JPH0596569A - インサート金具付き合成樹脂製中空部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 インサート金具付き合成樹脂製中空部品を容
易に製造する方法を提供する。 【構成】 低融点合金製中子を含む合成樹脂成形体を成
形し（オーバーレイ）、インサート金具に非導電性で且
つ高い熱伝導率を有する材料からなる放熱治具を装着し
た後（放熱治具セット）、合成樹脂成形体を溶出槽中に
蓄えられた媒体に浸漬し、次いで高周波誘導加熱して低
融点合金製中子を溶出除去する（合金中子溶出）。 【効果】 低融点合金製中子を含む合成樹脂成形体を成
形する際に同時にインサート金具を合成樹脂成形体に取
り付けることが可能となり、作業効率及び製品品質が向
上し、又製造コストを低減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインサート金具付き合成
樹脂製中空部品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中空部やアンダーカットを有する複雑な
形状の合成樹脂製中空部品例えばエアインテークマニホ
ールド、Ｓ字管、Ｕ字管等を得るための成形方法とし
て、低融点合金製中子を用いるロストコア法による中空
成形法が知られている。この成形法においては、先ず低
融点合金製中子を含む合成樹脂成形体を成形し、次いで
成形体から低融点合金製中子を加熱溶出することによっ
て目的とする中空成形品を得る。近年、加熱手段として
従来のエアオーブンやオイルバスの代わりに高周波誘導
熱を利用する方法が提案されている（特開昭６３−２２
７３１０号公報）。高周波誘導熱を利用すると、低融点
合金製中子の溶出を迅速に行うことができるとともに除
去した低融点合金の回収も容易である等の利点がある。

【０００３】ところで、合成樹脂部分に金具が例えばイ
ンサート成形されて一体に取り付けられている場合に
は、低融点合金製中子を溶出除去するために前記成形体
を高周波誘導加熱すると金具も発熱し高温となる。そし
て金具は中子と異なり溶出しないので、金具の周囲の合
成樹脂が溶融したり劣化するなどの不具合を生ずる。

【０００４】そのため、インサート金具付き合成樹脂製
中空部品の製造においては高周波誘導加熱を用いること
ができず、従来以下に例示するような対応をしていた。 １）合成樹脂がＰＡ６６（ポリアミド）などの熱可塑性
樹脂の場合には、中子の溶出除去後に金具を圧入する。 ２）合成樹脂がフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の場
合には、中子の溶出除去後に金具を焼き嵌めするか、又
は金具を嵌めずに相当部分の肉厚を厚くすることで対応
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
１），２）の対応をする場合にも、以下のような不具合
がある。 熱可塑性樹脂の場合 圧入工程が別に必要となり、設備の面でも金具の加熱装
置、圧入装置、製品を固定する治具等が必要となる。
又、複数個所に同時に圧入するためには、より複雑で高
価な装置や治具等が必要となる。 熱硬化性樹脂の場合 における問題点に加えて、金具を焼き嵌めした場合、
焼き嵌め部の強度や信頼性を確保するためには焼き嵌め
後にアニールする必要があり、大型部品になるとその装
置も大掛かりなものとなる。又、相当部分の肉厚を厚く
することで対応する場合、肉厚の不均一さによる成形上
のトラブルが発生し易く、充分な信頼性を確保すること
が困難である。

【０００６】本発明は前記従来技術の問題点を解決する
ためのものであり、その目的とするところはインサート
金具付き合成樹脂製中空部品を容易に製造することがで
きる低融点合金製中子を用いる中空成形法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインサート金具
付き合成樹脂製中空部品の製造方法は、低融点合金製中
子を用いてインサート金具付き合成樹脂製中空部品を成
形するにあたり、該中子を含む合成樹脂成形体を成形
し、インサート金具に非導電性で且つ高い熱伝導率を有
する材料からなる放熱治具を装着した後、合成樹脂成形
体を溶出槽中に蓄えられた媒体に浸漬し、次いで高周波
誘導加熱して低融点合金製中子を溶出除去することを特
徴とする。

【０００８】低融点合金は、例えば亜鉛、錫、アンチモ
ン等からなる慣用のものを使用することができる。又、
中子の大きさや形状は目的とする合成樹脂製中空部品の
大きさや形状に応じて選択する。

【０００９】合成樹脂は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹
脂を単独又は組み合わせて使用することができる。更
に、所望により強化材例えばガラス繊維、炭素繊維や種
々の添加剤、充填剤等を含んでいてもよい。

【００１０】低融点合金製中子を含む合成樹脂成形体を
成形する方法としては、合成樹脂の種類によって適宜選
択するが例えば射出成形法などの慣用の方法を用いるこ
とができる。

【００１１】インサート金具は、例えばボルト、ナット
等の締結具や係止具等所望の部品を選択適用できる。

【００１２】放熱治具に使用することができる非導電性
で且つ高い熱伝導率を有する材料（放熱材料）として
は、高周波誘導加熱時にインサート金具に生じる熱を有
効に放熱できるものであればいずれのものでも使用でき
るが、例えば窒化アルミニウム（熱伝導率０．５３ｃａ
ｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）がある。

【００１３】放熱治具の大きさや形状は、装着するイン
サート金具の大きさや形状及び所望の放熱の程度に応じ
て選択する。放熱治具の数は、インサート金具１個当た
り１個でもよいし又は２個以上使用してもよい。放熱治
具は独立したものとすることもできるし又は成形型内に
インサート金具をセットするための治具と一部若しくは
全部を共有させることもできる。成形型内にインサート
金具をセットするための治具を放熱治具の一部として使
用する場合には、放熱治具は二部品以上からなる組み立
てタイプのものとするとよい。放熱の程度を充分大きく
するためには放熱治具の表面積を大きくすることが有効
であり、このためには放熱治具の表面に例えば凹凸や羽
根を設けると好都合である。

【００１４】インサート金具への放熱治具の装着は、そ
の形態に応じて前記合成樹脂成形体を成形した後に行っ
てもよいし又は成形型内にインサート金具をセットする
際に行ってもよい。インサート金具への装着は、例えば
ねじ込み又はさし込みにより外れないように強固に行
う。

【００１５】溶出槽は低融点合金製中子を含む合成樹脂
成形体を収納し得る大きさ及び形状のものであればよ
い。又、溶出槽中に蓄える媒体は、慣用のもの即ちオイ
ル例えば水溶性のグリコール系オイルなどを用いること
ができる。

【００１６】高周波誘導加熱する手段としては、高周波
コイルを用いることができる。高周波コイルは溶出槽内
に設置してもよいし又は溶出槽外に設置してもよい。

【００１７】低融点合金製中子を含む合成樹脂成形体の
媒体への浸漬時間や媒体の温度は、放熱治具からの放熱
を充分有効に行うことができ且つ低融点合金製中子の溶
出除去を妨げないように選択する。なお、溶出除去した
低融点合金は中子を製造するために再度使用することが
できる。

【００１８】低融点合金製中子を溶出除去した後、得ら
れた合成樹脂製中空部品を媒体から引上げ、洗浄し、乾
燥し、次いで所望により後加工し、検査して最終製品を
得る。

【００１９】

【作用】インサート金具に非導電性で且つ高い熱伝導率
を有する材料からなる放熱治具を装着することにより、
高周波誘導加熱して低融点合金製中子を溶出除去する際
にインサート金具の温度上昇が抑えられる。

【００２０】

【実施例】下記の実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。

【００２１】実施例１ 図１に本発明方法のフローチャートを示す。以下、この
フローチャートに従って順次説明する。先ず図２に示す
如く、鋳造型５，５′を型締めし、湯口１１から鋳造型
５，５′によって形成されるキャビティ内に低融点合金
を注入して所望形状の低融点合金製中子２を鋳造した
（合金中子鋳造）。次いで、図３のように射出成形型
６，６′のキャビティ内に低融点合金製中子２及びイン
サート成形すべき金具３，３′（セット用治具は図示し
ない）をセットし、射出成形機ノズル７からガラス繊維
を含む溶融ポリアミド樹脂１２を湯口１１′を通して射
出成形型６，６′と低融点合金製中子２との間隙に射出
して、金具３，３′と一体になった合成樹脂成形体１を
成形した（オーバーレイ）。なお、ガラス繊維を含む溶
融ポリアミド樹脂１２の代わりに、例えばガラス繊維を
含む溶融フェノール樹脂などを用いることもできる。

