JPH052921U - 反応射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧シリンダ装置をミキシングヘッドに連設
したものを金型に接続することにより、油圧シリンダ装
置で金型内を加圧して気泡を押し潰し、真空脱泡と協働
して脱泡処理効果を高めるとともに、加圧機構全体の簡
素化を図ることを目的としている。 【構成】 ２種以上の液状原料をミキシングヘッド６内
で衝突混合した後、密閉金型１のキャビティ２内に射出
し反応させて成形する装置であって、前記金型１に切換
弁４を介して真空ポンプ３を連結するとともに、油圧シ
リンダ装置５をそのピストンロッド８が前記ミキシング
ヘッド６内に押し出し可能に連設し、前記油圧シリンダ
装置５により前記ミキシングヘッド６を介して金型１内
を加圧するように構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、真空脱泡機能と加圧脱泡機能とを具備した反応射出成形装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

最近、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン等の主剤と硬化剤（架橋剤）と からなる２液反応型の液状合成樹脂を金型のキャビティ内に注入硬化させる注型 法による部品の成形が盛んに行われるようになってきた。この成形法による問題 点は、成形品中の気泡の混入による外観及び物性の劣化である。注型法を利用し ての部品の成形は、まず主剤と硬化剤とを所定の比率で撹拌混合し、注型用合成 樹脂液を形成し、これを金型のキャビティ内に注入した後所定時間放置して硬化 させることによって行われる。この場合、主剤及び硬化剤の保管時あるいはこの 撹拌混合時に合成樹脂液中に侵入した空気、水分等の影響や金型のキャビティ内 に含まれる空気、硬化反応時に発生するガス等の影響で成形品中に気泡が混入し 易い。

【０００３】 そこで、成形品中への気泡の混入を防止する手段として、特開昭６０−１２０ ０２３号公報に記載の反応射出成形方法が提案されている。この方法によれば、 ミキシングヘッドとキャビティとの間の原料通路に切換弁を設け、液状原料の射 出に先立って切換弁により原料通路をキャビティとは別に設けられた初流分溜に 連通させ、ミキシングヘッドとの衝突混合室の容量の１〜３０倍の液状原料を初 流分溜に排出し、この後、切換弁により原料通路をキャビティに連通させ、液状 原料をキャビティに射出するものである。

【０００４】 その他に、従来より真空脱泡法が知られている。これは、主剤（合成樹脂液） 及び硬化剤を加熱、真空脱泡等によって混入して水分及び空気を除去した後、空 気の混入を防いだ密閉状態で両者を撹拌混合して準備した合成樹脂液を密閉室内 に配備された金型のキャビティ内に真空排気状態で真空脱泡を行いつつ注入する 方法である。また、この方法は合成樹脂液が真空脱泡により除去しにくい性質を 有している場合には成形品中への気泡の混入を防ぐことができないことから、特 開昭６３−２２２８１７号公報に記載の注型装置が提案されている。本装置によ れば、液状合成樹脂をキャビティ内に注入硬化させるための型を収容する注型蓋 が密閉状態で主剤と硬化剤とを撹拌混合し吐出する樹脂供給機構に連設するとと もに、切換弁を介して真空排気機構（真空ポンプ）並びに圧搾空気供給機構（コ ンプレッサとこれに連接された与圧室）とに連設した密閉蓋である。注型蓋が密 閉状態で主剤と硬化剤とを撹拌混合する樹脂供給機構に連設しているので、気泡 の混入を防いだ状態で合成樹脂液が型に供給される。さらに型は密閉蓋内に配備 されており、該密閉蓋内はまず真空排気状態とされ、合成樹脂液は真空脱泡され つつキャビティ内に注入され、所定時間経過後には切換弁を介して真空排気から 圧搾空気の供給に切換わり加圧状態となる。これにより成形品中の気泡を圧縮除 去して、成形品中への気泡の混入を防ごうとするものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した特開昭６０−１２００２３号公報に記載の反応射出成 形方法では、液状原料の初流分を初流分溜に完全に除去する方法であるから、そ の初流分の液状原料がロスとなる。また、初流分は初流分溜の中で硬化するため に初流分溜を形成する補助金型を注入作業のたびに取換える必要があり、非常に 不経済であるうえに、準備に手間がかかる。

【０００６】 また、上記した特開昭６３−２２２８１７号公報に記載の注型装置では、大が かりなコンプレッサや与圧室が必要であり、装置系が複雑かつ大型化して、その ための広い設置スペースが必要になる。そのうえ、圧搾空気で加圧するため合成 樹脂液に空気が混入し易いという問題点がある。

