JPH058233A - 多成分混合樹脂成形方法および装置 - Google Patents

多成分混合樹脂成形方法および装置

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JPH058233A
JPH058233A JP18925791A JP18925791A JPH058233A JP H058233 A JPH058233 A JP H058233A JP 18925791 A JP18925791 A JP 18925791A JP 18925791 A JP18925791 A JP 18925791A JP H058233 A JPH058233 A JP H058233A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 強化材が装填された成形型内に樹脂材料を注
型するに際し、確実にかつ効率良く短時間で行うことが
でき、製品の成形サイクルを短縮し、もってその品質お
よび生産効率を向上させる方法および装置を提供する。 【構成】 複数の樹脂成分を各注入口のノズルを介して
混合室に注入して混合し、その混合成分を強化材が装填
された成形型内に注型する装置において、前記成形型内
に設けられた混合成分の注型圧力を検知する圧力センサ
ー20と、前記注型圧力センサーの信号に応じて所定の
注型圧力を維持するために前記各樹脂成分の流量を決定
する各樹脂成分の差動アンプ30と、前記各樹脂成分の
混合室への注入圧力を検知する圧力センサー40と、前
記各樹脂成分の注入圧力センサーの信号に応じて所定の
注入圧力を維持するために各樹脂成分のノズルの開閉量
を決定する各樹脂成分の差動アンプ50とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は多成分混合樹脂成形方
法およびその装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】強化プラスチック成形品を製造するに際
して、例えばレジンインジェクション法と呼ばれる方法
が用いられる。
【0003】この方法は、成形型のキャビティ内に、予
めガラスマットやナイロンなどの強化材を装填し、型締
めしたのち該キャビティ内に成形樹脂材料を注入し前記
強化材に樹脂材料を含浸させて一体に硬化するものであ
る。
【0004】しかるに、キャビティ内に装填されるガラ
スマットやナイロンなどの強化材は、例えばその線状体
を圧縮成形して塊状体としたもので、その添加量は成形
品全体の30%〜70%に上るため、成形樹脂材料のキ
ャビティへの注入には格別の困難性があった。
【0005】すなわち、強化材の塊状体が装填されたキ
ャビティ内へ樹脂材料をまんべんなく注入するために
は、樹脂材料に大きな圧力を加えて圧入するか、あるい
は長い時間をかけてゆっくりと注入しなければならな
い。
【0006】しかしながら、前者の方法では、注型時の
圧力が金型と型締機(クランプ装置)の耐えうる圧力
(限界圧力)以下でなければならず、この限界圧力を越
えると金型が破損したり、型締めが維持できなくなくて
開いてしまうといったトラブルが発生する。
【0007】そこで、従来では、長い時間をかけて樹脂
材料をゆっくりと圧力を上げてキャビティ内に注入して
いるのであるが、このために、樹脂自体の硬化速度も遅
くしなけばならず(速く硬化させるとキャビティ内に充
満する前に硬化してしまう)、結局長い成形サイクルを
必要とし、生産効率上の問題があった。
【0008】また、注型につれて樹脂材料の注入圧力が
増すことにより樹脂の吐出圧も増加するためポンプの定
量性が損なわれ、設定流量に狂いが生じ品質上の問題を
生ずるおそれもある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記した
問題点に鑑み提案されたものであって、強化材が装填さ
れた成形型内に樹脂材料を注型するに際し、確実にかつ
効率良く短時間で行うことができ、もってその品質およ
び生産効率を向上させることができる新規な方法および
装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】ここで提案される発明に
は二つあり、第一は成形方法に関し、第二はその成形装
置に関する。すなわち、第一の発明は、複数の樹脂成分
を各注入口のノズルを介して混合室に注入して混合し、
その混合成分を強化材が装填された成形型内に注型する
に際し、前記混合樹脂成分を成形型の限界圧力よりすぐ
下の制御圧力を維持して成形型内に注入するとともに、
前記制御圧力の維持によって変化する各樹脂成分の流量
変化に対応して、各樹脂成分の混合室内への注入圧を一
定に保つようにノズル位置を制御することを特徴とする
多成分混合樹脂成形方法に係る。
【0011】また、第二の発明は、複数の樹脂成分を各
