JPH0613184B2 - 精密射出圧縮成形機 - Google Patents
精密射出圧縮成形機Info
- Publication number
- JPH0613184B2 JPH0613184B2 JP237987A JP237987A JPH0613184B2 JP H0613184 B2 JPH0613184 B2 JP H0613184B2 JP 237987 A JP237987 A JP 237987A JP 237987 A JP237987 A JP 237987A JP H0613184 B2 JPH0613184 B2 JP H0613184B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tie bar
- mold
- elastic modulus
- injection
- molding machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/64—Mould opening, closing or clamping devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/561—Injection-compression moulding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 最近プラスチックの射出成形で、レンズや光ディスク基
板などサブミクロン単位の厳しい形状精度が要求される
ものが作られる様になって来た。
板などサブミクロン単位の厳しい形状精度が要求される
ものが作られる様になって来た。
本発明は、これら成形品の形状精度を向上させ得る射出
圧縮動作が可能な精密射出圧縮成形来に関するものであ
る。
圧縮動作が可能な精密射出圧縮成形来に関するものであ
る。
従来の技術 従来は、精密成形品になればなる程、金型を高圧力で型
締めして、射出ノズル部より溶融樹脂を射出して金型内
が溶融樹脂で満された直後に更に金型が開かない程度の
保圧と呼ばれる高圧力を付与して、出来るだけ金型形状
に忠実な成形品を得ようとする成形法が一般的であっ
た。この場合、保圧力は型締め圧力以下に設定して金型
が開かない様な条件で成形を行う必要がある。
締めして、射出ノズル部より溶融樹脂を射出して金型内
が溶融樹脂で満された直後に更に金型が開かない程度の
保圧と呼ばれる高圧力を付与して、出来るだけ金型形状
に忠実な成形品を得ようとする成形法が一般的であっ
た。この場合、保圧力は型締め圧力以下に設定して金型
が開かない様な条件で成形を行う必要がある。
従ってこの方法では、射出圧力を高くして溶融状態で金
型内に存在する樹脂の比容積を、常温状態の比容積に近
づける程冷却時に発生する収縮率が小さくなり金型形状
に近い成形が可能となる。
型内に存在する樹脂の比容積を、常温状態の比容積に近
づける程冷却時に発生する収縮率が小さくなり金型形状
に近い成形が可能となる。
発明が解決しようとする問題点 ところが、この条件を実際に達成しようとすれば金型や
成形機が機械的に歪んで変形しない様に剛性を高くしな
ければならず、巨大な金型や非常に大きな成形システム
になってしまうことが多かった。
成形機が機械的に歪んで変形しない様に剛性を高くしな
ければならず、巨大な金型や非常に大きな成形システム
になってしまうことが多かった。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、従来例とは全く逆の発想に立つもの
で、成形来のある意図した部分に剛性が小さく比較的小
さな応力で弾性変形する部材を使用するもので、具体的
には射出成形来のタイバーを射出圧力に負けて伸びる様
に設計するもので、射出工程中に金型の寸開きを行ない
射出完了後はただちにタイバーの伸びが回復して金型内
の溶融樹脂を圧縮し、金型に出来るだけ忠実な成形品を
得ようとするものである。
で、成形来のある意図した部分に剛性が小さく比較的小
さな応力で弾性変形する部材を使用するもので、具体的
には射出成形来のタイバーを射出圧力に負けて伸びる様
に設計するもので、射出工程中に金型の寸開きを行ない
射出完了後はただちにタイバーの伸びが回復して金型内
の溶融樹脂を圧縮し、金型に出来るだけ忠実な成形品を
得ようとするものである。
作用 ここで射出成形の各工程中のタイバーの挙動に関して順
を追って説明する。
を追って説明する。
通常の射出成形機は３〜４本のタイバーを有し、実際に
ダイプレートを完全に平行に取付けてすべてのタイバー
が一次型締め時に全く同じ伸びを生じさせることは難し
かった。
ダイプレートを完全に平行に取付けてすべてのタイバー
が一次型締め時に全く同じ伸びを生じさせることは難し
かった。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。
る。
本発明の様に２段階の弾性率を有するタイバーを使え
ば、一次型締めが第３図の応力−歪直線で弾性率の小さ
なタイバーが伸びるａの領域で行なわれる。このために
