JPH06246808A - 射出成形方法 - Google Patents
射出成形方法Info
- Publication number
- JPH06246808A JPH06246808A JP6115893A JP6115893A JPH06246808A JP H06246808 A JPH06246808 A JP H06246808A JP 6115893 A JP6115893 A JP 6115893A JP 6115893 A JP6115893 A JP 6115893A JP H06246808 A JPH06246808 A JP H06246808A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 せん断発熱による溶融樹脂の温度上昇の影響
を受けることがないようにする。 【構成】 使用する樹脂の種類に応じて、予め基準射出
速度Ｖa および基準加熱シリンダ温度Ｔ1 を射出速度設
定器１１および加熱シリンダ温度設定器１２にそれぞれ
設定するとともに、基準射出速度Ｖa および基準加熱シ
リンダ温度Ｔ1 による射出成形を行い、成形品を得る。
成形品の表面外観を検査し、ひけ等が発生している場
合、射出速度設定器１１に所定の設定射出速度Ｖb を入
力して射出速度を変化させる。すると、演算器１３は射
出速度の変化にともなうせん断発熱量ΔＴを算出し、こ
れを表示器１５が表示するとともに、加熱シリンダ温度
コントローラ１６は加熱シリンダ温度をＴ1 −ΔＴとす
る指令を出力する。
を受けることがないようにする。 【構成】 使用する樹脂の種類に応じて、予め基準射出
速度Ｖa および基準加熱シリンダ温度Ｔ1 を射出速度設
定器１１および加熱シリンダ温度設定器１２にそれぞれ
設定するとともに、基準射出速度Ｖa および基準加熱シ
リンダ温度Ｔ1 による射出成形を行い、成形品を得る。
成形品の表面外観を検査し、ひけ等が発生している場
合、射出速度設定器１１に所定の設定射出速度Ｖb を入
力して射出速度を変化させる。すると、演算器１３は射
出速度の変化にともなうせん断発熱量ΔＴを算出し、こ
れを表示器１５が表示するとともに、加熱シリンダ温度
コントローラ１６は加熱シリンダ温度をＴ1 −ΔＴとす
る指令を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キャビティへ射出充填
される溶融樹脂の温度をほぼ一定の温度に保つことがで
きる射出成形方法に関するものである。
される溶融樹脂の温度をほぼ一定の温度に保つことがで
きる射出成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の射出成形方法は、射出装置の加熱
シリンダの温度を所定の設定加熱シリンダ温度に設定し
ておき、これにより樹脂材料を溶融し、溶融樹脂を型締
した金型のキャビティへ射出充填している。
シリンダの温度を所定の設定加熱シリンダ温度に設定し
ておき、これにより樹脂材料を溶融し、溶融樹脂を型締
した金型のキャビティへ射出充填している。
【０００３】しかし、前記射出充填時に、加熱シリンダ
の溶融樹脂はノズルの部分でせん断力を受けて発熱する
いわゆるせん断発熱によってその温度が上昇し、前記設
定加熱シリンダ温度にて溶融した溶融樹脂温度よりも１
℃〜３０℃程度高温になってしまう。
の溶融樹脂はノズルの部分でせん断力を受けて発熱する
いわゆるせん断発熱によってその温度が上昇し、前記設
定加熱シリンダ温度にて溶融した溶融樹脂温度よりも１
℃〜３０℃程度高温になってしまう。
【０００４】このせん断発熱による温度上昇量は、射出
速度にほぼ比例して大きくなり、とりわけ、高粘度の超
エンジニアリングプラスチックの場合には、射出速度を
高速に設定するため、前記溶融樹脂のせん断発熱による
温度上昇量が大きくなる。
速度にほぼ比例して大きくなり、とりわけ、高粘度の超
エンジニアリングプラスチックの場合には、射出速度を
高速に設定するため、前記溶融樹脂のせん断発熱による
温度上昇量が大きくなる。
【０００５】射出充填時における金型のキャビティへ射
出充填される溶融樹脂の温度が高すぎると、成形品にひ
けやそりが発生するおそれがあるので、これを防止する
ために、従来は次に説明するような射出樹脂発熱量検出
装置が提案されている。
出充填される溶融樹脂の温度が高すぎると、成形品にひ
