JPH06143319A - プラスチック成形方法及びその装置 - Google Patents

プラスチック成形方法及びその装置

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JPH06143319A
JPH06143319A JP30331992A JP30331992A JPH06143319A JP H06143319 A JPH06143319 A JP H06143319A JP 30331992 A JP30331992 A JP 30331992A JP 30331992 A JP30331992 A JP 30331992A JP H06143319 A JPH06143319 A JP H06143319A
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JP
Japan
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cavity
hot air
mold
molten resin
resin
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Pending
Application number
JP30331992A
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English (en)
Inventor
Kazuyuki Matsuda
和幸 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH06143319A publication Critical patent/JPH06143319A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • B29C2045/7375Heating or cooling of the mould heating a mould surface by a heated gas

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】本発明は、あらかじめ熱風噴出部により熱風を
金型のキャビティー表面に噴射し、このキャビティー8
の表面温度を、成形樹脂のガラス転移温度以上に予熱す
るようにしたものである。 【効果】本発明は、キャビティー8により成形されたプ
ラスチック成形体に、“ウェルドライン”や“フローマ
ーク”などの表面欠陥の発生を抑止できる。とくに、こ
の発明においては、熱風を噴射させるキャビティー予熱
部3を金型部1から独立して設置すればよく、加熱源を
金型部内部に設置する場合のように金型ごとに内部を改
造する必要がなくなる結果、金型コストが低廉となるこ
とはもとより、金型の大型化を防止することができると
ともに、加熱サイクルが短くなるので成形能率の向上に
も寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、成形欠陥の少ないプラ
スチック成形方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、プラスチックの射出成形におい
ては、種々の原因により成形欠陥が発生する。たとえ
ば、“ウェルドライン”や“フローマーク”などの成形
品の表面に生じる成形欠陥は、主として金型のキャビテ
ィーと、このキャビティーに射出・充填される溶融樹脂
との温度差が大きいことに基因している。
【0003】そこで、このような成形品の表面欠陥の発
生を防止するために、いろいろな対策が講じられてい
る。たとえば、[対策1]金型のキャビティー表面の温
度を、高周波誘導加熱により一時的にプラスチックのガ
ラス転移温度以上に上昇させる。この場合、金型本体
は、ガラス転移温度以下となるように調節されているた
め、溶融樹脂充填後の冷却を円滑に行うことができる。
[対策2]金型の温度調節回路を高温と低温の2系統に
して、交互に切り替えて調節する。[対策3]金型のキ
ャビティー近傍に発熱体を組み込み、キャビティー表面
のみを局部的に加熱する。[対策4]温度調節機の設定
温度をあらかじめガラス転移温度以上にしておき、溶融
樹脂の充填後に、設定温度を徐々に下げる,等の対策が
行われている。
【0004】しかしながら、上記対策は、以下のような
欠点を有している。すなわち、<1>[対策1]では、
高周波誘導加熱装置を特設する必要があり、金型が大き
い場合には、それに応じて高周波誘導加熱装置も大型化
せねばならず、金型全体が大掛かりなものになることは
もとより、装置コストも高騰する。<2>[対策2]及
び[対策4]では、金型全体の温度調節を行う必要があ
り、成形サイクルが、30分以上になる。<3>[対策
2]や[対策3]は、金型が変わるごとに設計変更せね
ばならず、金型コストの高騰を招く。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
プラスチック成形は、上述した欠点<1>,<2>,<
3>を有している。この発明は、上記事情を勘案してな
されたもので、安価かつ温度調節サイクルの短いプラス
チック成形方法及びその装置を提供することを目的とす
る。 [発明の構成]
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ熱
風噴出部により熱風を金型のキャビティー表面に噴射
し、このキャビティーの表面温度を、成形樹脂のガラス
転移温度以上に予熱するようにしたものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、キャビティーにより成形され
たプラスチック成形体に、“ウェルドライン”や“フロ
ーマーク”などの表面欠陥の発生を抑止できる。とく
に、この発明においては、熱風を噴射させるキャビティ
ー予熱部を金型部から独立して設置すればよく、加熱源
を金型部内部に設置する場合のように金型ごとに内部を
改造する必要がなくなる結果、金型コストが低廉となる
ことはもとより、金型の大型化を防止することができる
とともに、加熱サイクルが短くなるので成形能率の向上
にも寄与することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。
【0009】図1は、この実施例のプラスチック成形装
置を示している。すなわち、このプラスチック成形装置
は、金型部1と、この金型部1が取付られた型締部2
と、金型部1に連設されたキャビティー予熱部3と、金
型部1に溶融樹脂4を射出する射出部5からなってい
る。しかして、金型部1は、型締部2に型板2aを介し
て固定的に取付けられた固定側金型6と、この固定側金
型6に対して接離自在に型締部2に型板2bを介して取
付けられた可動側金型7と、これら固定側金型6と可動
側金型7により形成され溶融樹脂4が充填されるキャビ
ティー8と、このキャビティー8に射出部5から供給さ
れた溶融樹脂4を案内するスプルーブッシュ9と、固定
側金型6と可動側金型7の内部に設けられ冷却水10が
貫流する冷却水導管11…と、これら冷却水導管11…
に冷却水10を供給する冷却水源12とからなってい
る。一方、型締部2は、型板2aが取付けられた固定側
保持板13と、この固定側保持板13に一端部が架設さ
れた案内棒14…と、これら案内棒14…に摺動自在に
貫装され且つ型板2bが取付けられた可動側保持板15
と、この可動側保持板15を案内棒14…に沿って駆動
する型締駆動源(図示せず。)からなっている。そし
て、固定側保持板13の中央部には、射出部5の金型部
1に対する連結部分が遊挿される漏斗状の貫通穴16が
設けられている。他方、射出部5は、スプルーブッシュ
9に直結されるノズル17と、このノズル17に溶融樹
脂4を圧送するスクリュー部18と、このスクリュー部
18に溶融樹脂4となるプラスチック素材を供給するプ
ラスチック供給部19と、射出作業を統御する射出制御
部5aとからなっている。ここでノズル17は、軸方向
(矢印A1,A2方向)に進退自在に設けられている。
さらに、キャビティー予熱部3は、ノズル17とスプル
ーブッシュ9との間に介挿され熱風20をスプルーブッ
シュ9を介してキャビティー8に噴出する円筒状の熱風
噴出部21と、圧縮空気22を供給する圧縮空気源23
と、この圧縮空気源23からの空気22を溶融樹脂4の
ガラス転移温度以上に加熱する例えば電熱ヒータなどか
らなる加熱源24と、この加熱源24と熱風噴出部21
との間に設けられた熱風案内管25と、金型部1のキャ
ビティー8近傍に埋設されキャビティー8の表面温度を
検出する例えば熱電対などからなる温度検出器26と、
この温度検出器26からの温度検出信号STに基づいて
圧縮空気源23と加熱源24を電気的に制御するととも
に射出制御部5aにも電気的に接続された温度制御部2
7とからなっている。しかして、図2に示すように、熱
風噴出部21は、円筒状をなし先端に通孔28が同軸に
穿設されていて、貫通穴16の内壁面に着脱自在に固定
されている。そして、この熱風噴出部21の後端部には
蓋体29が固定されている。また、熱風噴出部21の円
筒をなす側板には、熱風案内管25が連結されている。
さらに、蓋体29には、ノズル17が気密かつ摺動自在
に嵌挿されている。そして、このノズル17は、通孔2
8の周縁部に接離自在に当接するようになっている。こ
の場合、ノズル17が通孔28の周縁部から矢印A2方
向に離間したときに熱風20がスプルーブッシュ9側に
流入するようになっている。また、ノズル17が通孔2
8の周縁部に当接したときには、溶融樹脂4がスプルー
ブッシュ9側に流入するようになっている。つぎに、上
記構成のプラスチック成形装置を用いてこの実施例のプ
ラスチック成形方法について述べる。
【0010】まず、型締部2により可動側金型7を固定
側金型6に対して密着させる。つきに、加熱源24に通
電し昇温状態にした後、圧縮空気源23から圧縮空気2
2を加熱源24に圧送する。すると、圧縮空気22は、
加熱源24にて溶融樹脂4のガラス転移温度(例えばポ
リカーボネート樹脂の場合125゜C)以上にまで加熱
され熱風20となる。この熱風20は、熱風案内管25
により熱風噴出部21にまで案内される。このとき、ノ
ズル17は、矢印A2方向に後退させておく。すると、
熱風案内管25に圧送されてきた熱風20は、通孔28
並びにスプルーブッシュ9を経由してキャビティー8に
流入する。その結果、キャビティー8の表面温度は、溶
融樹脂4のガラス転移温度以上に加熱される(図3参
照)。このとき、固定側金型6と可動側金型7のキャビ
ティー8に隣接した部分を除いた本体部分は、冷却水導
管11…中を貫流する冷却水源12から供給された冷却
水10により溶融樹脂4のガラス転移温度以下に冷却し
ておく。しかして、キャビティー8の表面温度は、温度
検出器26により検出され温度検出信号STが温度制御
部27に出力される。そして、この温度制御部27にて
は、キャビティー8の表面温度がガラス転移温度以上で
あることを判定すると、圧縮空気源23からの圧縮空気
22の供給を停止させるとともに、射出開始信号SIを
射出制御部5aに出力する。その結果、この射出制御部
5aにおける射出制御プログラムに基づいて、ノズル1
7を矢印A1方向に前進させ、通孔28の周縁部に当接
させる。そして、スクリュー部18から溶融樹脂4をノ
ズル17を介してスプルーブッシュ9に射出させる(図
4参照)。すると、溶融樹脂4は、スプルーブッシュ9
を経由してキャビティー8に充填される。この充填工程
後、所定時間保圧すると、充填されている溶融樹脂4
は、冷却水10により冷却・固化し、プラスチック成形
体となる。このようにして得られたプラスチック成形体
は、溶融樹脂4が、最初にキャビティー8に流入したと
き、キャビティー8の表面温度がガラス転移温度以上と
なっているので、溶融樹脂4とキャビティー8の表面の
温度差は、ほとんどない。したがって、溶融樹脂4のキ
ャビティー8の表面に直接接触している近傍部分のみが
急冷されることがない。このことにより、プラスチック
成形体に、“ウェルドライン”や“フローマーク”など
の表面欠陥の発生を抑止することができる。
【0011】以上のように、この実施例は、あらかじめ
熱風噴出部21により熱風20をキャビティー8内部に
噴射し、キャビティー8の表面温度を、溶融樹脂4のガ
ラス転移温度以上に予熱するようにしているので、この
キャビティー8により成形されたプラスチック成形体
に、“ウェルドライン”や“フローマーク”などの表面
欠陥が発生することを抑止することができる。とくに、
この実施例においては、熱風20を噴射させるキャビテ
ィー予熱部3を金型部1から独立して設置すればよく、
加熱源を金型部1内部に設置する場合に比べて、金型ご
とに内部を改造する必要がなくなる。その結果、金型コ
ストが低廉となることはもとより、金型の大型化を防止
することができるとともに、加熱サイクルが短くなるの
で成形能率の向上にも寄与することができる。
【0012】なお、上記実施例においては、熱風として
空気を用いているが、これに限ることなく二酸化炭素,
窒素,アルゴン等の他の気体を用いてもよい。さらに、
上記実施例においては、可動側金型7と固定側金型6を
閉じた状態で、空気抜きが困難な金型では、熱風20を
キャビティー8に導入しているが、両者を開成(100
μm〜500μm)した状態で熱風20を噴出させるよ
うにしてもよい。また、上記実施例においては、熱風噴
出部21をスプルーブッシュ9に連結するようにしてい
るが、金型のパーティングライン側から熱風20をキャ
ビティー8に噴射するようにしてもよい。さらに、上記
実施例は、プラスチック成形法として、射出成形を例示
しているが、トランスファ成形,射出圧縮成形,発泡成
形等にも適用可能である。
【0013】
【発明の効果】本発明は、あらかじめ熱風噴出部により
熱風を金型のキャビティー表面に噴射し、このキャビテ
ィーの表面温度を、成形樹脂のガラス転移温度以上に予
熱するようにしているので、このキャビティーにより成
形されたプラスチック成形体に、“ウェルドライン”や
“フローマーク”などの表面欠陥の発生を抑止できる。
とくに、この発明においては、熱風を噴射させるキャビ
ティー予熱部を金型部から独立して設置すればよく、加
熱源を金型部内部に設置する場合のように金型ごとに内
部を改造する必要がなくなる。その結果、金型コストが
低廉となることはもとより、金型の大型化を防止するこ
とができるとともに、加熱サイクルが短くなるので成形
能率の向上にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のプラスチック成形装置の全
体構成図である。
【図2】本発明の一実施例のプラスチック成形装置の要
部拡大図である。
【図3】本発明の一実施例のプラスチック成形方法の説
明図である。
【図4】本発明の一実施例のプラスチック成形方法の説
明図である。
【符号の説明】
1:金型部,3:キャビティー予熱部,4:溶融樹脂,
6:固定側金型,7:可動側金型,8:キャビティー,
9:スプルーブッシュ,17:ノズル。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の相対的に接離する金型からなり、こ
    れら金型の接離部位に形成されたキャビティーに溶融樹
    脂を充填することによりプラスチック成形体を得るプラ
    スチック成形方法において、上記キャビティーの表面に
    熱風を噴射し上記キャビティーの表面を予熱する予熱工
    程と、この予熱工程により予熱されているキャビティー
    に上記溶融樹脂を充填する充填工程とを具備することを
    特徴とするプラスチック成形方法。
  2. 【請求項2】予熱工程にてキャビティーの表面をプラス
    チック成形体のガラス転移温度以上にまで加熱すること
    を特徴とする請求項1記載のプラスチック成形方法。
  3. 【請求項3】一対の相対的に接離自在な金型を有しこれ
    ら金型の接離部位に溶融樹脂が充填されるキャビティー
    が形成される金型部と、上記キャビティーに上記溶融樹
    脂を供給する樹脂供給部と、上記キャビティーの表面に
    熱風を噴射して昇温させるキャビティー予熱部とを具備
    することを特徴とするプラスチック成形装置。
  4. 【請求項4】金型部には冷却水が流通する導管が内設さ
    れていることを特徴とする請求項3記載のプラスチック
    成形装置。
  5. 【請求項5】樹脂供給部は、溶融樹脂をキャビティーに
    射出することを特徴とする請求項3記載のプラスチック
    成形装置。
  6. 【請求項6】金型部は、溶融樹脂をキャビティーに案内
    するスプルーブッシュを有していることを特徴とする請
    求項5記載のプラスチック成形装置。
  7. 【請求項7】キャビティー予熱部はスプルーブッシュに
    連結され、上記キャビティー予熱部からの熱風は、上記
    スプルーブッシュを介してキャビティーの表面に噴射さ
    れることを特徴とする請求項6記載のプラスチック成形
    装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016179640A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 横浜ゴム株式会社 タイヤ加硫用モールドの予熱方法および装置
JP2016179641A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 横浜ゴム株式会社 タイヤ加硫用モールドの予熱方法および装置
EP3769928A1 (de) * 2019-07-22 2021-01-27 Linde GmbH Optimierung von oberflächen von spritzgussteilen

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