【０００７】 この考案は上述の点に鑑みなされたもので、油圧シリンダ装置をミキシングヘ ッドに連設したものを金型に接続することにより、油圧シリンダ装置で金型内を 加圧して気泡を押し潰し、真空脱泡と協働して脱泡処理効果を高めるとともに、 加圧機構全体の簡素化を図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するために本考案の反応射出成形装置は、２種以上の液状 原料をミキシングヘッド内で衝突混合した後、密閉金型のキャビティ内に射出し 反応させて成形する装置であって、前記金型に切換弁を介して真空ポンプを連結 するとともに、油圧シリンダ装置をそのピストンロッドが前記ミキシングヘッド 内に押し出し可能に連設し、該油圧シリンダ装置により前記ミキシングヘッドを 介して金型内を加圧するようにしている。

【０００９】

【作用】

上記構成を有する反応射出成形装置によれば、真空ポンプで金型のキャビティ 内を減圧した後に密閉して減圧状態に保持したキャビティ内に、２種以上の液状 原料をミキシングヘッド内で衝突混合させた後に注入すると、液状原料に混入し ている気泡がキャビティ内で真空脱泡される。そして、金型（キャビティ）内に 液状原料が射出された後、油圧シリンダ装置のピストンロッドをミキシングヘッ ド（衝突混合室）内に押し出して保持することにより、金型（キャビティ）内の 圧力が上昇しその上昇した圧力に保持される。この結果、真空脱泡後に液状原料 中に残存する気泡が押し潰（圧潰）され、前記真空脱泡作用と協働して確実に気 泡が消滅する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の実施例にかかる反応射出成形装置の要部を示す一部を断面で表し た正面図である。

【００１１】 射出成形を行う金型１内には、成形品の形状に対応したキャビティ２が形成さ れている。このキャビティ２内を減圧するための真空ポンプ３が、切換弁である ボール弁４を介して金型１の上部に接続されている。一方、油圧シリンダ装置５ が、ミキシングヘッド６を介して金型１の下部に接続されている。この油圧シリ ンダ装置５のシリンダ７内には、ピストンロッド８が往復移動可能に装填されて おり、シリンダ７内面とピストンロッド８との間には、油圧室９が形成されてい る。

【００１２】 ピストンロッド８の基部には、拡径の受圧部10が形成されており、この受圧部 10の前後に台形状の突起10ａが連接されている。これにより、ピストンロッド８ のシリンダ７内に引込み時（図１）あるいは押出し時（図２）に、シリンダ７の 基端面又は先端面に当接した状態でも受圧部が確保されるようになっている。

【００１３】 そして、油圧管11、12がシリンダ７の両端部に設けた油圧ポートａ、ｂに連結 されており、図１のピストンロッド８の引込み位置において油圧ポートａから圧 油が注入されると、ピストンロッド８は、受圧部10がシリンダ７の内面を摺動し つつ右方向に移動する。

【００１４】 一方、上記ミキシングヘッド６内には、ピストンロッド８が摺動可能な長い中 空部が設けられており、この中空部が衝突混合室６ａを形成している。このよう にピストンロッド８が右方向に押し出されると、衝突混合室６ａ内で衝突混合さ れた液状原料が金型１内に押し込まれ、キャビティ２内を加圧するようになって いる。また、ミキシングヘッド６は、金型１に着脱可能になるよう管継手６ｂを 介して金型１に連結されている。

【００１５】 なお、図示のようにミキシングヘッド６に、２つの注入管すなわち主剤の注入 管13と硬化剤の注入管14の一端が接続され、また各注入管13、14に絞り弁13ａ、 14ａが介装されている。注入管13の他端は加圧ポンプ19を介して主剤の貯留タン ク18に、また注入管14の他端も加圧ポンプ21を介して硬化剤の貯留タンク20にそ れぞれ接続されている。各注入管13、14（の一端）は、ミキシングヘッド６の壁 部に埋設された３方切換弁22、23および注入ノズル13ｂ、14ｂを介して衝突混合 室６ａ内に連通している。一方、各３方切換弁22、23は戻り管15、16の一端に接 続され、また戻り管15、16の他端は前記貯留タンク18、20にそれぞれ接続されて いる。したがって、前記３方切換弁22・23を切り換えることにより、注入管13・ 14−戻り管15・16により貯留タンク18・20を介して循環路が構成される。この構 成により、ミキシングヘッド６内への吐出時以外に、主剤および硬化剤を循環さ せることができる。また、各注入管13、14には、各液の吐出圧を検知するための 圧力計17がそれぞれ接続されている。