けやそりが発生するおそれがあるので、これを防止する
ために、従来は次に説明するような射出樹脂発熱量検出
装置が提案されている。
【０００６】この装置を簡単に説明すると、ノズルの開
口面積、金型内流路抵抗およびスクリュ速度と、樹脂特
性値により溶融した樹脂の発熱量を演算し、その値をデ
イスプレイにより表示するものである（特公平４−２３
８９３号公報参照）。
口面積、金型内流路抵抗およびスクリュ速度と、樹脂特
性値により溶融した樹脂の発熱量を演算し、その値をデ
イスプレイにより表示するものである（特公平４−２３
８９３号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では、射出速度等を変化させたとき、金型内へ射出充
填される溶融樹脂温度が変動し、この溶融樹脂温度の変
動に対して金型温度の調節だけでは十分に対応すること
ができず、とくに溶融樹脂温度が高温になると成形品に
変色や焼けを生じるという問題点があった。
術では、射出速度等を変化させたとき、金型内へ射出充
填される溶融樹脂温度が変動し、この溶融樹脂温度の変
動に対して金型温度の調節だけでは十分に対応すること
ができず、とくに溶融樹脂温度が高温になると成形品に
変色や焼けを生じるという問題点があった。
【０００８】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、せん断発熱による溶融
樹脂の温度上昇の影響を受けることのない射出成形方法
を実現することを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであって、せん断発熱による溶融
樹脂の温度上昇の影響を受けることのない射出成形方法
を実現することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形方法は、射出装置の加熱シリンダ
で樹脂を可塑化して溶融樹脂とし、該溶融樹脂を型締し
た金型のキャビティへ射出充填する射出成形方法におい
て、前記樹脂の種類に応じて基準加熱シリンダ温度Ｔ1
および基準射出速度Ｖa を設定し、前記基準射出速度Ｖ
a から所定の設定射出速度Ｖb に射出速度を変化させた
とき、この射出速度の変化にともなうノズルの部分にお
けるせん断発熱による溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを予測
し、前記加熱シリンダの温度をＴ1 −ΔＴに変化させる
ことを特徴とするものである。
め、本発明の射出成形方法は、射出装置の加熱シリンダ
で樹脂を可塑化して溶融樹脂とし、該溶融樹脂を型締し
た金型のキャビティへ射出充填する射出成形方法におい
て、前記樹脂の種類に応じて基準加熱シリンダ温度Ｔ1
および基準射出速度Ｖa を設定し、前記基準射出速度Ｖ
a から所定の設定射出速度Ｖb に射出速度を変化させた
とき、この射出速度の変化にともなうノズルの部分にお
けるせん断発熱による溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを予測
し、前記加熱シリンダの温度をＴ1 −ΔＴに変化させる
ことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】基準加熱シリンダ温度Ｔ1 および基準射出速度
Ｖa から、任意の設定射出速度Ｖb に射出速度を変化さ
せたとき、この射出速度の変化にともなうせん断発熱に
よる溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを演算し、加熱シリンダ
温度を前記基準加熱シリンダ温度Ｔ1 から前記温度上昇
量ΔＴだけ下げておく。その結果、溶融樹脂温度は常に
前記基準加熱シリンダ温度Ｔ1 にて溶融したときの溶融
樹脂温度に保たれる。
Ｖa から、任意の設定射出速度Ｖb に射出速度を変化さ
せたとき、この射出速度の変化にともなうせん断発熱に
よる溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを演算し、加熱シリンダ
温度を前記基準加熱シリンダ温度Ｔ1 から前記温度上昇
量ΔＴだけ下げておく。その結果、溶融樹脂温度は常に
前記基準加熱シリンダ温度Ｔ1 にて溶融したときの溶融
樹脂温度に保たれる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。