たとえ型締め時に４本のタイバーの伸びが各々異ってい
ても、応力差いいかえれば圧縮圧力がそれ程大きく異る
ことはなく比較的４本共均等の圧力を発生することがで
き、その結果としてダイプレートの四隅に比較的均一な
圧力を作用させて型締めが出来る。
ば、一次型締めが第３図の応力−歪直線で弾性率の小さ
なタイバーが伸びるａの領域で行なわれる。このために
たとえ型締め時に４本のタイバーの伸びが各々異ってい
ても、応力差いいかえれば圧縮圧力がそれ程大きく異る
ことはなく比較的４本共均等の圧力を発生することがで
き、その結果としてダイプレートの四隅に比較的均一な
圧力を作用させて型締めが出来る。
次に、金型内に樹脂が充てんされて金型がこの射出圧力
に負けて開く段階では、タイバーの応力や歪は共に第３
図ｂで示した領域に入り、今度は小さな伸びであっても
大きな応力を蓄えることが可能となる。
に負けて開く段階では、タイバーの応力や歪は共に第３
図ｂで示した領域に入り、今度は小さな伸びであっても
大きな応力を蓄えることが可能となる。
つまり、弾性率の大きなタイバーの方に蓄えられた伸び
のエネルギーが射出の完了時点から、キャビテェーの圧
縮力として働く。
のエネルギーが射出の完了時点から、キャビテェーの圧
縮力として働く。
この圧縮力は射出工程完了後間髪を入れずに作用し変位
いいかえれば圧縮ストロークと共に圧力をタイバーの弾
性率で決る大きさで減じながらキャビティー内の樹脂に
圧縮力が作用する理想的な圧縮成形が達成される。
いいかえれば圧縮ストロークと共に圧力をタイバーの弾
性率で決る大きさで減じながらキャビティー内の樹脂に
圧縮力が作用する理想的な圧縮成形が達成される。
次に、本発明の構成を有する射出成形機を光ディスク基
板の成形に応用した場合の実施例を示す。
板の成形に応用した場合の実施例を示す。
一般に成形機のダイプレートの平行度は余り期待できづ
いくら調整をしても数10ミクロンの平行度のズレが生じ
るのが一般的である。そのために射出完了後の圧縮動作
をタイバーの伸びで行なおうとする場合に、４本のタイ
バーがいずれも同じ長さだけ伸びて、その弾性回復によ
りタイバーの四隅に同じ大きさの圧縮力が作用する様に
しなければ金型を常に平行に保ちながら圧縮することは
できない。
いくら調整をしても数10ミクロンの平行度のズレが生じ
るのが一般的である。そのために射出完了後の圧縮動作
をタイバーの伸びで行なおうとする場合に、４本のタイ
バーがいずれも同じ長さだけ伸びて、その弾性回復によ
りタイバーの四隅に同じ大きさの圧縮力が作用する様に
しなければ金型を常に平行に保ちながら圧縮することは
できない。
本発明はこの点に工夫を加え第１図に概念図で示した射
出成形機のタイバー部分８を第２図に示した様に２重構
造とするものである。
出成形機のタイバー部分８を第２図に示した様に２重構
造とするものである。
まず、射出に先立ち一次型締めを行なうがこの場合の圧
力は油圧シリンダー１が作動し固定盤10と６にそれぞれ
両端を固定された弾性率の小さいタイバー12がΔ１１だ
け伸びて発生させる。この時点から今度は弾性率の小さ
なタイバー12の圧縮動作開始点調整器14が弾性率の大き
なストッパー15に接触する。
力は油圧シリンダー１が作動し固定盤10と６にそれぞれ
両端を固定された弾性率の小さいタイバー12がΔ１１だ
け伸びて発生させる。この時点から今度は弾性率の小さ
なタイバー12の圧縮動作開始点調整器14が弾性率の大き
なストッパー15に接触する。
つまり射出工程に移る段階で射出ユニット９によりキャ
ビティー16内に発生する高い圧力を弾性率の小さなタイ
バー12と弾性率の大きなタイバー11の２本で受けること
になり、見かけ上の弾性率が大きくなる。
ビティー16内に発生する高い圧力を弾性率の小さなタイ
バー12と弾性率の大きなタイバー11の２本で受けること
になり、見かけ上の弾性率が大きくなる。
また、この弾性率の変曲点はタイバー12とタイバー11に
それぞれに取り付けた圧縮動作開始点調整器14とストッ
パー15でギャップΔ１１を調整することにより自由に設
定することができる。
それぞれに取り付けた圧縮動作開始点調整器14とストッ
パー15でギャップΔ１１を調整することにより自由に設
定することができる。
次に、実際に直径130cm、厚さ１．２mmの光ディスク基
板を成形する場合のタイバーの挙動を中心にして順次説
明する。
板を成形する場合のタイバーの挙動を中心にして順次説
明する。
タイバー12は10トンの荷重で100ミクロン伸びるタイバ
ーを使用し、第１次型締めを３トンで行なう。
ーを使用し、第１次型締めを３トンで行なう。
この時点で成形機に取り付けた４本のタイバーの圧縮動
作開始調整器14とストッパー15はそれぞれΔ１１が零に
なる様に設定しておく。つづいてノズル部より３２０℃
の溶融ポリカーボネート樹脂を２４０kg／cm2の圧力で
射出して金型を30ミクロン開かせる。
作開始調整器14とストッパー15はそれぞれΔ１１が零に
なる様に設定しておく。つづいてノズル部より３２０℃
の溶融ポリカーボネート樹脂を２４０kg／cm2の圧力で