【００１６】 次に、上記構成の装置を用いて気泡脱泡しつつ射出成形を行う場合を図１およ び図２に基づき説明する。

【００１７】 まず、真空ポンプ３をＯＮの状態にし、金型１のキャビティ２内を減圧した後 に、ボール弁４を閉め金型１（キャビティ２）内を密閉する。このとき、油圧シ リンダ装置５のピストンロッド８は図１の引込み位置にある。また、主剤および 硬化剤はそれぞれ循環状態にある。

【００１８】 ここで、絞り弁13ａ、14ａで流量調整したうえで前記３方切換弁22・23を切り 換えて、ミキシングヘッド６の衝突混合室６ａ内に注入ノズル13ｂ、14ｂより主 剤および硬化剤を吐出させる。そして衝突混合室６ａで衝突混合された２液は、 さらに真空密閉状態の金型１（のキャビティ２）内に射出される。こうして、キ ャビティ２内に混合液が完全に充填され満杯状態になる。このとき、各液に混入 している気泡が真空脱泡される。この後、図２に示すように油圧管11から油圧ポ ートａに圧油を送り、ピストンロッド８の受圧部10を押圧し、ピストンロッド８ を衝突混合室６ａ内に摺接しながら押し出す。またピストンロッド８は、衝突混 合室６ａ内に突出した状態（注型完了のまま）で保持させておく。

【００１９】 そうすると、キャビティ２内の圧力が上昇し、混入している気泡は押し潰され て、前記真空脱泡とともに気泡の消滅作業が行われる。一定時間（硬化時間）経 過した後にミキシングヘッド６と金型１を管継手６ｂのところで外し、金型１を 開放して成形品を取り出せば、射出成形作業が終了する。なお、上記２液の金型 １内への射出後は、３方切換弁22・23を切り換えて循環状態に戻す。

【００２０】 この後、金型１を閉じて管継手６ｂを介してミキシングヘッド６に接続し、上 記と同じ要領で射出成形作業を繰り返せばよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したことから明らかなように、本考案の反応射出成形装置によれば、 下記の効果がある。 (1) 真空ポンプで金型内を減圧した後に密閉して減圧状態に保持した金型内に、 ２種以上の液状原料をミキシングヘッドを介して射出することによって、真空脱 泡を行えるようにし、また油圧シリンダ装置を作動してピストンロッドをミキシ ングヘッド内に押し出し硬化するまでピストンロッドの押し出し状態を保持する ことによって、金型内の圧力を上げるようにしたので、液状原料に混入した気泡 は効果的に押し潰され、上記真空脱泡を補完して泡のない高品質の製品が得られ る。 (2) 油圧シリンダ装置をミキシングヘッドを連設して、油圧シリンダ装置のピス トンロッドをミキシングヘッド内に押し出すようにして金型内を加圧するように 構成したので、加圧脱泡機構が簡素に且つコンパクトにできるとともに、金型内 の加圧を効率よく達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる反応射出成形装置の要
部を示す一部を断面で表した正面図で、油圧シリンダ装
置のピストンロッドの引っ込み時の状態を示す。

【図２】図１の反応射出成形装置において油圧シリンダ
装置で加圧脱泡する状態を示す一部を断面で現した正面
図で、ピストンロッドがミキシングヘッド内に押し出さ
れた状態を示す。

【符号の説明】

１ 金型 ２ キャビティ ３ 真空ポンプ ４ ボール弁（切換弁） ５ 油圧シリンダ装置 ６ ミキシングヘッド ６ａ 衝突混合室 ７ 油圧シリンダ ８ ピストンロッド 13、14 注入管 22、23 ３方切換弁

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ２種以上の液状原料をミキシングヘッド
   内で衝突混合した後、密閉金型のキャビティ内に射出し
   反応させて成形する装置であって、 前記金型に切換弁を介して真空ポンプを連結するととも
   に、 油圧シリンダ装置をそのピストンロッドが前記ミキシン
   グヘッド内に押し出し可能に連設し、該油圧シリンダ装
   置により前記ミキシングヘッドを介して金型内を加圧す
   るようにしたことを特徴とする反応射出成形装置。