JPH06179234A - 押出成形用ダイ - Google Patents
押出成形用ダイInfo
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- JPH06179234A JPH06179234A JP5102967A JP10296793A JPH06179234A JP H06179234 A JPH06179234 A JP H06179234A JP 5102967 A JP5102967 A JP 5102967A JP 10296793 A JP10296793 A JP 10296793A JP H06179234 A JPH06179234 A JP H06179234A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- resin
- molten resin
- polishing
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- Prior art date
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- Pending
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融樹脂の流動性に優れ、樹脂の滞留や焼き
付きが生じない押出成形用ダイを提供することにある。 【構成】 溶融樹脂の流入口から流出口に沿って該流入
口から注入された溶融樹脂を所定の断面形状になるよう
に成形しつつ流すための流路面を備えた押出成形用ダイ
において、ダイの流路面が、遊離砥粒の流動により研磨
形成され、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿って
いる。
付きが生じない押出成形用ダイを提供することにある。 【構成】 溶融樹脂の流入口から流出口に沿って該流入
口から注入された溶融樹脂を所定の断面形状になるよう
に成形しつつ流すための流路面を備えた押出成形用ダイ
において、ダイの流路面が、遊離砥粒の流動により研磨
形成され、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿って
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂押出機のシリン
ダ先端部に取り付けられる押出成形用ダイに関する。
ダ先端部に取り付けられる押出成形用ダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】フィルム、シート、パイプ、チューブ等
の合成樹脂製品を押出成形するためのダイとしては、ス
トレートダイ、スパイラルダイ、クロスヘッドダイ等の
種々のものがある。これらのダイのほとんどは、ダイ本
体が機械構造用炭素鋼や工具鋼（ＳＣＭ４４０やＳＫ
材) で形成され、溶融樹脂の成形流路面に硬質クロムメ
ッキが施されたものである。一部、ＳＵＳ３０４, ＳＵ
Ｓ３１６やハステロイ合金のバルク材から削り出しによ
って形成されたものもある。これらのダイの流路面は研
磨によって仕上げられるが、その表面あらさは、一般に
Ｒmax ０．７〜０．８Ｓ程度である。
の合成樹脂製品を押出成形するためのダイとしては、ス
トレートダイ、スパイラルダイ、クロスヘッドダイ等の
種々のものがある。これらのダイのほとんどは、ダイ本
体が機械構造用炭素鋼や工具鋼（ＳＣＭ４４０やＳＫ
材) で形成され、溶融樹脂の成形流路面に硬質クロムメ
ッキが施されたものである。一部、ＳＵＳ３０４, ＳＵ
Ｓ３１６やハステロイ合金のバルク材から削り出しによ
って形成されたものもある。これらのダイの流路面は研
磨によって仕上げられるが、その表面あらさは、一般に
Ｒmax ０．７〜０．８Ｓ程度である。
【０００３】ダイの構成材料、研磨時間等により表面粗
さを向上させることは可能であるが、表面にメッキを施
したものは、メッキ層が多孔質であるうえ、メッキ層に
圧縮応力が残留し、ミクロ的なクラックが発生している
ため、研磨後の表面の凹凸方向はランダムである。一
方、バルク材から削り出して、通常の円筒研削、バフ研
磨を施したものは、流路面の研磨を溶融樹脂の流動方向
と直角方向に行うため、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ
方向と直角方向になる。また、成形樹脂による腐食防止
のために、バルク材としてオーステナイト系の軟質材を
使用する場合には、表面あらさの向上にも限界がある。
さを向上させることは可能であるが、表面にメッキを施
したものは、メッキ層が多孔質であるうえ、メッキ層に
圧縮応力が残留し、ミクロ的なクラックが発生している
ため、研磨後の表面の凹凸方向はランダムである。一
方、バルク材から削り出して、通常の円筒研削、バフ研
磨を施したものは、流路面の研磨を溶融樹脂の流動方向
と直角方向に行うため、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ
方向と直角方向になる。また、成形樹脂による腐食防止
のために、バルク材としてオーステナイト系の軟質材を
使用する場合には、表面あらさの向上にも限界がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】合成樹脂押出製品の高
精度化、高機能化の要求に対して、エンプラ、スーパー
エンプラ、ポリマーアロイ等の高機能樹脂が使用される
ようになってきた。しかし、これらの樹脂は流動性が悪
いため、表面の凹凸方向がランダムあるいは流動方向と
直角になっている現用の押出成形用ダイでは、溶融樹脂
の流路面で樹脂の滞留や粘着が発生し、その結果、樹脂
の焼き付きや酸化を生じる。
精度化、高機能化の要求に対して、エンプラ、スーパー
エンプラ、ポリマーアロイ等の高機能樹脂が使用される
ようになってきた。しかし、これらの樹脂は流動性が悪
いため、表面の凹凸方向がランダムあるいは流動方向と
直角になっている現用の押出成形用ダイでは、溶融樹脂
の流路面で樹脂の滞留や粘着が発生し、その結果、樹脂
の焼き付きや酸化を生じる。
【０００５】このため、樹脂の種類によっては、樹脂の
流動性を向上させるために、フッ素樹脂等の可塑剤を添
加する場合もあるが、可塑剤を使用すると、材料コスト
が高くなるばかりか、ダイ流路面に腐食が発生するとい
う問題がある。尚、樹脂の流動性を向上させるため、ダ
イ流路面の設計上の改善案はほぼ出尽しており、流動性
の向上は流路面の表面処理に依拠しているのが現状であ
る。
流動性を向上させるために、フッ素樹脂等の可塑剤を添
加する場合もあるが、可塑剤を使用すると、材料コスト
が高くなるばかりか、ダイ流路面に腐食が発生するとい
う問題がある。尚、樹脂の流動性を向上させるため、ダ
イ流路面の設計上の改善案はほぼ出尽しており、流動性
の向上は流路面の表面処理に依拠しているのが現状であ
る。
【０００６】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、合成樹脂に流動性向上のための可塑剤を添加するこ
となく、溶融樹脂が容易に流動することができ、ひいて
は樹脂の滞留や焼き付きが生じない押出成形用ダイを提
供することを目的とする。
で、合成樹脂に流動性向上のための可塑剤を添加するこ
となく、溶融樹脂が容易に流動することができ、ひいて
は樹脂の滞留や焼き付きが生じない押出成形用ダイを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の押出成形用ダイ
は、溶融樹脂の流入口から流出口に沿って該流入口から
注入された溶融樹脂を所定の断面形状になるように成形
しつつ流すための流路面を備えた押出成形用ダイにおい
て、ダイの流路面が、遊離砥粒の流動により研磨形成さ
れ、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿っているこ
とを特徴とする。
は、溶融樹脂の流入口から流出口に沿って該流入口から
注入された溶融樹脂を所定の断面形状になるように成形
しつつ流すための流路面を備えた押出成形用ダイにおい
て、ダイの流路面が、遊離砥粒の流動により研磨形成さ
れ、研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿っているこ
とを特徴とする。
【０００８】必要に応じて、ダイ本体の内周面に、熱間
等方圧加圧により耐食性耐摩耗性合金粉末が一体焼結さ
れた無孔質ライニング層を形成し、該無孔質ライニング
層の内周面に流路面を形成してもよい。耐食性耐摩耗性
合金粉末としてアトマイズ粉末を使用する場合は、１０
０メッシュ以下の粉末がよく、また流路面は表面あらさ
をＲmax ０．３Ｓ以下にするのがよい。
等方圧加圧により耐食性耐摩耗性合金粉末が一体焼結さ
れた無孔質ライニング層を形成し、該無孔質ライニング
層の内周面に流路面を形成してもよい。耐食性耐摩耗性
合金粉末としてアトマイズ粉末を使用する場合は、１０
０メッシュ以下の粉末がよく、また流路面は表面あらさ
をＲmax ０．３Ｓ以下にするのがよい。
【０００９】
【作用】ダイの内周面を遊離砥粒の流動により研磨して
溶融樹脂の流路面を形成し、しかも砥粒の流動方向を樹
脂の流れ方向とすることで、研磨後の表面の凹凸を樹脂
の流れ方向とすることができ、樹脂の流動摩擦抵抗を著
しく押さえることができる。
溶融樹脂の流路面を形成し、しかも砥粒の流動方向を樹
脂の流れ方向とすることで、研磨後の表面の凹凸を樹脂
の流れ方向とすることができ、樹脂の流動摩擦抵抗を著
しく押さえることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の押出成形用ダイは、ＳＣＭ材やＳＣ
材等の機械構造用炭素鋼、ステンレスやハステロイ等の
合金鋼で形成されたダイ本体を備え、必要に応じて、該
ダイ本体の内周面にメッキ等の表面処理が施されたり、
あるいはＨＩＰによって耐食性耐摩耗性合金の焼結材か
らなる無孔質のライニング層が形成されている。そし
て、押出成形用ダイの内周面に何ら処理が施されない場