射出して金型を30ミクロン開かせる。
第４図では射出の２次圧力のために移動側金型４と固定
側金型５がΔＬ（実施例では30ミクロン）開いた状態を
示している。
側金型５がΔＬ（実施例では30ミクロン）開いた状態を
示している。
つまり、この状態は射出エネルギーがタイバー11と12の
伸びという形で蓄えられた訳である。
伸びという形で蓄えられた訳である。
その後、ゲートシールが完了してキャビティー内で成形
したディスクの冷却が進行するにつれて、間髪を入れず
に移動金型４と固定金型５の間に圧縮力が作用して理想
的に成形が達成される。
したディスクの冷却が進行するにつれて、間髪を入れず
に移動金型４と固定金型５の間に圧縮力が作用して理想
的に成形が達成される。
その結果溝巾０．８ミクロン、溝深さ0.01ミクロンのス
パイラル状の溝を有する光ディスクの複屈折率はディス
クの記録領域で12ｎｍ以下であり、溝深さも内周から外
周に亘って０．０９８〜０．０９９ミクロンできわめて
転写性の良いディスク基板の成形が可能であった。
パイラル状の溝を有する光ディスクの複屈折率はディス
クの記録領域で12ｎｍ以下であり、溝深さも内周から外
周に亘って０．０９８〜０．０９９ミクロンできわめて
転写性の良いディスク基板の成形が可能であった。
発明の効果 以上述べた様に本発明のもっとも特徴とするところは見
かけ上の伸び弾性率が、ある一定の歪量を越えた時点か
ら急激に大きな弾性率に変化するタイバーを有すること
を特徴とする射出成形機に関するものである。
かけ上の伸び弾性率が、ある一定の歪量を越えた時点か
ら急激に大きな弾性率に変化するタイバーを有すること
を特徴とする射出成形機に関するものである。
そのために、少々ダイプレートや金型の平行度が悪くて
もキャビティーの平行度を保ちながらキャビティーに圧
縮力を作用させることが可能となり、光ディスクやレン
ズの様にサブミクロン単位の精度が求められる精密成形
も可能となる。
もキャビティーの平行度を保ちながらキャビティーに圧
縮力を作用させることが可能となり、光ディスクやレン
ズの様にサブミクロン単位の精度が求められる精密成形
も可能となる。
また、タイバーの弾性率やその変曲点を自由に設定する
ことができるので、厚さや必要な収縮量が異る成形品で
あってもタイバー11や12の弾性率や太さを選ぶことによ
り任意の圧縮力や金型開き量に対応できる。したがって
本発明の構造を有する射出成形機は構造がきわめて単純
で、複雑な高価な型締めのための油圧制御回路が必要で
ないので信頼性の高い常に安定した成形が可能である。
ことができるので、厚さや必要な収縮量が異る成形品で
あってもタイバー11や12の弾性率や太さを選ぶことによ
り任意の圧縮力や金型開き量に対応できる。したがって
本発明の構造を有する射出成形機は構造がきわめて単純
で、複雑な高価な型締めのための油圧制御回路が必要で
ないので信頼性の高い常に安定した成形が可能である。
また成形機を構成する部材も鋼材に限るものではなく、
例えば、タイバー12には弾性率が小さく弾性変形限界値
が大きいプラスチック材料を使用することも可能であ
る。
例えば、タイバー12には弾性率が小さく弾性変形限界値
が大きいプラスチック材料を使用することも可能であ
る。
つまり、射出成形機のタイバーを中空構造として、その
中空部分に外側のパイプ状タイバーよりも弾性率の小さ
いもう一本の部材を組み込んだ２重構造としてタイバー
の伸びがある一定量を越えた時点から急激に大きな弾性
率に変化することを特徴としたタイバーを使用して成形
時に射出ユニット部より金型に伝達される高圧力エネル
ギーをタイバーの伸びという型で蓄えて、金型内の溶融
樹脂の冷却固化時の樹脂の冷却収縮に伴い圧縮力を作用
させる射出圧縮成形機は、レンズや光ディスク基板の様
にミクロン単位の成形精度が要求される精密成形にきわ
めて効果が大きい。
中空部分に外側のパイプ状タイバーよりも弾性率の小さ
いもう一本の部材を組み込んだ２重構造としてタイバー
の伸びがある一定量を越えた時点から急激に大きな弾性
率に変化することを特徴としたタイバーを使用して成形
時に射出ユニット部より金型に伝達される高圧力エネル
ギーをタイバーの伸びという型で蓄えて、金型内の溶融
樹脂の冷却固化時の樹脂の冷却収縮に伴い圧縮力を作用
させる射出圧縮成形機は、レンズや光ディスク基板の様
にミクロン単位の成形精度が要求される精密成形にきわ
めて効果が大きい。
第１図は射出成形機の概念図、第２図はタイバー構造の
詳細を示す構成図、第３図はタイバーの伸びと応力の関
係を示す説明図、第４図は射出の２次圧で金型が寸開き
した状態を示す構成図である。 １……圧縮用モーター、２……型締め用スパイラル状ネ
ジ、３……可動ダイプレート、４……可動側金型、５…
…固定側金型、６……前方ダイプレート、７……金型キ
ャビティー、８……タイバー、９……射出ノズル、10…
…後方固定盤、11……弾性率の大きなタイバー、12……
弾性率の小さなタイバー、13……タイバーの自由端、14
……内側圧縮動作開始点調整器、15……ストッパー。
