れ込む。この操作
は、リブ１４の材料が切欠部１５の中に自然に流れ込む
ように、リブ１４及び切欠部１５を垂直方向において向
かい合うように配列した状態で実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック材料の製
品の製造に関し、より詳細には、特に限定するものでは
ないが、「ロスト・コア（ｌｏｓｔ ｃｏｒｅ）」型の
プロセスによる製品の製造に関し、上記プロセスにおい
ては、複数の部分から成るタイプとすることのできる融
解除去される鋳型コア部材を用いて成形され、該鋳型コ
ア部材は成形の後に、成形されたプラスチック製品によ
って形成されたキャビティから流れ出ることのできる溶
融状態まで加熱することによって除去される。
【０００２】
【従来の技術】成形技術によるプラスチック製品の製造
において往々にして生ずる問題は、例えば、不要な材料
の合わせすじと呼ばれる不要な形成部が、材料を鋳型に
注入する点の付近に形成されることである。これらの形
成部は、複数の部分から成るタイプの鋳型を用いた場合
には、製品のあらゆる部分に生ずる。
【０００３】精密な工業製品を製造する際には、合わせ
すじ及び他の不要な形成部の除去は注意深く行う必要が
あり、従って、製造の時間及び経費を増加させることに
なる。複数の部分から成る鋳型を用いてロスト・コア技
術により複雑な形状の製品を成形する場合に起こるよう
に、そのような不要な形成部が、成形された製品の比較
的接近不能な面にある場合には、特に除去が困難であ
る。
【０００４】熱硬化性のプラスチックの如き特定のタイ
プのプラスチック材料を選定した場合には、不要な突出
部の除去はそれほど困難なことではない。しかしなが
ら、熱硬化性のプラスチックは、例えば熱可塑性型のプ
ラスチックに比較してかなり脆性を有しかつコストが高
いために、多くの製品に関しては熱硬化性のプラスチッ
クは不適当である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラスチッ
ク材料、特に熱可塑性のプラスチック材料、の製品の製
造に通常伴う上述の如き不要な形成部の問題を解消ある
いは緩和する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のある観点によれ
ば、融解可能な材料から形成され、プラスチック材料を
成形するためのキャビティを少なくとも部分的に画成す
る複数の部分から成る鋳型を用い、プラスチック材料を
成形する前に、上記鋳型部分を互いに関して予め選択し
た向きに配置し、上記鋳型部分の対向する面の縁部領域
にレーザビームを当て、これにより、少なくとも上記縁
部領域において上記鋳型部分一体化し、上記縁部領域の
不要な形成部を取り除く成形プラスチック製品の製造方
法が提供される。
【０００７】本発明はまた、上記縁部領域の少なくとも
一方に仮のリブ形成部を設ける方法を提供し、上記仮の
形成部は、レーザビームによって加熱された時に、鋳型
部分の対向する面の間の小さな空間を充填し、これによ
り、円滑な表面の接合を容易に形成する充填材料源とし
て作用する。
【０００８】上記対向する面の少なくとも一方には変形
可能な当接形成部が設けられ、この当接形成部は、上記
対向する面の一方が他方に向けて押圧された時に優先的
に変形し、上記対向する面の間に実質的なシールを形成
する。当接形成部は、長手方向に、好ましくは長手方向
に連続して、伸長することができ、上記レーザビームの
エネルギを受ける上記縁部領域の１つに隣接して設けら
れる。長手方向に伸長する形成部は、直線的に及び／又
は曲線的に伸長することができる。
【０００９】本発明の別の観点によれば、成形されたプ
ラスチック製品に不要な形成部を形成するそれ自身は周
知の技術によって成形プラスチック製品を形成し、次
に、上記製品の不要な形成部にレーザビームのエネルギ
を付与する成形プラスチック製品の製造方法が提供され
る。レーザビームは、切削作用によって不要な形成部を
除去するために、あるいは、不要な形成部を融解させ、
プラスチック製品の本体を形成する隣接する材料に混ぜ
るために採用することができる。
【００１０】本発明においては、熱可塑性のプラスチッ
ク材料を特に意図している。しかしながら、熱硬化性の
プラスチック材料も使用することができる。
【００１１】レーザビームは、プラスチック製品の不要
な形成部付近の面にほぼ直交する方向において、又は、
鋳型の局部的な縁部領域の付近の面にほぼ直交する方向
において、プラスチック製品の面又は複数の部分から成
