JPH06218784A - 射出成形装置 - Google Patents

射出成形装置

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JPH06218784A
JPH06218784A JP3283793A JP3283793A JPH06218784A JP H06218784 A JPH06218784 A JP H06218784A JP 3283793 A JP3283793 A JP 3283793A JP 3283793 A JP3283793 A JP 3283793A JP H06218784 A JPH06218784 A JP H06218784A
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JP
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heat
medium
injection molding
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passage
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JP3283793A
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Masatoshi Matsumae
昌年 松前
Hidetoshi Kimoto
英俊 木元
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Taiho Kogyo Co Ltd
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Taiho Kogyo Co Ltd
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低い射出圧でも合成樹脂の流動性が確保で
き、成形時間の短縮がはかれる射出成形装置を提供す
る。 【構成】 成形部19の表面を熱容量の小さな熱伝導層
14,18により形成し、この熱伝導層14,18と接
触させた熱媒体通路20,21に加熱媒体もしくは冷却
媒体を流入させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂の成形に用い
る射出成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、合成樹脂を射出成形する場合、図
2に示す様な射出成形装置が用いられており、その装置
は以下説明する様な動作により合成樹脂成形体を製造し
ていた。
【0003】合成樹脂供給部1より射出シリンダ2内に
供給された樹脂は、加熱装置3により加熱されて溶融可
塑化され、ノズル4より固定側金型5のキャビティ6、
および移動側金型7のキャビティ8により形成される成
形部に射出手段9により射出充填される。
【0004】溶融可塑化された樹脂は、射出されて金型
5,7のキャビティ6,8内を流動する際、金型は加温
されてはいるが表面温度は樹脂の温度より低いため、金
型と接触する部分の温度が低下して粘度が増加し、金型
との間に摩擦抵抗を発生させて流動性を減少させるの
で、その流動性の減少を補うために加圧下で樹脂を射出
している。
【0005】溶融可塑化された樹脂が、成形部に充填さ
れると冷却管10に常温の水を流入させて成形部の金型
表面温度を低下させ、成形部に充填された樹脂の表面温
度を下げて合成樹脂成形体として取り出していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
射出成形装置では、合成樹脂を射出成形する場合、射出
時は合成樹脂の流動性を良好に維持する必要性から、金
型の成形部表面を加温して金型と接触する合成樹脂の温
度低下を少なくし、かつ加圧下で射出している。
【0007】また合成樹脂成形体を金型より取り出す離
型時は、成形体としての形態を保持させる必要性から、
金型と接触する合成樹脂の温度を熱変形温度以下まで下
げるために、金型の成形部表面を冷却している。
【0008】射出成形効率をあげるためには射出時から
離型時までの所要時間を短縮する必要があり、そのため
に解決すべき課題としては、射出時における成形部表面
の所定温度から離型時における成形部表面の所定温度ま
で冷却する時間を短縮し、さらに離型時における成形部
表面の所定温度から射出時における成形部表面の所定温
度まで加温する時間を短縮することが解決要因の一つと
なっている。
【0009】そのためには、射出時と離型時における成
形部表面の温度差を小さくすること、すなわち射出時に
おける成形部表面の温度を低く設定することが考えられ
るが、成形部表面の温度が低いと溶融可塑化された樹脂
の流動性が減少するので、それを補うために射出時に加
圧する圧力をより大きくしなければならなくなる。
【0010】しかし、射出時の圧力を大きくすると、金
型の耐圧強度を大きくする必要があり、そのため金型が
大型化し、射出成形装置自体も大型化すると云う問題点