詳細を示す構成図、第３図はタイバーの伸びと応力の関
係を示す説明図、第４図は射出の２次圧で金型が寸開き
した状態を示す構成図である。 １……圧縮用モーター、２……型締め用スパイラル状ネ
ジ、３……可動ダイプレート、４……可動側金型、５…
…固定側金型、６……前方ダイプレート、７……金型キ
ャビティー、８……タイバー、９……射出ノズル、10…
…後方固定盤、11……弾性率の大きなタイバー、12……
弾性率の小さなタイバー、13……タイバーの自由端、14
……内側圧縮動作開始点調整器、15……ストッパー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彰勇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−222821（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】射出成形機のタイバーを中空構造として、
その中空部分に外側のパイプ状タイバーよりも弾性率の
小さいもう一本の部材を組み込んだ２重構造としてタイ
バーの伸びがある一定量を越えた時点から急激に大きな
弾性率に変化することを特徴としたタイバーを使用し
て、成形時に射出ユニット部より金型に伝達される高圧
力エネルギーをタイバーの伸びという型で蓄えて、金型
内の溶融樹脂の冷却固化時の樹脂の冷却収縮に伴い圧縮
力を作用させる精密射出圧縮成形機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP237987A JPH0613184B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 精密射出圧縮成形機 |
| US07/132,885 US4849151A (en) | 1986-12-19 | 1987-12-09 | Method of molding plastic and injection compression molding apparatus using elongatable tie bars |
| DE8787311184T DE3769448D1 (de) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Verfahren zum verarbeiten von kunststoff und spritzgusspresse zur anwendung des verfahrens. |
| EP87311184A EP0272138B1 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Method of molding plastic and injection compression molding apparatus using the method |
| KR1019870014481A KR910007452B1 (ko) | 1986-03-26 | 1987-12-18 | 사출압축성형법 및 사출압축성형장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP237987A JPH0613184B2 (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 精密射出圧縮成形機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170013A JPS63170013A (ja) | 1988-07-13 |
| JPH0613184B2 true JPH0613184B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=11527604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP237987A Expired - Lifetime JPH0613184B2 (ja) | 1986-03-26 | 1987-01-08 | 精密射出圧縮成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613184B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5808286B2 (ja) * | 2012-04-23 | 2015-11-10 | ファナック株式会社 | 射出成形機の型締装置および射出装置 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP237987A patent/JPH0613184B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63170013A (ja) | 1988-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |