JPH0547382B2

JPH0547382B2 -

Info

Publication number: JPH0547382B2
Application number: JP19010390A
Authority: JP
Inventors: Myuki Shimizu
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1993-07-16
Also published as: JPH0477224A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は特に小物製品等を成形する際に用いて
好適な射出成形方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、インラインスクリユ式射出成形機の射出
成形方法は、スクリユの回転により材料を計量
し、計量した材料をスクリユの前進により金型に
射出して成形を行うことを基本とし、一成形サイ
クル毎に一回の計量工程と一回の射出工程を繰り
返していた。

ところで、任意の成形品に対して良品を生産で
きるか否かは、射出成形機の特性から装備される
スクリユの径によつて決定される。したがつて、
小物製品を成形するためには、その製品の大きさ
に対応して径の小さいスクリユが必要になり、例
えば、射出容量が1g以下の小物製品の場合には、
径が10〜16mm程度の細いスクリユを必要とする。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の射出成形方法は、次
のような解決すべき課題が存在した。

第一に、スクリユは成形材料に対する可塑化機
能と射出プランジヤの機能を兼ね備えることか
ら、径が16mm以下の細いスクリユでは、射出力及
び回転力に対しての十分な強度を確保することが
きわめて困難となり、特に、高粘度樹脂材料の場
合には、成形時に破損を生じ易くなるとともに、
可塑化能力も小さいことから、材料ペレツトの粒
度が大きい場合には可塑化ができなくなる。

第二に、計量が小容量の場合、応答性の問題か
ら、設定した計量速度及び背圧力に達する前に計
量が終了し、成形材料の状態を実質的に制御でき
ないなど、本来の成形品質を得れなくなる。

本発明はこのような従来の技術に存在する課題
を解決したもので、特に、小物製品等を確実かつ
安定に成形できる射出成形方法の提供を目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る射出成形方法は、加熱筒２内のス
クリユ３の回転により成形材料を計量し、計量し
た成形材料をスクリユ３の前進により金型４に射
出して成形を行うに際し、一回の計量により、成
形数が複数回分の成形材料を計量するとともに、
スクリユ３を一回成形ストロークの単位で順次前
進させることにより、計量した成形材料を複数回
に分けて射出することを特徴とする。この場合、
計量する際の計量値にはクツシヨン量を含ませる
ことが望ましい。また、射出の制御方法として
は、射出時における成形材料の残量に対する成形
可能な限界値を予め設定し、射出の際に、実際の
残量を検出するとともに、残量の検出値が限界値
に達するまで射出を繰り返してもよいし、或は、
成形数を予め設定し、成形数に相当する回数だけ
検出を繰り返してもよい。さらにまた、各射出単
位毎に同一の成形条件を用いてもよいし、個別に
設定した成形条件を用いてもよい。

〔作用〕

本発明に係る射出成形方法によれば、計量時に
は、成形数が複数回分の成形材料を一回で計量す
る。このため、小物製品のように一回の射出容量
が小さい場合でも、計量値は比較的大きく設定さ
れる。この結果、スクリユ３の計量制御区間が長
くなり、通常の材料ペレツトでも安定に可塑化で
きるとともに、径の大きいスクリユ３の使用も可
能となる。

また、射出時には、スクリユ３を一回成形スト
ロークの単位で順次前進させる。この結果、成形
材料は複数回に分けて射出され、計量工程が介在
しない複数回の成形サイクルが実現される。

〔実施例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、
図面に基づき詳細に説明する。

まず、本発明に係る射出成形方法を実施できる
射出成形機について第１図を参照して説明する。

Ｍは射出成形機であり、射出装置５と金型４を
備える。射出装置５は後部に成形材料を供給する
ホツパ６を有するとともに、前端に射出ノズル７
を有する加熱筒２を備え、内部にはスクリユ３を
備える。