【００１２】図１は、本発明の実施に用いる射出成形機
の説明図である。
の説明図である。
【００１３】射出装置１は、インラインスクリュ方式の
ものであって、先端部にノズル４をもつ加熱シリンダ２
と、加熱シリンダ２内に進退および回転自在に配設され
た図示しないスクリュを備え、加熱シリンダ２の外周面
には複数の加熱手段である４個のシリンダヒータ３ａ〜
３ｄが取付けられ、ノズル４の外周面にも複数の加熱手
段である２個のノズルヒータ４ａ，４ｂが取付けられて
いる。各シリンダヒータ３ａ〜３ｄおよび各ノズルヒー
タ４ａ，４ｂは、図３に示す制御装置１７の加熱シリン
ダ温度コントローラ１６により所定の温度に制御される
ように構成されている。
ものであって、先端部にノズル４をもつ加熱シリンダ２
と、加熱シリンダ２内に進退および回転自在に配設され
た図示しないスクリュを備え、加熱シリンダ２の外周面
には複数の加熱手段である４個のシリンダヒータ３ａ〜
３ｄが取付けられ、ノズル４の外周面にも複数の加熱手
段である２個のノズルヒータ４ａ，４ｂが取付けられて
いる。各シリンダヒータ３ａ〜３ｄおよび各ノズルヒー
タ４ａ，４ｂは、図３に示す制御装置１７の加熱シリン
ダ温度コントローラ１６により所定の温度に制御される
ように構成されている。
【００１４】型締装置の固定盤５および可動盤７には、
固定側金型６と可動側金型８がそれぞれ取付けられてお
り、型締時にはスプル９が連通したキャビティ１０が形
成される。
固定側金型６と可動側金型８がそれぞれ取付けられてお
り、型締時にはスプル９が連通したキャビティ１０が形
成される。
【００１５】先ず、前記せん断発熱による溶融樹脂の温
度上昇量の算出式について説明する。
度上昇量の算出式について説明する。
【００１６】ノズル４の部分における流動圧力損失は次
に説明する近似式により求めることができる。ここで、
図２に示すようにノズル４の長さをＬ、ノズル孔を２Ｒ
とする。
に説明する近似式により求めることができる。ここで、
図２に示すようにノズル４の長さをＬ、ノズル孔を２Ｒ
とする。
【００１７】樹脂を純粘性流体と仮定し、粘度とせん断
速度の関係式をパワーローモデルによって表わすと数１
の（１），（２）式となる。
速度の関係式をパワーローモデルによって表わすと数１
の（１），（２）式となる。
【００１８】
【数１】
【００１９】
【数２】 非ニュートン性を考慮するためにラビノビッチ補正を行
い、樹脂のせん断速度を求めると、数３の（４）式のよ
うになる。
い、樹脂のせん断速度を求めると、数３の（４）式のよ
うになる。
【００２０】
【数３】 また、ノズル４の部分の流動圧力損失ΔＰは次式で近似
することができる。
することができる。
【００２１】 ΔＰ＝２・η・Ｑ・Ｌ・（３ｎ＋１）／（ｎ・π・Ｒ4 ）・・・（５） 他方、ノズル４の部分でのエネルギー保存則をベルヌィ
の定理を用いて表わすと次式となる。
の定理を用いて表わすと次式となる。
【００２２】 Ｐ1 ／ρ＋Ｖ1 2／２＝Ｐ2 ／ρ＋Ｖ2 2／２＋ΔＨ・・・・・・・（６） ここで、ρ：密度 Ｖ1 ：入口速度 Ｐ1 ：入口圧力 Ｖ2 ：出口速度 Ｐ2 ：出口圧力 Ｈ：圧力損失ヘッド この圧力損失ヘッドがすべて熱エネルギーに変換された
とすると、ノズル４の部分における溶融樹脂の温度上昇
量は次式で表わされる。
とすると、ノズル４の部分における溶融樹脂の温度上昇
量は次式で表わされる。
【００２３】 ΔＴ＝ΔＨ／（ρ・ＣP ）＝ΔＰ／（ρ・ＣP ）・・・・・・・（７） ここで、ＣP ：定圧比熱 （７）式に（５）式を代入すると、 ΔＴ＝２・η・Ｑ・Ｌ・（３ｎ＋１）／（ｎ・π・Ｒ4 ・ρ・ＣP ） ・・・・・・・（８） 次に本発明の射出成形方法の一実施例について説明す
る。
る。
【００２４】図３に示すように制御装置１７は、任意の
射出速度を入力して設定することができる射出速度設定
器１１、任意の加熱シリンダ温度を入力して設定するこ
とができる加熱シリンダ温度設定器１２、前述した
（８）式を演算することができる演算器１３、演算器１
３の出力信号ΔＴを表示する表示器１５、加熱シリンダ
温度コントローラ１６、樹脂特性値を記憶している樹脂
特性データベース１４から構成されている。
射出速度を入力して設定することができる射出速度設定
器１１、任意の加熱シリンダ温度を入力して設定するこ
とができる加熱シリンダ温度設定器１２、前述した
（８）式を演算することができる演算器１３、演算器１
３の出力信号ΔＴを表示する表示器１５、加熱シリンダ
温度コントローラ１６、樹脂特性値を記憶している樹脂
特性データベース１４から構成されている。
【００２５】先ず、使用する樹脂の種類に応じて、予め
基準射出速度Ｖa および基準加熱シリンダ温度Ｔ1 を射
出速度設定器１１および加熱シリンダ温度設定器１２に
それぞれ設定するとともに、基準射出速度Ｖa および基
準加熱シリンダ温度Ｔ1 による射出成形を行い、成形品
を得る。
基準射出速度Ｖa および基準加熱シリンダ温度Ｔ1 を射
出速度設定器１１および加熱シリンダ温度設定器１２に
それぞれ設定するとともに、基準射出速度Ｖa および基
準加熱シリンダ温度Ｔ1 による射出成形を行い、成形品
を得る。
【００２６】成形品の表面外観を検査し、ひけ等が発生
している場合、射出速度を基準射出速度Ｖa から所定の
設定射出速度Ｖb へ変化させるため、射出速度設定器１
１に所定の設定射出速度Ｖb を入力する。すると演算器
１３は、樹脂特性データベース１４より、密度ρ、定圧
比熱ＣP 、粘性係数ηおよびパワーローモデルのべき指
数ｎのデータを得て、上記（８）式の演算を行って、基
準射出速度Ｖa から所定の設定射出速度Ｖb への変化に
ともなうせん断発熱量ΔＴを算出し、これを表示器１５
へ送って表示するとともに、加熱シリンダ温度コントロ
ーラ１６へ送る。加熱シリンダ温度コントローラ１６
は、基準加熱シリンダ温度Ｔ1 から前記せん断発熱量Δ
Ｔだけ温度を下降させる指令を出し、各加熱シリンダヒ
ータ３ａ〜３ｄおよび各ノズルヒータ４ａ，４ｂの温度
を調節し、加熱シリンダ温度をＴ1−ΔＴとする。これ
により、射出速度を変化させたにもかかわらず、キャビ
ティに充填される溶融樹脂温度は、基準加熱シリンダ温
度Ｔ1 および基準射出速度Ｖa に設定して射出充填した
ときの溶融樹脂温度とほぼ等しい温度に保つことができ
る。このため、金型のキャビティへ射出充填される溶融
樹脂温度が成形品に変色や焼けを生じるような高温にな
るおそれがない。
している場合、射出速度を基準射出速度Ｖa から所定の
設定射出速度Ｖb へ変化させるため、射出速度設定器１
１に所定の設定射出速度Ｖb を入力する。すると演算器
１３は、樹脂特性データベース１４より、密度ρ、定圧
比熱ＣP 、粘性係数ηおよびパワーローモデルのべき指
数ｎのデータを得て、上記（８）式の演算を行って、基
準射出速度Ｖa から所定の設定射出速度Ｖb への変化に
ともなうせん断発熱量ΔＴを算出し、これを表示器１５
へ送って表示するとともに、加熱シリンダ温度コントロ
ーラ１６へ送る。加熱シリンダ温度コントローラ１６
は、基準加熱シリンダ温度Ｔ1 から前記せん断発熱量Δ
Ｔだけ温度を下降させる指令を出し、各加熱シリンダヒ
ータ３ａ〜３ｄおよび各ノズルヒータ４ａ，４ｂの温度
を調節し、加熱シリンダ温度をＴ1−ΔＴとする。これ
により、射出速度を変化させたにもかかわらず、キャビ
ティに充填される溶融樹脂温度は、基準加熱シリンダ温
度Ｔ1 および基準射出速度Ｖa に設定して射出充填した
ときの溶融樹脂温度とほぼ等しい温度に保つことができ
る。このため、金型のキャビティへ射出充填される溶融
樹脂温度が成形品に変色や焼けを生じるような高温にな
るおそれがない。
【００２７】また、本実施例において、金型温度を変化
させ、それぞれの金型温度で射出成形を行い、成形され
た成形品の表面欠陥を調べることにより、成形品の表面
欠陥に対する金型温度の影響を把握することができる。
させ、それぞれの金型温度で射出成形を行い、成形され
た成形品の表面欠陥を調べることにより、成形品の表面
欠陥に対する金型温度の影響を把握することができる。
【００２８】この場合、基準シリンダ温度Ｔ1 および基
準射出速度Ｖa は樹脂の種類に応じ、適切な温度の範囲
内において任意に設定することができる。
準射出速度Ｖa は樹脂の種類に応じ、適切な温度の範囲
内において任意に設定することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００３０】成形品のひけやそり等の発生を防止するた
め、射出速度を変化させたとしても常に射出充填時の溶
融樹脂温度をほぼ一定の温度に保つことができるので、
成形品に変色や焼けが発生しない。