る鋳型の面に導かれる。
【００１２】レーザビームは、周知の態様で提供するこ
とができ、また、よくあるように、低レベルのエネルギ
の入力だけが必要とされる場合には、適当に離調するこ
とができる。複数の部分から成る鋳型の２つの部分の間
に円滑な接合を達成し、従って、成形された製品の向か
い合う領域に凹凸面が生ずるのを防止するために、各パ
ルスを与える際のエネルギの初期のサージを防止するよ
うになされた整形されたレーザパルスを用いるのが特に
好ましい。
【００１３】本発明はまた、組み立てられた時に互いに
向かい合うそれぞれの面を有し、融解可能な材料から形
成され、少なくとも部分的に鋳型を形成する一対の鋳型
部分を提供し、上記向かい合う面が接触した時に露呈さ
れる上記面の一方の縁部には、受け入れ領域（例えば溝
あるいは切欠部）が設けられ、他方の面の同様に露呈さ
れる縁部には、充填リブが設けられ、これにより、上記
充填リブ及びその隣接部に当てられるレーザエネルギ
が、上記充填リブの不要な材料を上記受け入れ領域の中
に流し込み該受け入れ領域を充填するようになされてい
る。２つの鋳型部分は、上記受け入れ領域に流れ込む上
記材料によって一体化される。
【００１４】本発明は更に、組み立てられた時に互いに
向かい合うそれぞれの面を有し、融解可能な材料から形
成され、少なくとも部分的に鋳型を形成する一対の鋳型
部分を提供し、上記面の少なくとも一方には、上記面が
互いに向けて押圧された時に変形するようになされた変
形可能な当接形成部が設けられる。上記変形可能な当接
形成部は、ほぼ長手方向に連続しており、これにより、
上記面が互いに向けて押圧された時に、上記向かい合う
面の間にほぼ連続的なシールをもたらすことができる。
当接形成部は、レーザビームのエネルギを受けることに
なる上記向かい合う面の縁部に隣接した位置において、
上記向かい合う面に設けるのが好ましい。
【００１５】２つの鋳型部分を露出された縁部領域にお
いて一体化すること、あるいは露出された縁部領域にお
いてのみ一体化することは必須の要件ではない。鋳型部
分に深溶け込み溶接を施し、成形材料の本体の中で上記
露出された縁部領域の下方に位置する位置において、向
かい合う面を互いに溶接することができる。
【００１６】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【００１７】図１は、本発明の方法によって互いに組合
わされる２つの同一の鋳型部分１０、１１を示してい
る。各々の鋳型部分１０、１１は、ほぼ半円筒形の管状
の形態を有しており、他方の部分の面に向かい合う一対
の面１２、１３を備えている。一方の部分１０には、面
領域１２が形成されており、これら面領域の半径方向内
方の各々の縁部には、鋳型部分の材料で形成された疑似
的なリブ形成部１４が設けられている。他方の鋳型部分
１１の面１３の半径方向内方の縁部には、長手方向に伸
長する切欠部１５が設けられている。
【００１８】２つの鋳型部分を図示の形態になるように
互いに組み合わせた時に、レーザビームを各々の充填リ
ブに当てるが、この操作は一般に、対の鋳型部分によっ
て画成される孔１６を貫通することのできる光ファイバ
アセンブリによって行われる。ファイバアセンブリは、
レーザビームが対向する面の露出された一対の縁部の局
部的な表面に対してほぼ直交する方向において半径方向
外方に導かれるように曲げられている。レーザエネルギ
のレベルは、充填リブ材料１４が、この材料を受け入れ
る領域として作用する隣接する切欠部１５に流れ込むよ
うに制御される。与えられる熱のレベルは、長手方向に
伸長する切欠部１５を画成する成形材料が軟化し、従っ
て、充填リブの材料が両鋳型部分を接合するに十分なレ
ベルとされる。
【００１９】上述の上述の操作すなわちプロセスは、充
填リブの材料が切欠部の中に自然に流れ込むように、垂
直方向において上下の関係で向かい合うように配列され
た充填リブ及び切欠部に対して実行される。２つの鋳型
部分を外部手段（図示せず）によって所望の相対的な位
置に保持した後に、両部分を孔１６の長手方向の軸線の
周囲で１８０°回転させ、他方の充填リブ及び溝すなわ
ち切欠部に対して上述のプロセスを実行する。
【００２０】これにより、実質的に継ぎ目線のないすな
わちシームレスの孔を有する鋳型が生じ、この鋳型の中
で製品を成形することができ、その際には、直接的に接
した関係で保持される２つの半円筒形の部分から成る単
純な鋳型を用いて場合に通常は生ずるであろう合わせす
じ又は他の不要な形成部が生ずることがない。