合にはダイ本体自体の内周面に溶融樹脂の流路面が形成
され、処理が施されている場合には表面処理層又はライ
ニング層の内周面に流路面が形成されている。
材等の機械構造用炭素鋼、ステンレスやハステロイ等の
合金鋼で形成されたダイ本体を備え、必要に応じて、該
ダイ本体の内周面にメッキ等の表面処理が施されたり、
あるいはＨＩＰによって耐食性耐摩耗性合金の焼結材か
らなる無孔質のライニング層が形成されている。そし
て、押出成形用ダイの内周面に何ら処理が施されない場
合にはダイ本体自体の内周面に溶融樹脂の流路面が形成
され、処理が施されている場合には表面処理層又はライ
ニング層の内周面に流路面が形成されている。
【００１１】ライニング層を構成する合金としては、Ｈ
ＩＰによってライニング層を形成するので、耐食性耐摩
耗性を有する各種のＮｉ基、Ｃｏ基合金をはじめ、任意
の硬質耐摩耗性粉末を使用することができる。前記粉末
としてアトマイズ粉末を使用する場合は、１００メッシ
ュ以下のものがよい。１００メッシュ以下の粉末では、
速やかに急冷凝固するため、粉末製造時にアトマイズガ
ス（例えばＡｒガス、Ｎ2 ガス) が粒子内に捕捉される
ことがなく、ＨＩＰにより容易に無孔質ライニング層が
得られるからである。
ＩＰによってライニング層を形成するので、耐食性耐摩
耗性を有する各種のＮｉ基、Ｃｏ基合金をはじめ、任意
の硬質耐摩耗性粉末を使用することができる。前記粉末
としてアトマイズ粉末を使用する場合は、１００メッシ
ュ以下のものがよい。１００メッシュ以下の粉末では、
速やかに急冷凝固するため、粉末製造時にアトマイズガ
ス（例えばＡｒガス、Ｎ2 ガス) が粒子内に捕捉される
ことがなく、ＨＩＰにより容易に無孔質ライニング層が
得られるからである。
【００１２】本発明の押出成形用ダイは次のようにして
製作される。まず、ダイ本体素材に機械加工によって溶
融樹脂流路に対応した孔部を形成する。該孔部の内面
に、適宜メッキ等の表面処理を施したり、ＨＩＰにより
耐食性耐摩耗性合金をライニングしてもよい。特にダイ
本体が機械構造用炭素鋼の場合には、上記処理を施すこ
とが好ましい。次に、炭化チタン、炭化ほう素、ほう化
チタン、ＣＢＮ等の高硬度砥粒のビトリファイド砥石等
の８０番から６００番程度のものを順次用いて、孔部に
おける流路面を形成しようとする部分をＲmax １〜１．
５Ｓ程度に粗研磨した後、前記高硬度砥粒をコンパウン
ド水溶液や適当な有機質媒体によって遊離状態で保持し
て、これを流路面に沿って溶融樹脂の流れ方向に加圧状
態で移動させ、仕上研磨する。但し、機械構造用炭素鋼
にメッキ等の表面処理が施されている場合には、粗研磨
は行わなくてもよく、孔部形成後、孔部の内周面に、加
圧状態で高硬度砥粒のコンパウンド水溶液等を溶融樹脂
の流れ方向に移動させるだけでよい。
製作される。まず、ダイ本体素材に機械加工によって溶
融樹脂流路に対応した孔部を形成する。該孔部の内面
に、適宜メッキ等の表面処理を施したり、ＨＩＰにより
耐食性耐摩耗性合金をライニングしてもよい。特にダイ
本体が機械構造用炭素鋼の場合には、上記処理を施すこ
とが好ましい。次に、炭化チタン、炭化ほう素、ほう化
チタン、ＣＢＮ等の高硬度砥粒のビトリファイド砥石等
の８０番から６００番程度のものを順次用いて、孔部に
おける流路面を形成しようとする部分をＲmax １〜１．
５Ｓ程度に粗研磨した後、前記高硬度砥粒をコンパウン
ド水溶液や適当な有機質媒体によって遊離状態で保持し
て、これを流路面に沿って溶融樹脂の流れ方向に加圧状
態で移動させ、仕上研磨する。但し、機械構造用炭素鋼
にメッキ等の表面処理が施されている場合には、粗研磨
は行わなくてもよく、孔部形成後、孔部の内周面に、加
圧状態で高硬度砥粒のコンパウンド水溶液等を溶融樹脂
の流れ方向に移動させるだけでよい。
【００１３】以上のように研磨することにより、研磨目
地を樹脂の流れ方向に揃えることができ、流路面におけ
る溶融樹脂の流体摩擦抵抗を著しく減少させることがで
きる。また、研磨後の流路面の表面粗さをＲmax ０．３
Ｓ以下に容易に鏡面加工することができる。また、ＨＩ
Ｐによりライニング層が形成されているダイリングは、
次のようにして製作される。ダイリング本体に、孔部を
形成した後、該孔部の内周面に一定間隔を介して軟鋼等
のカプセル芯金を設けて、ＨＩＰ用カプセルを製作す
る。該隙間に耐食性耐摩耗性合金粉末を充填し、脱気密
封後ＨＩＰ処理を施す。ＨＩＰにより、前記合金粉末が
焼結一体化すると共にダイリングの孔部内周面に拡散接
合する。これにより、焼結体内の空孔が圧潰されて、耐
食性耐摩耗性を備えた硬質ライニング層がダイリング内
周面に得られる。このライニング層の内周面を上記方法
にて研磨して作成する。
地を樹脂の流れ方向に揃えることができ、流路面におけ
る溶融樹脂の流体摩擦抵抗を著しく減少させることがで
きる。また、研磨後の流路面の表面粗さをＲmax ０．３
Ｓ以下に容易に鏡面加工することができる。また、ＨＩ
Ｐによりライニング層が形成されているダイリングは、
次のようにして製作される。ダイリング本体に、孔部を
形成した後、該孔部の内周面に一定間隔を介して軟鋼等
のカプセル芯金を設けて、ＨＩＰ用カプセルを製作す
る。該隙間に耐食性耐摩耗性合金粉末を充填し、脱気密
封後ＨＩＰ処理を施す。ＨＩＰにより、前記合金粉末が
焼結一体化すると共にダイリングの孔部内周面に拡散接
合する。これにより、焼結体内の空孔が圧潰されて、耐
食性耐摩耗性を備えた硬質ライニング層がダイリング内
周面に得られる。このライニング層の内周面を上記方法
にて研磨して作成する。
【００１４】ＨＩＰによりライニング層が形成されてい
るダイマンドレルは、次のようにして製作される。ダイ
マンドレル本体の外側に、軟鋼等のカプセル外筒材を設
け、ＨＩＰ用カプセルを製作する。該隙間に耐食性耐摩
耗性合金粉末を充填し、脱気密封後ＨＩＰ処理を施す。
ＨＩＰにより、前記合金粉末が焼結一体化すると共にダ
イリングの孔部内周面に拡散接合する。これにより、焼
結体内の空孔が圧潰されて、耐食性耐摩耗性を備えた硬
質ライニング層がダイマンドレル外周面に得られる。こ
のライニング層の内周面を上記方法にて研磨して作成す
る。
るダイマンドレルは、次のようにして製作される。ダイ
マンドレル本体の外側に、軟鋼等のカプセル外筒材を設
け、ＨＩＰ用カプセルを製作する。該隙間に耐食性耐摩
耗性合金粉末を充填し、脱気密封後ＨＩＰ処理を施す。
ＨＩＰにより、前記合金粉末が焼結一体化すると共にダ
イリングの孔部内周面に拡散接合する。これにより、焼
結体内の空孔が圧潰されて、耐食性耐摩耗性を備えた硬
質ライニング層がダイマンドレル外周面に得られる。こ
のライニング層の内周面を上記方法にて研磨して作成す
る。
【００１５】次に具体的実施例を掲げる。 ＜実施例１＞中心にφ２mmの孔を開設した円筒状ダイ本
体素材（材質ＳＣＭ４４０）を準備し、耐食性耐摩耗性
Ｎｉ基合金のアトマイズ粉末（粒径１００メッシュ以
下) を前記孔に充填し、脱気密封してＨＩＰ処理した。
ＨＩＰ処理後、素材外径をφ３０ｍｍに加工し、孔の中
の一体焼結したＮｉ基合金部分にその中心線に沿ってφ
１ｍｍの孔状流路を穿設し、その内周面をＲmax １Ｓ程
度に仕上げた。このダイ本体２の両端に、図１に示すよ
うに、流動用シリンダ１１，１１を付設し、シリンダ内
に収納した硬質砥粒と有機媒体との混合物１２を左右の
ピストン１３，１３の移動により加圧状態で前記流路４
を流動させ、無孔質ライニング層３の内周面を構成する
流路面５をＲmax ０．２Ｓ程度に研磨した。尚、使用し
た砥粒は炭化チタン、ＣＢＮである。その後、このダイ
を軸心に対して垂直に切断して、長さ１０ｍｍのリング
状ダイを得た。
体素材（材質ＳＣＭ４４０）を準備し、耐食性耐摩耗性
Ｎｉ基合金のアトマイズ粉末（粒径１００メッシュ以
下) を前記孔に充填し、脱気密封してＨＩＰ処理した。
ＨＩＰ処理後、素材外径をφ３０ｍｍに加工し、孔の中
の一体焼結したＮｉ基合金部分にその中心線に沿ってφ
１ｍｍの孔状流路を穿設し、その内周面をＲmax １Ｓ程
度に仕上げた。このダイ本体２の両端に、図１に示すよ
うに、流動用シリンダ１１，１１を付設し、シリンダ内
に収納した硬質砥粒と有機媒体との混合物１２を左右の
ピストン１３，１３の移動により加圧状態で前記流路４
を流動させ、無孔質ライニング層３の内周面を構成する
流路面５をＲmax ０．２Ｓ程度に研磨した。尚、使用し
た砥粒は炭化チタン、ＣＢＮである。その後、このダイ
を軸心に対して垂直に切断して、長さ１０ｍｍのリング
状ダイを得た。
【００１６】＜実施例２＞ダイ本体素材がＳＵＳ６３０
で、ダイ寸法は実施例1 に係るダイと等しいダイ本体を
準備し、該ダイ本体の内周面にライニング層を形成する
ことなく、実施例１と同様の加工方法にて、流路面をＲ
max ０．８Ｓ程度に研磨したリング状ダイを製作した。
で、ダイ寸法は実施例1 に係るダイと等しいダイ本体を
準備し、該ダイ本体の内周面にライニング層を形成する
ことなく、実施例１と同様の加工方法にて、流路面をＲ
max ０．８Ｓ程度に研磨したリング状ダイを製作した。
【００１７】＜従来例１＞ダイ本体の中心孔の内周面を
砥石を用いてＲmax ０．８Ｓ程度に仕上げたリング状ダ
イを製作した。ダイ本体材質、ダイ寸法は、実施例２に
係るダイと同様である。 ＜従来例２＞ダイ本体の中心孔に硬質Ｃｒメッキを施
し、バフ研磨により、流路面をＲmax０．７Ｓに研磨し
たリング状ダイを製作した。ダイ本体材質、ダイ寸法は
実施例１に係る試験用ダイと同様である。
砥石を用いてＲmax ０．８Ｓ程度に仕上げたリング状ダ
イを製作した。ダイ本体材質、ダイ寸法は、実施例２に
係るダイと同様である。 ＜従来例２＞ダイ本体の中心孔に硬質Ｃｒメッキを施
し、バフ研磨により、流路面をＲmax０．７Ｓに研磨し
たリング状ダイを製作した。ダイ本体材質、ダイ寸法は
実施例１に係る試験用ダイと同様である。
【００１８】上記実施例１，２、従来例１，２に係るリ
ング状ダイを、図２に示す試験用押出装置に取り付け
て、合成樹脂の流動性を調べた。同図において、リング
状押出成形用ダイ２０はシリンダ２１の先端部に嵌着さ
れており、ダイ押え２２によって固定されている。２３
は押出プランジャ、２４は溶融状態の合成樹脂、２５は