を有していた。
【0011】本発明は、射出時には短時間で成形部表面
を所定温度まで上昇させることができ、離型時にも短時
間で成形部を所定温度まで低下させることができ、その
上、射出時に必要以上の圧力を加えなくても樹脂の流動
性が確保でき、成形時間の短縮化がはかれ、かつ所要エ
ネルギーの極小化が図かれ、しかも軽量小形化できる射
出成形装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の射出成形装置においては、固定側金型もし
くは移動側金型の少なくとも一方の成形部表面を熱容量
の小さな熱伝導層により形成し、この金型内には、前記
熱伝導層と熱的に接触する熱媒体通路を設置し、この熱
媒体通路を熱媒源と接続させたものである。
【0013】上記熱媒体通路は、熱伝導層と熱的に接触
する部分を面状に形成しておくと、熱伝導層への熱伝導
がより良好となり、成形時間がより短縮される効果もあ
る。
【0014】また、熱媒体通路は、一系統の通路に加熱
媒体および冷却媒体を交互に通す様にすることが装置を
小形化する上では好ましいが、加熱媒体と冷却媒体とを
通す通路を別個に独立させた二系統とすることもでき
る。
【0015】
【作用】上記の様に構成された射出成形装置において
は、合成樹脂の射出成形時には、層状で熱容量が小さい
熱伝導層と熱的に接触している熱媒体通路に加熱媒体を
流すと金型の成形部表面は短時間で所定の高温に維持さ
れるので、溶融可塑化された樹脂の流動性が低下するこ
とはなく、必要以上の圧力を加えなくても樹脂は円滑に
流動して成形部に充填され、また離型時には、熱媒体通
路に冷却媒体を流すと熱容量の小さい熱伝導層は短時間
で熱変形温度以下の所定温度となって金型の成形部表面
を所定温度に維持するので、成形体の取り出しが容易と
なる。
【0016】
【実施例】本発明射出成形装置の実施例について、図1
を参照して説明する。
【0017】図1において、11は樹脂、無機材料など
の断熱材により形成した断熱体12と鋼材などで形成し
た補強枠13とにより構成する固定側金型、14は固定
側金型11の断熱体12の表面を被覆する熱容量の小さ
な熱伝導層で、電鋳ニッケル層、ニッケル薄板など熱伝
導性の良好で耐蝕性の材料で形成している。
【0018】15は樹脂、無機材料などの断熱材で形成
した断熱体16と鋼材などで形成した補強枠17とによ
り構成する移動側金型、18は移動側金型15の断熱体
16の表面を被覆する熱容量の小さな熱伝導層で、電鋳
ニッケル層、ニッケル薄板など熱伝導性の良好で耐蝕性
の材料で形成している。
【0019】19は熱伝導層14,18により表面が形
成された成形部、20は熱伝導層14と熱的に接触する
様に固定側金型11の断熱体12内に設置した熱媒体通
路で銅のような熱伝導性が良く、耐蝕性で加工性容易な
材料で構成され、21は熱伝導層18と熱的に接触する
様に移動側金型15の断熱体16内に設置した熱媒体通
路で銅のような熱伝導性が良く耐蝕性で加工性容易な材
料で構成されており、これら熱媒体通路20,21の形
状は断面円形のパイプ状または断面円形の一部を平面状
に押圧した図1に示すような断面かまぼこ形のパイプ状
でも良いが、断面かまぼこ形の方が熱伝導層14,18
との熱的接触が良好となって、熱伝導が好ましいものと
なる。
【0020】22,23は熱湯、加圧水、加熱した油な
どを熱媒体とする加熱媒源、24,25は常温の水を熱
媒体とする冷却媒源であり、加熱媒源22は切換弁26
を介して熱媒体通路20と接続されて加熱媒体循環通路
27を、冷却媒源24は切換弁26を介して熱媒体通路
20と接続されて冷却媒体循環通路28を、加熱媒源2
3は切換弁29を介して熱媒体通路21と接続されて加
熱媒体循環通路30を、冷却媒源25は切換弁29を介
して熱媒体通路21と接続されて冷却媒体循環通路31
をそれぞれ形成している。
【0021】なお、以上の説明では熱媒体通路20,2
1は、それぞれ加熱媒体用と冷却媒体用との通路を一つ
の通路で共用させた場合について述べたが、熱媒体通路
20,21それぞれについて加熱媒体用と冷却媒体用と
の二系統に分離して加熱媒源22,23、または冷却媒
源24,25に接続させ、循環通路を加熱媒体用と冷却
媒体用とに独立させることも可能である。
【0022】つぎにポリスチレンを材料とし、上述の射
出成形装置により自動車用空調装置に用いる通風路開閉
用ダンパを射出成形する場合について説明する。
【0023】ポリスチレンが流動性を発生するのは約1
40℃であるので加熱装置3によって射出シリンダ2内
のポリスチレンを約220℃に加熱して溶融可塑化す
る。
【0024】一方固定側金型11の断熱体12および移
動側金型15の断熱体16を煉瓦材により構成し、それ
らの表面には蛇行状の凹溝をそれぞれ形成し、この凹溝
内に銅パイプからなる断面かまぼこ形の熱媒体通路2
0,21を平面部を表面にして設置した状態で、断熱体
12,16の表面に厚さ2mmのニッケル層を電鋳により
形成して熱伝導層14,18とすると、この熱伝導層1
4,18は熱媒体通路20,21の平面部上にも形成さ
れるので、熱伝導層14,18と熱媒体通路20,21
とは熱的に良好に接触される。
【0025】そこで、射出時には、切換弁26,29を
操作して熱媒体通路20,21を加熱媒源22,23に
接続した加熱媒体循環通路27,30を形成させ、この
通路27,30に加熱媒源22,23より約120℃の
加圧水を流入すると熱媒体通路20,21は加圧水によ
り加熱され、熱的に接触している熱伝導層14,18も
層状で熱容量が小さいので直ちに加熱されて成形部19
の表面温度は約120℃となり、射出圧は30atmで
もポリスチレンが円滑かつ良好に成形部19に流動し充
填された。
【0026】しかし、図2に示す従来の射出成形装置を
用いて射出成形した場合は、金型5,7の熱容量が大き
いので、キャビティ7,8により形成される成形部の表
面温度は上昇し難く、約40℃となり、ポリスチレンを
円滑に成形部に流動充填させるには、約800atmの
射出圧が必要であった。
【0027】つぎの離型時には、切換弁26,29を操
作し、熱媒体通路20,21を冷却媒源24,25に接
続した冷却媒体循環通路28,31を形成させ、この通
路28,31に冷却媒源24,25より常温の水を流入
すると、常温水は加圧水を押出しながら熱媒体通路2
0,21内を流れて通路28,31と熱的に接触してい
る熱伝導層14,18の温度を下げ、成形部19の表面
温度は約30℃まで直ちに低下して成形体の取り出しを
容易にした。
【0028】熱伝導層14,18は、層状で熱容量が小
さいので、熱媒体通路20,21内を流れる加熱媒体も
しくは冷却媒体の熱量を伝導し易く、従来の装置を用い
た場合に比べ一サイクルで約8秒成形時間を短縮するこ
とができた。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0030】固定側金型もしくは移動側金型の少なくと
も一方の成形部表面を熱容量の小さな熱伝導層により形
成し、この熱伝導層に加熱媒体ならびに冷却媒体を流す
熱媒体通路を熱的に接触させているので、成形部表面の
温度は、加熱媒体および冷却媒体の熱量により短時間で
所定温度となり、射出時には成形部表面の温度が高く充
分な樹脂流動性を維持して低い射出圧力でも射出成形が
可能となる。
【0031】また、射出圧力を低くできることから、圧
力発生手段も小型となり、その上金型の耐圧強度も小さ
くて良いことから軽量小型となって、射出成形装置の小
型化がはかれる。
【0032】また、成形部表面の熱容量が小さいので、
成形時間を短縮して成形効率をあげることもできる。
【0033】さらに、熱容量の小さい事より、加熱冷却
に要するエネルギーも少なくてよい。
【0034】また、熱伝導層と接触する熱媒体通路の部
分を平面状にすることにより両者は面接触するので、熱
伝導効率がより良好となり、成形効率を上げることにも
なる。
【0035】また、熱媒体通路は、加熱媒体用と冷却媒
体用とを共有する一系統とすることにより装置自体を小
型化することができるが、熱媒体通路を二系統設け、加
熱媒体用と冷却媒体用とを分離することにより熱媒源の
寿命を延ばすこともできる。
【0036】さらに、金型の耐圧強度が小さくできるの
で、従来の様に全体を鋼材などで形成する必要がなく、
鋼材などは補強材程度に用いれば良く軽量、安価なもの
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における射出成形装置の要部
の断面図である。
【図2】従来における射出成形装置の要部の断面図であ
る。
【符号の説明】
11 固定側金型 14,18 熱伝導層 15 移動側金型 19 成形部 20,21 熱媒体通路 22,23 加熱媒源 24,25 冷却媒源

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定側金型もしくは移動側金型の少なく
    とも一方の成形部表面を熱容量の小さい熱伝導層により
    形成し、この金型内には前記熱伝導層と熱的に接触する
    熱媒体通路を設置し、この熱媒体通路は熱媒源と接続し
    たことを特徴とする射出成形装置。
  2. 【請求項2】 電鋳ニッケル層等により熱伝導層を形成
    してなる請求項1記載の射出成形装置。
  3. 【請求項3】 銅パイプ等により熱媒体通路を形成して
    なる請求項1記載の射出成形装置。
  4. 【請求項4】 熱媒体通路は、熱伝導層と面接触させて
    なる請求項1,2又は3記載の射出成形装置。
  5. 【請求項5】 熱媒体通路は、切換手段を介して加熱媒
    源および冷却媒源と接続してなる請求項1,2,3又は
    4記載の射出成形装置。
  6. 【請求項6】 熱媒体通路は、加熱媒源と接続する加熱
    媒体通路および冷却媒源と接続する冷却媒体通路の二系
    統で構成してなる請求項1,2,3又は4記載の射出成
    形装置。
JP3283793A 1993-01-28 1993-01-28 射出成形装置 Pending JPH06218784A (ja)

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