【００２１】充填リブ１４を半径方向内方に向けること
は必須ではない。上述の方法に対する代替的な方法にお
いては、充填リブ１４を面領域の半径方向外方の縁部に
設けて半径方向外方を向くようにし、また、切欠部１５
を面１３の半径方向外方の縁部に位置させることができ
る。
【００２２】図２は２つの鋳型部分２０、２１を示して
おり、各々の鋳型部分は、ほぼ半円筒形の管状の形態を
有すると共に、他方の部分の面に向かい合う一対の面２
２、２３を備えている。一方の部分２１は２つの面２３
を有しており、これら各々の面の半径方向内方の縁部２
４の付近には、変形可能な小さな当接形成部２５が設け
られており、これら形成部は、鋳型部分の材料と一体に
なされると共に、対応する面の上方で鋳型部分の長手方
向の軸線に対して平行に連続的に伸長している。他方の
部分の面２２は平坦である。
【００２３】使用の際には、２つの部分を相互に圧接
し、当接形成部２５を変形させると共に、他方の部分の
対向する面２３の中に埋め込むようにする。従って、２
対の対向面の間には連続的な接触が確実に形成され、こ
の接触は、その後与えられるレーザビームが各々の対向
面の間に連続的な溶接部を容易かつ確実に形成すること
を助ける役割を果たす。
【００２４】鋳型部分は、鉛−錫−アンチモン又は錫−
ビスマス等の低融点金属合金から形成することができ、
そのような鋳型部分は、成形プラスチック製品から取り
除くために融解させた後に再使用することができる。本
発明の方法は、鋳型部分を一体化して鋳型として使用す
る際に、鋳型のコア部分の材料以外の他の材料を何等使
用しておらず、従って、例えば接着技術あるいはろう付
け技術を用いて２つの鋳型部分を互いに接合した場合に
必要となるような汚染物すなわち不純物の除去を何等行
うことなく、鋳型のコア材料を容易に再使用することが
できる。
【００２５】プラスチック製品から不要な形成部を除去
するために本発明を応用する場合には、合わせすじある
いは同様の不要な形成部が生ずる恐れのある製品のある
領域付近に凹所を予め形成し、レーザビームを用いて不
要な形成部をその凹所の中に流し込んで収容することが
できる。また、レーザビームを用い、切削操作によって
合わせすじを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一対の鋳型部分の斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例の一対の鋳型部分の斜視図
である。
【符号の説明】
１０、１１ 鋳型部分 １２、１３ 向か
い合う面（対向面） １４ リブ １５ 切欠部
（溝） １６ キャビティ（孔） ２０、２１ 鋳型
部分 ２２、２３ 向かい合う面（対向面） ２５ 当接形成部

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 成形プラスチック製品の製造方法におい
    て、融解可能な材料から形成され、プラスチック材料を
    成形するためのキャビティ（１６）を少なくとも部分的
    に画成する複数の部分から成る鋳型（１０、１１；２
    ０、２１）を用い、プラスチック材料を成形する前に、
    前記鋳型部分（１０、１１；２０、２１）を互いに関し
    て予め選択した向きに配置し、前記鋳型部分の対向する
    面（１２、１３；２２、２３）の縁部領域（１４、１
    ５）にレーザビームを当て、これにより、少なくとも前
    記縁部領域において前記鋳型部分一体化し、前記縁部領
    域の不要な形成部を取り除くことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、前記縁部領域
    の少なくとも一方に、加熱時に充填材料源として作用す
    るようになされた仮のリブ形成部（１４）を設けること
    を特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２の方法において、前記対
    向する面（２２、２３）の少なくとも一方に、前記対向
    する面の一方が他方に向けて押圧された時に優先的に変
    形するようになされた変形可能な当接形成部（２５）を
    設けることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項３の方法において、長手方向に連
    続する当接形成部（２５）を用いることを特徴とする方
    法。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４の方法において、前記対
