JPH0611510B2 - ヒータを内蔵したトランスファー成型用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヒータを内蔵したトランスファー成型用金型に
係わり、特に、型板に配設した孔の中に先端部より基端
部の発熱量が大きい棒状のヒータを挿入して、放熱が大
きい型板外表面近傍をヒータの基端部により集中的に加
熱するようにした金型に関する。

〔従来の技術〕

一般に、熱硬化性樹脂を成型する金型においては、キャ
ビティの中に封入される樹脂を加熱して硬化させるため
に、ヒータを内蔵することが行われている。

従来、金型の中にヒータを内蔵する場合、例えば、キャ
ビティの近傍に、金型の外側方と連通する複数の孔を配
設して、各孔の中に棒状のヒータを挿入するようにして
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、金型の外表面から熱の一部が放散するた
め、金型の中央部に比べて外表面近傍の温度が低くなり
易く、このため、金型の中央部に配設されるキャビティ
と外表面近傍のキャビティとの間に、熱硬化性樹脂のゲ
ル化時間に差が生じて、硬化状態にむらを生じ、成型品
にピンホール、ボイド等の欠陥が発生し易い。したがっ
て、金型各部の温度調整に多くの労力が必要で、温度立
上げ時間が長くなる傾向にあった。また、この場合、金
型の外表面近傍に多くのヒータを密集状態に配設するな
どにより、金型温度の均一化を図ることが考えられる
が、構造が複雑になるなどの問題点が生じる。

また、特開昭６１−１１０５１２号公報に記載のよう
に、有底筒状の金属ケースに挿入した焼結棒に抵抗発熱
体を前記ケースの開口部から内底部方向にらせん状に巻
回し、密／稍々密／粗の各部分を順次一連に形成し、密
部分から粗部分に至る電力分布率を一定範囲に設定した
一対のカートリッジヒーターを型板内に設けることも考
えられるが、前記有底筒状の金属ケースは型板内に形成
した孔に挿着するのが難しいという問題がある。

本発明は前記問題点を有効に解決するもので、金型各部
における温度差を小さくして、温度立ち上げ時間を短縮
するとともに、その構造を簡略化する一方、ヒータの型
板に対する着脱操作を容易にし、しかもヒータと型板の
孔との密着性を良好にして熱効率を向上させることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、熱硬化性樹脂が封入されるキャビティを形成
した一対のチェイスに、それぞれ型板が設けられ、該型
板に、前記キャビティの近傍を通って外方に連通する複
数の孔が貫通して形成されるとともに、該孔の中に、前
記キャビティ内の熱硬化性樹脂を加熱して硬化させるた
めの一対の棒状のヒータが、その両端部側からそれぞれ
挿入されてなり、該ヒータは、その先端部より基端部の
発熱量が大きく設定されている一方、前記ヒータの基端
部に、その他の部分より大径のつば部が形成され、この
つば部と型板との当接により、前記各孔内に挿入された
一対のヒータの先端部が所定の間隔をおいて対向させら
れているものである。

〔作用〕

本発明のヒータを内蔵したトランスファー成型用金型に
あっては、型板にキャビティの近傍を通って外方に連通
するように配設された複数の孔の中に挿入され、かつ先
端部より基端部の発熱量が大きく設定されているヒータ
によって、金型各部に配設された各キャビティにおける
温度差を低減して、温度立ち上げ時間を短縮するととも
に、各キャビティで成型された成型品の品質を良好に保
持する一方、金型構造を簡略化し、かつヒータの基端に
形成されたつば部によって、型板に対するヒータの着脱
操作を容易にし、しかも、つば部によってヒータが型板
の孔にしっかりと挿着されて、ヒータと型板の孔との密
着性を良好にすることにより、熱効率の向上を図る。さ
らに、前記つば部と型板との当接によって各ヒータの先
端部位置が規制されて、同一の孔内に挿入される一対の
ヒータの先端部間の隙間が一定に保持される。

そして、ヒータの先端部においては、その隙間の気体を
介して型板を加熱するが、前記隙間の熱伝達係数が均一
であることから、両ヒータに発熱両の差があったとして
も、均一な加熱が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明のトランスファー成型用金型の一実施例に
ついて第１図ないし第４図に基づいて説明する。

この実施例の金型は、上型１、下型２におけるキャビテ
ィ３を形成するための各チェイス４を支持している型板
５に、複数の孔６が両型１・２の合わせ面と平行にかつ
貫通状態に設けられるとともに、これら各孔６に、棒状
のヒータ７が孔６の両側方から中央部までそれぞれ挿入
されてなり、該ヒータ７が、その先端部より基端部の発
熱量が大きく設定されているものである。すなわち、該
ヒータ７は、第４図に示すように、ケース８の中にコイ
ル状の電熱線９が収納されるとともに、先端部Ｃ、中央
部Ｂ、基端部Ａの順にコイルの巻き数が多くされたもの
で、電熱線９の単位長さ当りの発熱量は一定であるが、
その巻き数の相異により各部Ａ・Ｂ・Ｃ相互間における
相対的な抵抗が変えられて、その発熱量に差が生じる如
くされたものである。また、前記各ヒータ７の基端に
は、その他の部分より大径のつば部７ａが形成されてい
る。

なお、前記各ヒータ７は、第１図および第３図に示す並
列状態の３本の孔６において、両側の孔の中に挿入され
ているヒータの全体発熱量が中央の孔の中のヒータより
も大きく設定されている。また、図中符号１０は、型板
５とその背部を支持するスペーサ１１との間に配設され
る断熱材、符号１２は、キャビティ３と連通状態に設け
られて、内部に熱硬化性樹脂が投入されるポットであ
る。

このように構成される金型において、各ヒータ７に通電
して発熱させると、その熱により型板５が加熱され、該
型板５の熱は、断熱材１０によってスペーサ１１への熱
伝達が抑制されることにより、型板５に密接しているチ
ェイス４等を主として加熱する。この場合、型板５およ
びチェイス４等の外表面から熱の一部が放散するが、３
本の孔６における両側の孔の中のヒータの発熱量が中央
より大きく、かつ、各ヒータ７における基端部の発熱量
が先端部より大きいので、型板５およびチェイス４等の
外表面近傍に中央部より多くの熱が集中的に伝達され、
その多い分の熱によりチェイス４等の外表面から放散さ
れる熱を相殺し得て、各キャビティ３の温度をほぼ均一
にすることができるものである。

また、ヒータ７の基端に形成された、その他の部分より
大径のつば部７ａを利用することによって、型板５の孔
６にヒータ７を挿入する際、あるいはヒータ７の交換を
するために型板５の孔６からヒータ７を引き抜く際に、
ヒータ７の着脱操作を容易に行うことができる。そし
て、前記ヒータ７のつば部７ａを利用して型板５の孔６
にヒータ７を挿入する場合に、きつい嵌合関係であって
も容易に挿入を行うことができるから、ヒータ７のケー
ス８と型板５の孔６との密着性を良好にすることがで
き、従って、ヒータ７と型板５との間の熱伝達性を大幅
に向上させることができる。

さらに、前記つば部７ａによって、各ヒータ７の先端部
位置が規制され、両ヒータ７の先端部間に形成される隙
間が一定に保持されるとともに、この隙間内の気体を介
して前記型板５が加熱されるが、隙間内の熱伝達係数が
一定であることから、両ヒータ７間に発熱量の相違があ
ったとしても、隙間内の温度が容易に均一化され、この
結果、隙間に対向する型板５の加熱が均一に行われる。

なお、各ヒータ７毎の発熱量あるいはヒータ７各部にお
ける発熱量は、金型の大きさ、ヒータ７およびキャビテ
ィ３の配設数や配設位置等と、希望する金型温度との関
連により設定される。また、前記一実施例では、一体的
なコイル状の電熱線９によりヒータ７を構成して、電熱
線９の巻き数をヒータ７の各部で変えるようにしたが、
該、一実施例の構成に限定されるものではなく、例えば
抵抗が異なる電熱線を横一列に並べて、これらを直列あ
るいは並列に連結した構成としてもよく、要は、ヒータ
の先端部より基端部の発熱量を大きくするものであれば
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明におけるヒータを内蔵した
トランスファー成型用金型によれば、次のような効果を
奏することができる。

(i)型板の孔の中に挿入されているヒータの基端部の発
熱量が先端部より大きく設定されていることにより、該
ヒータの基端部から発生される熱が型板の外表面近傍を
集中的に加熱し得て、型板の外表面から放散される熱を
相殺し得るので、型板及びチェイスにおける温度差を小
さくし得て、温度の均一化を図ることが容易になり、し
たがって、チェイスの温度立ち上げ時間を短縮し得ると
ともに、各キャビティにおける熱硬化性樹脂の硬化状態
をほぼ一定にし得て、成型品の品質を向上させることが
できる。

(ii)棒状のヒータにおける基端部の発熱量を先端部より
大きく設定したので、型板の外側方から孔の中に挿入す
ることにより、確実に型板外表面近傍に多くの熱を伝達
し得て、前記従来例における多数本にヒータを型板外表
面近傍に密集状態に配設する場合等に比べて、その構造
を簡略化することができる。

(iii)棒状のヒータの基端に形成された、その他の部分
より大径のつば部を利用することによって、型板の孔に
対するヒータの着脱操作をより容易に行うことができる
上に、型板の孔とヒータとの嵌め合いがより厳しくなっ
ても、ヒータを型板の孔に円滑に挿入することができる
から、ヒータと型板の孔との密着性を大幅に向上させる
ことができて、ヒータから型板への熱伝達性を著しく改
善でき、従って、熱効率の向上を図ることができる。

そして、前記つば部によって、各ヒータの先端部位置が
規制され、両ヒータの先端部間に形成される隙間が一定
に保持されるとともに、この隙間内の気体を介して前記
型板が加熱されるが、隙間内の熱伝達係数が一定である
ことから、両ヒータ間に発熱量の相違があったとして
も、隙間内の温度が容易に均一化され、この結果、隙間
に対向する型板の加熱が均一に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトランスファー成型用金型の一実施例
を示す側面図、第２図は第１図のII−II線に沿う一部を
省略した矢視断面図、第３図は第１図のIII−III線に沿
う矢視図、第４図は第１図の金型に内蔵されるヒータの
断面図である。 １……上型、２……下型、３……キャビティ、４……チ
ェイス、５……型板、６……孔、７……ヒータ、７ａ…
…つば部、８……ケース、９……電熱線、１０……断熱
材、１１……スペーサ、１２……ポット、Ａ……基端
部、Ｂ……中央部、Ｃ……先端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱硬化性樹脂が封入されるキャビティを形
   成した一対のチェイスに、それぞれ型板が設けられ、該
   型板に、前記キャビティの近傍を通って外方に連通する
   複数の孔が貫通して形成されるとともに、該孔の中に、
   前記キャビティ内の熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる
   ための一対の棒状のヒータが、その両端部側からそれぞ
   れ挿入されてなり、該ヒータは、その先端部より基端部
   の発熱量が大きく設定されている一方、前記ヒータの基
   端部に、その他の部分より大径のつば部が形成され、こ
   のつば部と型板との当接により、前記各孔内に挿入され
   た一対のヒータの先端部が所定の間隔をおいて対向させ
   られていることを特徴とするヒータを内蔵したトランス
   ファー成型用金型。