一方、８はスクリユ駆動装置であり、射出シリ
ンダ９を備える。射出シリンダ９の内部には射出
ラム１０を備え、この射出ラム１０の先端はスク
リユ３を後端に結合するとともに、射出ラム１０
の後端には射出シリンダ９の後部に配したオイル
モータ１１の回転シヤフト１２をスプライン結合
する。射出シリンダ９及びオイルモータ１１には
それぞれサーボバルブ１３及び流量制御バルブ１
４を介して油圧ポンプ１５から圧油が供給され
る。また、１６はコントローラであり、このコン
トローラ１６にはスクリユ３の位置を検出する位
置センサ１７からの位置検出信号、射出シリンダ
９の油圧を検出する油圧センサ１８からの油圧検
出信号が入力するとともに、前記サーボバルブ１
３及び流量制御バルブ１４を制御する制御信号が
出力する。なお、コントローラ１６はマイクロコ
ンピユータを内蔵し、射出成形機Ｍに対する全体
の制御も行う。このため、コントローラ１６には
射出速度、保圧、計量値、スクリユ回転速度、背
圧等の各種設定値が設定されている。

よつて、計量時には、コントローラ１６から出
力する制御信号により流量制御バルブ１４が制御
され、オイルモータ１１の作動によりスクリユ３
が回転する。スクリユ３の回転により、ホツパ６
から供給される成形材料は剪断・混練され、さら
に加熱筒２の加熱により可塑化される。そして、
可塑化した成形材料はスクリユ３の前方に蓄積さ
れ、同時にスクリユ３が後退して計量が行われ
る。なお、計量時には空気の巻込防止、良好で正
確な計量を行うためにスクリユ３に対して一定の
背圧を付与する。

また、射出に際しては、コントローラ１６から
出力する制御信号によりサーボバルブ１３が制御
され、射出シリンダ９の作動によりスクリユ３が
前進する。この結果、成形材料は射出ノズル７か
ら金型４のキヤビテイ内に射出充填される。

次に、本発明に係る射出成形方法について、第
１図〜第３図を参照して説明する。

まず、コントローラ１６には、予め、成形数が
２回（一般的には複数回）分の計量値S_Mを設定
する。

そして、計量工程では計量値S_Mに基づき、成
形数が２回分の成形材料を一回で計量する。この
場合、計量値S_Mには所定のクツシヨン量S_Oが含
まれている。なお、クツシヨン量とは射出終了後
の保圧工程で生ずるスクリユ３の前進を許容する
量である。第１図では計量値S_Mとクツシヨン量
S_Oをスクリユ３の位置として示す。この場、計量
値S_Mはスクリユ３の計量終了位置（射出開始位
置）となり、また、クツシヨン量S_Oは後述する最
終回の射出を行つた後のクツシヨン量を示す。

次に、射出工程では、スクリユ３を一回成形ス
トロークの単位で順次前進させ、計量された成形
材料を複数回に分けて射出する。即ち、射出開始
位置S_Mから、スクリユ３を全ストローク区間の
中間位置である第一回射出位置S₁まで前進させて
第一回目の射出を行う。射出位置S₁までのストロ
ークは一回の成形分に相当するもので、金型４の
キヤビテイには成形材料が完全に充填される。こ
の場合、射出開始と同時に射出タイマが計時を開
始し、射出タイマのタイムアツプにより保圧に切
換えられる。この切換えと同時に保圧タイマが計
時を開始し、保圧タイマのタイムアツプにより射
出が終了する。そして、保圧工程、冷却工程、型
開工程を経て、成形品の取出しを行うとともに、
金型４の型締めを行う。

次いで、スクリユ３を第一回射出位置S₁から、
さらに前方に位置する第二回射出位置S₂まで前進
させ、第二回目の射出を行う。このときのストロ
ークも一回の成形分に相当する。射出が終了した
なら、上記同様に、保圧工程、冷却工程、型開工
程を経て成形品を取出すとともに、金型４の型締
めを行う。実施例の場合、第二回目の射出が最終
回となるため、この後は再び計量工程に移行す
る。

なお、各射出単位における成形条件、例えば、
射出速度、保圧力、射出時間、保圧切換タイマ設
定時間、冷却時間等は各射出単位で同一に設定し
てもよいし、個別に設定してもよい。