め、射出速度を変化させたとしても常に射出充填時の溶
融樹脂温度をほぼ一定の温度に保つことができるので、
成形品に変色や焼けが発生しない。
【００３１】また、成形品の品質に影響を及ぼす他の因
子として例えば、金型温度の影響を調べる場合、金型温
度を種々変化させて射出成形をそれぞれに行って金型温
度の成形品に及ぼす影響を正確に把握することができ
る。
子として例えば、金型温度の影響を調べる場合、金型温
度を種々変化させて射出成形をそれぞれに行って金型温
度の成形品に及ぼす影響を正確に把握することができ
る。
【図１】本発明の射出成形方法の実施に使用する射出成
形機の説明図である。
形機の説明図である。
【図２】図１に示す射出成形機の加熱シリンダの先端部
を示す模式断面図である。
を示す模式断面図である。
【図３】図１に示す射出成形機のコントローラのブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 射出装置 ２ 加熱シリンダ ３ａ〜３ｄ シリンダヒータ ４ ノズル ４ａ，４ｂ ノズルヒータ ５ 固定盤 ６ 固定側金型 ７ 可動盤 ８ 可動側金型 ９ スプル １０ キャビティ １１ 射出速度設定器 １２ 加熱シリンダ温度設定器 １３ 演算器 １４ 樹脂特性データベース １５ 表示器 １６ 加熱シリンダ温度コントローラ １７ 制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 射出装置の加熱シリンダで樹脂を可塑化
して溶融樹脂とし、該溶融樹脂を型締した金型のキャビ
ティへ射出充填する射出成形方法において、 前記樹脂の種類に応じて基準加熱シリンダ温度Ｔ1 およ
び基準射出速度Ｖa を設定し、前記基準射出速度Ｖa か
ら所定の設定射出速度Ｖb に射出速度を変化させたと
き、この射出速度の変化にともなうノズルの部分におけ
るせん断発熱による溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを予測
し、前記加熱シリンダの温度をＴ1 −ΔＴに変化させる
ことを特徴とする射出成形方法。 - 【請求項２】 射出速度の変化にともなうせん断発熱に
よる溶融樹脂の温度上昇量ΔＴを表示器により表示する
ことを特徴とする請求項１記載の射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6115893A JPH06246808A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6115893A JPH06246808A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246808A true JPH06246808A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=13163059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6115893A Pending JPH06246808A (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06246808A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7189395B1 (ja) * | 2022-05-20 | 2022-12-13 | ファナック株式会社 | 演算装置及びプログラム |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP6115893A patent/JPH06246808A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7189395B1 (ja) * | 2022-05-20 | 2022-12-13 | ファナック株式会社 | 演算装置及びプログラム |
| WO2023223563A1 (ja) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | ファナック株式会社 | 演算装置及びプログラム |
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