注入口のノズルを介して混合室に注入して混合し、その
混合成分を強化材が装填された成形型内に注型する装置
において、前記成形型内に設けられた混合成分の注型圧
力を検知する圧力センサーと、前記注型圧力センサーの
信号に応じて所定の注型圧力を維持するために前記各樹
脂成分の流量を決定する各樹脂成分の差動アンプと、前
記各樹脂成分の混合室への注入圧力を検知する圧力セン
サーと、前記各樹脂成分の注入圧力センサーの信号に応
じて所定の注入圧力を維持するために各樹脂成分のノズ
ルの開閉量を決定する各樹脂成分の差動アンプとからな
ることを特徴とする多成分混合樹脂成形装置に係る。
【0012】
【実施例】以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説
明する。図1はこの発明の多成分混合樹脂成形方法を実
施する装置の一例を示す概略断面図、図2は金型への樹
脂材料の充填量と吐出時間との関係を表すグラフ、図3
は吐出流量と吐出時間との関係を表すグラフ、図4は金
型内圧と吐出時間との関係を表すグラフである。
【0013】図1に示したように、この発明の多成分混
合樹脂成形装置10は、ポリウレタンやナイロンあるい
はポリエステルなどの樹脂材料に触媒や硬化剤を添加し
て製造される二液混合性の樹脂成形に係り、混合された
樹脂材料は下型61と上型62とからなる成形型60に
注型される。
【0014】ポリウレタン等の多成分混合樹脂成形装置
10は、複数の反応性樹脂成分(この実施例では2種)
Q,Rを各注入口11,12に設置されたノズル13,
14を介して混合室15内に注入して混合し、その混合
成分を前記成形型60のキャビティ63に導入するもの
である。符号16は混合機本体、17は前記各樹脂成分
の注入口11,12を開閉するとともに混合室15内の
混合成分を成形型60のキャビティ63に吐出する切換
部材、17Aはそのシリンダ装置、18,19はノズル
13,14を前後動する弁部材である。符号69はガラ
スマットなどの補強材で、予め成形型キャビティ69に
装填されている。
【0015】この発明の成形装置10は、成形型60内
に設けられた圧力センサー20と差動アンプ30と前記
混合室15への各樹脂成分の注型圧力を検知する圧力セ
ンサー40,41と前記混合室15のノズル13,14
の開閉量を決定する差動アンプ50,51とから構成さ
れている。
【0016】圧力センサー20は、成形型キャビティ6
3の樹脂吐出口64に対向する位置に設けられていて、
成形型キャビティ63内への注型樹脂圧力を検知する。
この圧力センサー20によって検知された注型樹脂圧
は、図注破線で示すように、次述する差動アンプ30に
伝達される。
【0017】差動アンプ30は、制御指令装置31によ
って成形型60の限界圧力のすぐ下の制御圧力を維持す
るように設定されていて、前記圧力センサー20からの
型内樹脂圧力の信号を取り込んで所定の圧力値になるよ
う成分の流量を連続的にコントロールする。この実施例
では、前記成形型60の限界圧力は20kg/cm2
制御圧力は17kg/cm2 に設定されている。
【0018】この差動アンプ30は演算器35を備えて
いて、注入される成分数や配合比に応じて各樹脂成分
Q,Rの流量を振り分けてそれぞれのポンプP1および
P2に指示する。なお、前記ポンプP1,P2が実施例
のようにモータポンプの場合は回転子の回転数を調整し
て流量が調整される。シリンダポンプの場合はピストン
の往復速度の調整によって流量が調節される。
【0019】前記ポンプP1およびP2の回転数は流量
センサーS1,S2を有する差動アンプA1,A2によ
って制御される。この差動アンプA1,A2は前記流量
センサーS1,S2からの値を取り込んで、前記演算器
35から指示された流量にしたがって流量調節し各樹脂
成分Q,Rを成分フィードラインL1,L2に導入す
る。符号M1,M2は前記ポンプP1,P2の駆動モー
タ、T1,T2は各樹脂成分Q,Rの成分タンクであ
る。
【0020】圧力センサー40,41は前記混合室15
への成分注入圧力をそれぞれ検出し、後述する差動アン
プ50,51へ伝達するためのもので、図のように、前
記成分フィードラインL1,L2に設けられている。な
お、符号42,43は、成分戻りラインL3,L4に設
けられ樹脂成分の注入と同時に閉じられて該成分の逆流
を防止する戻りバルブ、44,46は前記戻りラインL
3,L4内の圧力を成分注入圧と同じになるように調整
する調整弁である。
【0021】差動アンプ50,51は油圧サーボ弁5
2,53を備えていて、あらかじめ前記制御指令装置3
1によって与えられた混合室15への樹脂成分吐出圧力
の値を維持するように前記油圧サーボ弁52,53を開
閉して、前記注入口11,12に設置されたノズル1
3,14の弁部材18,19を作動してその開閉量を制
御する。
【0022】前述したように、成形成分のキャビティ6