ヒータである。使用した合成樹脂は低密度ポリエチレン
であり、押出温度は３００℃とした。
ング状ダイを、図２に示す試験用押出装置に取り付け
て、合成樹脂の流動性を調べた。同図において、リング
状押出成形用ダイ２０はシリンダ２１の先端部に嵌着さ
れており、ダイ押え２２によって固定されている。２３
は押出プランジャ、２４は溶融状態の合成樹脂、２５は
ヒータである。使用した合成樹脂は低密度ポリエチレン
であり、押出温度は３００℃とした。
【００１９】所定量の流量を流すのに要した圧力を測定
し、その結果を表１に示す。表１において、実施例２と
従来例１又は従来例２の結果とを比較すると、流路面の
Ｒmax が同程度であっても、同一流量を流すのに要する
圧力が少なくて済むことがわかる。すなわち、研磨後の
凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿っていると、流路面の流
体摩擦抵抗が低下することが認められる。
し、その結果を表１に示す。表１において、実施例２と
従来例１又は従来例２の結果とを比較すると、流路面の
Ｒmax が同程度であっても、同一流量を流すのに要する
圧力が少なくて済むことがわかる。すなわち、研磨後の
凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿っていると、流路面の流
体摩擦抵抗が低下することが認められる。
【００２０】さらに、平滑性に優れた実施例１のダイで
は、従来例のダイに比べて１００〜１０００ｍｌ／Ｓの
流量範囲において、約１／２の圧力で同一流量を流すこ
とが分かる。すなわち、実施例の流路面の流体摩擦抵抗
は、従来例に対して約１／２に軽減されていることが認
められる。
は、従来例のダイに比べて１００〜１０００ｍｌ／Ｓの
流量範囲において、約１／２の圧力で同一流量を流すこ
とが分かる。すなわち、実施例の流路面の流体摩擦抵抗
は、従来例に対して約１／２に軽減されていることが認
められる。
【００２１】
【表１】
【００２２】なお、本発明において、ダイ本体及びライ
ニング層の構成材料は特に限定していないが、両者を熱
伝導率の低い材料で構成することが好ましい。熱伝導率
の低い材料でダイ本体及びライニング層を形成すること
により、溶融樹脂の熱拡散を最小限とすることができ
る。ひいては樹脂製品の偏肉の原因となる溶融樹脂温度
のばらつきを小さくでき、樹脂製品の品質向上を図るこ
とができる。ここで、熱伝導率の低い材料とは、一般に
２０〜２００℃の範囲で０．０４〜０．０６ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓ・Ｋ程度の範囲の材料をいい、例えば、Ｎｉ基又
はＣｏ基の耐蝕耐摩耗性合金（２０〜２００℃の範囲で
０．０４ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）が挙げられる。このよ
うに熱伝導率の低い材料であれば、ダイ本体とライニン
グ層との材料は同じでなくてもよく、ライニング材とし
てＮｉ基又はＣｏ基の耐蝕耐摩耗性合金を用いた場合、
ダイ本体材としては熱伝導率が２０〜２００℃の範囲で
０．０４〜０．０６ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ程度の材料を
適宜選択できる。
ニング層の構成材料は特に限定していないが、両者を熱
伝導率の低い材料で構成することが好ましい。熱伝導率
の低い材料でダイ本体及びライニング層を形成すること
により、溶融樹脂の熱拡散を最小限とすることができ
る。ひいては樹脂製品の偏肉の原因となる溶融樹脂温度
のばらつきを小さくでき、樹脂製品の品質向上を図るこ
とができる。ここで、熱伝導率の低い材料とは、一般に
２０〜２００℃の範囲で０．０４〜０．０６ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓ・Ｋ程度の範囲の材料をいい、例えば、Ｎｉ基又
はＣｏ基の耐蝕耐摩耗性合金（２０〜２００℃の範囲で
０．０４ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ）が挙げられる。このよ
うに熱伝導率の低い材料であれば、ダイ本体とライニン
グ層との材料は同じでなくてもよく、ライニング材とし
てＮｉ基又はＣｏ基の耐蝕耐摩耗性合金を用いた場合、
ダイ本体材としては熱伝導率が２０〜２００℃の範囲で
０．０４〜０．０６ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ程度の材料を
適宜選択できる。
【００２３】また、本発明はライニング層の形成方法を
特に限定しておらず、メッキ等により形成してもよい
が、好ましくはＨＩＰによって形成し、さらにライニン
グ層とダイ本体とを拡散接合することが推奨される。ラ
イニング層とダイ本体材とを拡散接合する場合には、ラ
イニング層の構成材料とダイ本体材との熱膨張係数の差
が３×１０-6ｌ／℃以下で、ＨＩＰ冷却（冷却速度６０
〜１５０℃／ｈｒ）時にマルテンサイト変態又はベイナ
イト変態が生じないダイ本体材を選択することが好まし
い。
特に限定しておらず、メッキ等により形成してもよい
が、好ましくはＨＩＰによって形成し、さらにライニン
グ層とダイ本体とを拡散接合することが推奨される。ラ
イニング層とダイ本体材とを拡散接合する場合には、ラ
イニング層の構成材料とダイ本体材との熱膨張係数の差
が３×１０-6ｌ／℃以下で、ＨＩＰ冷却（冷却速度６０
〜１５０℃／ｈｒ）時にマルテンサイト変態又はベイナ
イト変態が生じないダイ本体材を選択することが好まし
い。
【００２４】ダイ本体材及びライニング層を熱伝導率が
低い材料で形成した場合の効果を、具体的な実施例に基
づいて説明する。 ＜実施例３＞ライニング層を形成する合金として、熱伝
導率が０．０３５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ〔２０〜２００
℃〕で熱膨張係数が１２．１×１０-6ｌ／℃〔２０〜４
００℃〕の特開昭６４−７９３３８号公報に開示されて
いる耐蝕耐摩耗性Ｎｉ基合金（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ
−Ｂ系合金）を用いた。ダイ本体材として、熱伝導率
０．０４３ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ〔２０〜２００℃〕で
熱膨張係数が１２．２×１０-6ｌ／℃〔２０〜４００
℃〕のＪＩＳ規格ＳＵＳ３２９ＪＩ合金を用いた。ＳＵ
Ｓ３２９ＪＩ合金は、フェライト・オーステナイトの二
相組織のため、ＨＩＰ冷却（冷却速度６０〜１５０℃／
ｈｒ）時にマルテンサイト変態又はベイナイト変態は生
じない。
低い材料で形成した場合の効果を、具体的な実施例に基
づいて説明する。 ＜実施例３＞ライニング層を形成する合金として、熱伝
導率が０．０３５ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ〔２０〜２００
℃〕で熱膨張係数が１２．１×１０-6ｌ／℃〔２０〜４
００℃〕の特開昭６４−７９３３８号公報に開示されて
いる耐蝕耐摩耗性Ｎｉ基合金（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ
−Ｂ系合金）を用いた。ダイ本体材として、熱伝導率
０．０４３ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・Ｋ〔２０〜２００℃〕で
熱膨張係数が１２．２×１０-6ｌ／℃〔２０〜４００
℃〕のＪＩＳ規格ＳＵＳ３２９ＪＩ合金を用いた。ＳＵ
Ｓ３２９ＪＩ合金は、フェライト・オーステナイトの二
相組織のため、ＨＩＰ冷却（冷却速度６０〜１５０℃／
ｈｒ）時にマルテンサイト変態又はベイナイト変態は生
じない。
【００２５】上述のライニング層が形成されたダイリン
グ及びダイマンドレルの製作方法に従って、図３に示す
ようなダイリング３１（外径３４０ｍｍ、内径２０４ｍ
ｍ、長さ８０ｍｍ）及びダイマンドレル３２（外径２０
０ｍｍ、内径１４０ｍｍ、長さ７５ｍｍ）を製作した。
ダイリング３１及びダイマンドレル３２のライニング層
は、各々３１ａ、３２ａで示されている。ライニング層
を形成する際のＨＩＰ処理は、９５０℃、１０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 で５時間行った。
グ及びダイマンドレルの製作方法に従って、図３に示す
ようなダイリング３１（外径３４０ｍｍ、内径２０４ｍ
ｍ、長さ８０ｍｍ）及びダイマンドレル３２（外径２０
０ｍｍ、内径１４０ｍｍ、長さ７５ｍｍ）を製作した。
ダイリング３１及びダイマンドレル３２のライニング層
は、各々３１ａ、３２ａで示されている。ライニング層
を形成する際のＨＩＰ処理は、９５０℃、１０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 で５時間行った。
【００２６】製作したダイリング３１及びダイマンドレ
ル３２（以下、両者をまとめてダイ３３という）を用い
て、ダイリング３１の外周に設けられたバンドヒータ３
４にてダイ３３の温度を２２０℃に設定して、低密度ポ
リエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂をフィルム成形した。そし
て、成形時のダイ出口近傍の樹脂温度を測定した。 ＜比較例３＞ダイ本体材としてＪＩＳ規格ＳＣＭ４４０
鋼を用い、この樹脂流路面に硬質クロムメッキ（メッキ
厚１５μｍ）を施して、実施例３と同形同寸法のダイリ
ング及びダイマンドレルを製作した。製作したダイを用
いて、実施例３と同様にしてＬＤＰＥ樹脂フィルム成形
し、成形時のダイ出口近傍の樹脂温度を測定した。
ル３２（以下、両者をまとめてダイ３３という）を用い
て、ダイリング３１の外周に設けられたバンドヒータ３
４にてダイ３３の温度を２２０℃に設定して、低密度ポ
リエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂をフィルム成形した。そし
て、成形時のダイ出口近傍の樹脂温度を測定した。 ＜比較例３＞ダイ本体材としてＪＩＳ規格ＳＣＭ４４０
鋼を用い、この樹脂流路面に硬質クロムメッキ（メッキ
厚１５μｍ）を施して、実施例３と同形同寸法のダイリ
ング及びダイマンドレルを製作した。製作したダイを用
いて、実施例３と同様にしてＬＤＰＥ樹脂フィルム成形
し、成形時のダイ出口近傍の樹脂温度を測定した。
【００２７】測定の結果、実施例３のダイを用いた場合
の樹脂温度は２０５〜２１０℃で、バラツキが５℃と小
さく、押し出しフィルムの偏肉及び肉厚変化はほとんど
認められなかった。一方、比較例３のダイを用いた場合
の樹脂温度は１８５〜２００℃でバラツキが１５℃もあ
り、押し出しフィルムの所々に偏肉及び肉厚変化が認め
られた。以上のことから、ダイ本体及びライニイグ層を
熱伝導率の小さい材料で形成することにより、樹脂製品
の偏肉及び肉厚変化を小さくすることができることがわ
かる。さらに、熱伝導率の小さい材料で形成されたダイ
を用いる場合には、ダイの設定温度と押し出し樹脂温度
との差が小さくなることから、ダイの設定温度を低くす
ることができ、バンドヒータの省エネルギー化を図るこ
ともできる。
の樹脂温度は２０５〜２１０℃で、バラツキが５℃と小
さく、押し出しフィルムの偏肉及び肉厚変化はほとんど
認められなかった。一方、比較例３のダイを用いた場合
の樹脂温度は１８５〜２００℃でバラツキが１５℃もあ
り、押し出しフィルムの所々に偏肉及び肉厚変化が認め
られた。以上のことから、ダイ本体及びライニイグ層を
熱伝導率の小さい材料で形成することにより、樹脂製品
の偏肉及び肉厚変化を小さくすることができることがわ
かる。さらに、熱伝導率の小さい材料で形成されたダイ
を用いる場合には、ダイの設定温度と押し出し樹脂温度
との差が小さくなることから、ダイの設定温度を低くす
ることができ、バンドヒータの省エネルギー化を図るこ
ともできる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の押出成形用
ダイは、流路面が遊離砥粒の流動により研磨形成される
ため、平滑性に優れるのみならず、研磨後の凹凸が溶融
樹脂の流動方向に沿っているので、流路面の流体摩擦抵
抗を著しく低下させることができ、溶融樹脂のダイ流路
内における流動性を著しく向上させることができ、樹脂
の滞留劣化や焼き付きを防止することができる。
ダイは、流路面が遊離砥粒の流動により研磨形成される
ため、平滑性に優れるのみならず、研磨後の凹凸が溶融
樹脂の流動方向に沿っているので、流路面の流体摩擦抵
抗を著しく低下させることができ、溶融樹脂のダイ流路
内における流動性を著しく向上させることができ、樹脂
の滞留劣化や焼き付きを防止することができる。
【００２９】また、ダイ本体の内周面に耐食性耐摩耗性
合金粉末が一体焼結された無孔質ライニング層を形成
し、該ライニング層の内周面に流路面が形成された本発
明の押出成形用ダイは、平滑性及び流動性のみならず、
耐食性及び耐摩耗性の一層の向上を図ることもできる。
さらに、ダイ本体及びライニング層を熱伝導率の低い材
料で形成することにより、溶融樹脂温度のバラツキを小
さくでき、樹脂製品の偏肉を防止することもできる。
合金粉末が一体焼結された無孔質ライニング層を形成
し、該ライニング層の内周面に流路面が形成された本発
明の押出成形用ダイは、平滑性及び流動性のみならず、
耐食性及び耐摩耗性の一層の向上を図ることもできる。
さらに、ダイ本体及びライニング層を熱伝導率の低い材
料で形成することにより、溶融樹脂温度のバラツキを小
さくでき、樹脂製品の偏肉を防止することもできる。
【図１】本発明のダイ流路面の研磨状態を示す断面説明
図である。
図である。
【図２】試験用押出装置の断面説明図である。
【図３】実施例３で用いたダイを示す断面説明図であ
る。
る。
２ ダイ本体 ３ 無孔質ライニング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南出 俊幸 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 溶融樹脂の流入口から流出口に沿って該
流入口から注入された溶融樹脂を所定の断面形状になる
ように成形しつつ流すための流路面を備えた押出成形用
ダイにおいて、 ダイの流路面が、遊離砥粒の流動により研磨形成され、
研磨後の凹凸が溶融樹脂の流れ方向に沿っていることを
特徴とする押出成形用ダイ。 - 【請求項２】 ダイ本体の内周面に熱間等方圧加圧によ
り耐食性耐摩耗性合金粉末が一体焼結された無孔質ライ
ニング層が形成され、該無孔質ライニング層の内周面に
流路面が形成されていることを特徴とする請求項１に記
載の押出成形用ダイ。 - 【請求項３】 耐食性耐摩耗性合金粉末は１００メッシ
ュ以下のアトマイズ粉末であり、流路面の表面あらさは
Ｒmax ０．３Ｓ以下である請求項２に記載した押出成形
用ダイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102967A JPH06179234A (ja) | 1992-05-18 | 1993-04-28 | 押出成形用ダイ |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12496292 | 1992-05-18 | ||