    向する面（２２、２３）の一方の前記レーザビームを受
    ける縁部領域にあるいは該縁部領域付近に設けられる変
    形可能な当接形成部（２５）を用いることを特徴とする
    方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかの方法におい
    て、対向する面の局部的な縁部領域付近の鋳型の表面に
    ほぼ直交する方向に沿って、前記複数の鋳型部分の表面
    にレーザビームを当てることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 成形プラスチック製品の製造方法におい
    て、それ自身は周知の技術によって成形プラスチック製
    品を形成して該製品に不要な形成部を形成し、次に、前
    記製品の不要な形成部にレーザビームのエネルギを付与
    することを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項７の方法において、前記レーザビ
    ームのエネルギは、前記不要な形成部を切削作用により
    除去するために使用されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項７又は８の方法において、前記レ
    ーザビームのエネルギは、前記不要な形成部を融解さ
    せ、該不要な形成部を製品の本体を形成する隣接する材
    料に混ぜるために使用されることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項７乃至９のいずれかの方法にお
    いて、前記レーザビームは、前記不要な形成部付近の前
    記製品の表面にほぼ直交する方向において、前記プラス
    チック製品の表面に当てられることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 成形プロセスによって製品を製造する
    ための方法において、製造の際に生ずる総ての不要な形
    成部が、レーザビームのエネルギを受けることにより除
    去されることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 組み立てられた時に互いに向かい合う
    それぞれの面（１２、１３）を有し、融解可能な材料か
    ら形成され、少なくとも部分的に鋳型を形成する一対の
    鋳型部分（１０、１１）において、前記面の一方（１
    ３）には、前記向かい合う面が接触した時に縁部を露呈
    させる受け入れ領域（１５）が設けられ、他方の面（１
    ２）の同様に露呈される縁部には、充填リブ（１４）が
    設けられ、これにより、前記充填リブ及びその隣接部に
    当てられるレーザエネルギが、前記充填リブ（１４）の
    不要な材料を前記受け入れ領域（１５）の中に流し込み
    該受け入れ領域を充填するようになされたことを特徴と
    する一対の鋳型部分。
  13. 【請求項１３】 請求項１２の一対の鋳型部分におい
    て、前記受け入れ領域（１５）が、溝、切欠部あるいは
    これらと同様の形成部を備えることを特徴とする一対の
    鋳型部分。
  14. 【請求項１４】 組み立てられた時に互いに向かい合う
    それぞれの面（２２、２３）を有し、融解可能な材料か
    ら形成され、少なくとも部分的に鋳型を形成する一対の
    鋳型部分（２０、２１）において、前記面の少なくとも
    一方には、前記面（２２、２３）が互いに向けて押圧さ
    れた時に変形するようになされた変形可能な当接形成部
    （２５）が設けられることを特徴とする一対の鋳型部
    分。
  15. 【請求項１５】 請求項１４の一対の鋳型部分におい
    て、前記変形可能な当接形成部（２５）は、ほぼ長手方
    向に連続しており、これにより、前記面が互いに向けて
    押圧された時に、前記向かい合う面（２２、２３）の間
    にほぼ連続的なシールをもたらすことができるようにな
    されたことを特徴とする一対の鋳型部分。
JP4294473A 1991-10-31 1992-11-02 成形プラスチック製品の製造方法及び鋳型部分 Pending JPH05237845A (ja)

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