また、射出工程における射出の制御方法として
は、第２図及び第３図にフローチヤートで示す二
つの方法を採用できる。

第２図に示す方法は、予め、射出時における成
形材料の残量に対する成形可能な限界値α_Sを設定
し、第Ｎ＋１（Ｎ＝０，１，２……）回目の射出
が終了した後、実際の残量を検出するとともに、
残量の検出値α_Dが限界値α_Sに達するまで射出を繰
り返す（ステツプ21，22，23）。そして、検出値
α_Dが限界値α_Sに達したなら、前述した計量値S_M
に基づいて計量を行う（ステツプ23，24，25）。
なお、この方法は計量値S_Mを具体的な数値とし
て設定しない場合にも利用できる利点がある。

一方、第３図に示す方法は、予め、成形数N_M
を設定し（ステツプ31）、射出時に、設定した回
数N_Mだけ射出を繰り返して行う。即ち、第Ｎ＋
１（Ｎ＝０，１，２……）回目の射出時には、カ
ウンタにＮ＋１を設定し、射出を行うとともに、
カウンタ値Ｎ＋１が設定した成形数N_Mになるま
で射出を繰り返す（ステツプ32，33，34，35）。
そして、カウンタ値Ｎ＋１が成形数N_Mに達した
なら計量工程に移行し、カウンタを０リセツトす
る（ステツプ35，36，37）。この方法は、各射出
単位毎に個別の成形条件を設定する場合に好適で
あり、予め、成形の順番に個別の成形条件を設定
できる。

このような射出成形方法により、計量時には、
一回の計量により、二回成形分の計量が行われ
る。したがつて、小物製品のように射出容量が小
さい場合であつても、計量値を比較的大きく設定
でき、安定かつ確実な計量を行うことができると
ともに、強度の十分な大きい径のスクリユを使用
できる。また、射出に際しては、任意の計量を行
つた後、次の計量を行うまでに、二回分の射出が
行われる。したがつて、計量工程を省略した二回
の成形を行うことができる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発
明はこのような実施例に限定されるものではな
い。例えば、射出装置は油圧式を例示したが、電
動式、プリプラ式等の各種形式を適用できる。そ
の他、細部の構成、形状等において、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形方法は、一
回の計量により、成形数が複数回分の成形材料を
計量するとともに、スクリユを一回成形ストロー
クの単位で順次前進させることにより、計量した
成形材料を複数回に分けて射出するようにしたた
め、次のような顕著な効果を奏する。

射出容量が小さい成形品でも計量値を大きく
できるため、確実かつ安定した計量が可能とな
り、小物製品等に対しても高品質の成形を行う
ことができる。

大型の射出成形機であつても小成形品から大
成形品まで広範囲にわたつて成形可能となり、
汎用性を高めることができる。

複数回の成形に対しての計量が一回で済むた
め、生産効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る射出成形方法を実施でき
る射出成形機の原理的構成図、第２図：同射出成
形方法における射出の制御方法を示すフローチヤ
ート、第３図：同射出成形方法における他の例に
係る射出の制御方法を示すフローチヤート。尚図面中、２……加熱筒、３……スクリユ、４
……金型。

Claims

【特許請求の範囲】１加熱筒内のスクリユの回転により成形材料を
計量し、計量した成形材料をスクリユの前進によ
り金型に射出して成形を行う射出成形方法におい
て、一回の計量により、成形数が複数回分の成形
材料を計量するとともに、スクリユを一回成形ス
トロークの単位で順次前進させることにより、計
量した成形材料を複数回に分けて射出することを
特徴とする射出成形方法。２計量する際の計量値にはクツシヨン量を含む
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形方法。３射出時における成形材料の残量に対する成形
可能な限界値を予め設定し、射出の際に、実際の
残量を検出するとともに、残量の検出値が限界値
に達するまで射出を繰り返すことを特徴とする請
求項１記載の射出成形方法。４成形数を予め設定し、成形数に相当する回数
だけ射出を繰り返すことを特徴とする請求項１記
載の射出成形方法。５各射出単位毎に同一の成形条件を設定するこ
とを特徴とする請求項１記載の射出成形方法。６各射出単位毎に成形条件を個別に設定するこ
とを特徴とする請求項１記載の射出成形方法。