【００２２】次いで図４（ａ）に示す如く、金具３に窒
化アルミニウム製の放熱治具４を装着した（放熱治具セ
ット）。金具３′にも同様に放熱治具４′を装着した。
放熱治具４は矢印Ａから見る如く放熱羽根１３を有して
いる。その後、図５に示す如く低融点合金製中子２を含
む合成樹脂成形体１を溶出槽１０中のオイル９に浸漬
し、高周波コイル８により高周波誘導加熱すると、低融
点合金製中子２は溶出して溶出槽１０の底部に低融点合
金溜まり１４を形成した（合金中子溶出）。この時金具
３，３′も高周波により発熱するが、放熱治具４，４′
は非導電性であるため発熱しない。そしてガラス繊維強
化ポリアミド樹脂に比べて非常に高い熱伝導率を有する
ため、金具３，３′の熱を溶出槽１０中のオイル９に効
果的に放散する。そのため、金具３，３′の周囲のガラ
ス繊維強化ポリアミド樹脂を溶融させたり熱劣化させた
りすることなく低融点合金製中子２を溶出させて、金具
３，３′がインサートされた合成樹脂製中空部品を得る
ことができた。なお、低融点合金溜まり１４の低融点合
金は、低融点合金製中子２を鋳造するために再使用する
（リサイクル）。得られた合成樹脂製中空部品を検査し
た後、製品とする（検査及び製品）。

【００２３】実施例２ 放熱治具４，４′の代わりに、図６（ａ）に示すような
放熱材料で作られた型内セット治具部１５（金具３，
３′を射出成形型６，６′のキャビティ内にセットする
際の治具として用いられる）と図６（ｂ）に示すような
放熱材料で作られた放熱羽根部１６とからなる放熱治具
１７〔図６（ｃ）のＩ−Ｉ線の左側は矢印Ｂから見た平
面図、右側は矢印Ｃから見た平面〕を用いたこと以外は
実施例１と同様にして、金具３，３′がインサートされ
た合成樹脂製中空部品を得た。

【００２４】

【発明の効果】本発明のインサート金具付き合成樹脂製
中空部品の製造方法においては、インサート金具に非導
電性で且つ高い熱伝導率を有する材料からなる放熱治具
を装着することにより、高周波誘導加熱によって低融点
合金製中子を溶出させる際にインサート金具の温度上昇
を抑えることができるので、金具の周囲の樹脂を溶融さ
せたり熱劣化させたりすることがない。このため、合成
樹脂製中空部品を成形する際に同時にインサート金具を
合成樹脂製中空部品に取り付けることが可能となり、イ
ンサート金具を後付けする手間を省くことができるので
作業効率が向上するとともに製造コストを低減すること
ができる。又、得られる製品の品質も向上したものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法のフローチャートである。

【図２】本発明方法で使用する低融点合金製中子を鋳造
する工程の説明図である。

【図３】本発明方法の合成樹脂製中空部品を成形する工
程の説明図である。

【図４】本発明方法で使用する放熱治具の一例の装着状
態の説明図である。

【図５】本発明方法の低融点合金製中子を溶出させる工
程の説明図である。

【図６】本発明方法で使用する放熱治具の別の例の装着
状態の説明図である。

【符号の説明】

１ 合成樹脂成形体 ２ 低融点合金製中子 ３，３′ 金具 ４，４′，１７ 放熱治具 ５，５′ 鋳造型 ６，６′ 射出成形型 ７ 射出成形機ノズル ８ 高周波コイル ９ オイル １０ 溶出槽 １１，１１′ 湯口 １２ 溶融ポリアミド樹脂 １３ 放熱羽根 １４ 低融点合金溜まり １５ 型内セット治具部 １６ 放熱羽根部

───────────────────────────────────────────────────── 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 77:00 105:06 105:22 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (1)

【整理番号】 Ｃ９３３ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低融点合金製中子を用いてインサート金
   具付き合成樹脂製中空部品を成形するにあたり、該中子
   を含む合成樹脂成形体を成形し、インサート金具に非導
   電性で且つ高い熱伝導率を有する材料からなる放熱治具
   を装着した後、合成樹脂成形体を溶出槽中に蓄えられた
   媒体に浸漬し、次いで高周波誘導加熱して低融点合金製
   中子を溶出除去することを特徴とするインサート金具付
   き合成樹脂製中空部品の製造方法。