3内における成形成分の圧力を一定に保つためには、樹
脂圧の低い時には樹脂注型流量を増して圧力を維持し、
樹脂圧の高い時には樹脂流量を落として圧力を調整しな
ければならない。一方、この樹脂成分の注型流量を操作
すると、混合室15内への樹脂成分の注入圧力が変動
し、混合室15内における両樹脂成分の混合比率が変動
し、所期の混合が得られない。そこで、樹脂成分の注型
量に係わらず樹脂成分の混合室15への吐出圧力を一定
に保つために、前記圧力センサー40,41からの圧力
信号に応じてノズル13,14の位置を調節して混合室
15の注入口11,12の開閉量が制御されるのであ
る。
【0023】図2ないし図4からよりよく理解されるよ
うに、樹脂成分Q,Rは、成形型60の限界圧力よりす
ぐ下の制御圧力に維持されてキャビティ63内に注入さ
れる。注入初期においては、キャビティ63内の抵抗が
低く従って樹脂圧力も低いため、ポンプ流量を上げて、
図3に示されるように吐出口64からの樹脂成分の吐出
量を多くして制御圧力を維持するように働く。その際、
混合室15内への樹脂成分の注入圧も一定に保つように
ノズル13,14の位置が調節される。さらに注入が進
んで、キャビティ63内の抵抗が大きくなり樹脂圧力が
高くなると、徐々に樹脂成分の吐出量を減らして、キャ
ビティ内の圧力を制御する。この吐出量の変化に対応し
てノズル13,14を調整し混合室15に注入される各
樹脂成分の圧力が維持される。このような工程によっ
て、図4から明らかなように、この発明では従来成形の
吐出時間と比較して大幅に短い時間で金型への充填を完
了することができる。
【0024】
【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
よれば、強化材が装填された成形型内に樹脂材料を注型
するに際し、確実にかつ効率良く短時間で行うことがで
き、製品の成形サイクルを短縮し、もってその品質およ
び生産効率を向上させることができるようになった。ま
た、この発明装置によれば、従来の成形装置および金型
をそのまま用いることができるので経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の多成分混合樹脂成形方法を実施する
装置の一例を示す概略断面図である。
【図2】金型内圧と吐出時間との関係を表すグラフであ
る。
【図3】吐出流量と吐出時間との関係を表すグラフであ
る。
【図4】金型への樹脂材料の充填量と吐出時間との関係
を表すグラフである。
【符号の説明】
10 多成分混合樹脂成形装置 11 注入口 12 注入口 13 ノズル 14 ノズル 15 混合室 20 圧力センサー 30 差動アンプ 40 圧力センサー 41 圧力センサー 50 差動アンプ 51 作動アンプ 52 油圧サーボ弁 53 油圧サーボ弁 60 成形機
───────────────────────────────────────────────────── 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 // B29K 105:06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の樹脂成分を各注入口のノズルを介
    して混合室に注入して混合し、その混合成分を強化材が
    装填された成形型内に注型するに際し、 前記混合樹脂成分を成形型の限界圧力よりすぐ下の制御
    圧力を維持して成形型内に注入するとともに、 前記制御圧力の維持によって変化する各樹脂成分の流量
    変化に対応して、各樹脂成分の混合室内への注入圧を一
    定に保つようにノズル位置を制御する ことを特徴とする多成分混合樹脂成形方法。
  2. 【請求項2】 複数の樹脂成分を各注入口のノズルを介
    して混合室に注入して混合し、その混合成分を強化材が
    装填された成形型内に注型する装置において、 前記成形型内に設けられた混合成分の注型圧力を検知す
    る圧力センサーと、 前記注型圧力センサーの信号に応じて所定の注型圧力を
    維持するために前記各樹脂成分の流量を決定する各樹脂
    成分の差動アンプと、 前記各樹脂成分の混合室への注入圧力を検知する圧力セ
    ンサーと、 前記各樹脂成分の注入圧力センサーの信号に応じて所定
    の注入圧力を維持するために各樹脂成分のノズルの開閉
    量を決定する各樹脂成分の差動アンプ、 とからなることを特徴とする多成分混合樹脂成形装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、各樹脂成分のノズル
    の開閉がサーボ弁によってなされる多成分混合樹脂成形
    装置。
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