| JP27301992 | 1992-10-12 | ||
| JP4-124962 | 1992-10-12 | ||
| JP4-273019 | 1992-10-12 | ||
| JP5102967A JPH06179234A (ja) | 1992-05-18 | 1993-04-28 | 押出成形用ダイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179234A true JPH06179234A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=27309852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102967A Pending JPH06179234A (ja) | 1992-05-18 | 1993-04-28 | 押出成形用ダイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06179234A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004167490A (ja) * | 2003-12-25 | 2004-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | 塗布装置 |
| JP2012020434A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | ダイ及びその製造方法 |
| CN105563240A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种自增压高速磨粒流孔内表面抛光装置 |
| JP2019085169A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-06 | 株式会社クラレ | 包装容器 |
| CN111633473A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-09-08 | 广东龙丰精密铜管有限公司 | 一种减径模加工方法 |
| CN111843812A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 湖南南方通用航空发动机有限公司 | 一种端齿零件的腔体磨粒流加工用夹具 |
| CN114728398A (zh) * | 2019-11-18 | 2022-07-08 | Am金属有限公司 | 用于使工件的表面光滑的流动研磨装置 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102967A patent/JPH06179234A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004167490A (ja) * | 2003-12-25 | 2004-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | 塗布装置 |
| JP2012020434A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Hirai Kogyo Kk | ダイ及びその製造方法 |
| CN105563240A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 广东工业大学 | 一种自增压高速磨粒流孔内表面抛光装置 |
| JP2019085169A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-06 | 株式会社クラレ | 包装容器 |
| CN114728398A (zh) * | 2019-11-18 | 2022-07-08 | Am金属有限公司 | 用于使工件的表面光滑的流动研磨装置 |
| CN111633473A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-09-08 | 广东龙丰精密铜管有限公司 | 一种减径模加工方法 |
| CN111843812A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-10-30 | 湖南南方通用航空发动机有限公司 | 一种端齿零件的腔体磨粒流加工用夹具 |
| CN111843812B (zh) * | 2020-07-29 | 2021-09-03 | 湖南南方通用航空发动机有限公司 | 一种端齿零件的腔体磨粒流加工用夹具 |
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