JPH0631785A - 射出成形金型の温度制御方法 - Google Patents

射出成形金型の温度制御方法

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JPH0631785A
JPH0631785A JP19063992A JP19063992A JPH0631785A JP H0631785 A JPH0631785 A JP H0631785A JP 19063992 A JP19063992 A JP 19063992A JP 19063992 A JP19063992 A JP 19063992A JP H0631785 A JPH0631785 A JP H0631785A
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JP
Japan
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mold
temperature
steam
die
supplied
Prior art date
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Withdrawn
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JP19063992A
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English (en)
Inventor
Tatsuji Nakagawa
達二 中川
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Aida Engineering Ltd
Original Assignee
Aida Engineering Ltd
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Publication date
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融樹脂の金型への射出充填時における金型
温度が上下に変動することなく目標温度に速やかに収束
し、成形品の高精度化を達成する。 【構成】 溶融樹脂の射出充填時に蒸気を金型1に流通
させて金型温度を目標温度まで昇温させ、射出充填後、
金型1に冷却流体を流通させて金型温度を成形品取り出
し温度まで降温させる金型温度制御方法において、蒸気
を蒸気ライン12〜14を介して金型1に供給して金型
1の加熱を開始し、金型温度が目標温度に近づいたと
き、金型1に供給される蒸気の圧力を減圧弁10で低下
させ、蒸気温度の低下により金型温度を目標温度に収束
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、射出成形金型の温度、
特に、溶融樹脂が射出充填されたときの金型の温度を目
標温度まで昇温させるための制御方法に係り、例えば光
学部品のように精密成形が要求される成形品を得るため
に利用できるものである。
【0002】
【背景技術】例えば光学部品のような精密成形品は射出
成形金型が温度コントロールされながら成形され、溶融
樹脂の金型への射出充填時には、加熱流体である蒸気を
金型に流通させて金型温度を昇温させ、溶融樹脂の射出
充填後は、金型に冷却流体を流通させて金型温度を成形
品取り出し温度まで降温させる。従来における金型温度
の制御に関する研究は、専ら設定温度まで昇温した後に
おける金型温度を所定温度まで降温させる冷却行程につ
いて行われ、冷却流体の圧力を変化させたり流量を絞っ
たりすることにより、金型温度を所定のカーブで降温さ
せるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高精度の成形
品を得るためには、溶融樹脂の金型への射出充填時にお
ける金型温度の制御も重要である。すなわち、成形品が
光学部品の場合には、溶融樹脂の射出充填時における金
型温度が溶融樹脂の流動停止温度以下であれば熱歪の発
生原因となるため、このときの金型温度を樹脂のガラス
転移点以上の目標温度まで上昇させておく必要があり、
溶融樹脂の射出充填時に金型温度をこの目標温度まで速
やかに昇温させなければならない。
【0004】従来、金型への溶融樹脂の射出充填時にお
ける金型温度を目標温度まで昇温させる作業は、PID
(比例積分)制御や、加熱流体の切り換え等により行わ
れており、これによると図3で示した目標温度Aに対
し、金型温度はBのように変化し、金型温度は目標温度
Aを上下しながら次第に収束していくことになる。金型
温度が目標温度Aに対してこのように変化したのでは、
成形品を要求される程度まで充分に高精度成形すること
は難しい。
【0005】本発明の目的は、溶融樹脂の金型への射出
充填時における金型温度が上下に変動することなく目標
温度に速やかに収束することになり、これにより成形品
を充分に高精度成形できることになる射出成形金型の温
度制御方法を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1発明は、溶
融樹脂の金型への射出充填時に加熱流体である蒸気を金
型に流通させることにより金型温度を目標温度まで昇温
させ、溶融樹脂の射出充填後、金型に冷却流体を流通さ
せて金型温度を成形品取り出し温度まで降温させる射出
成形金型の温度制御方法において、前記蒸気を金型に供
給して金型の加熱を開始し、金型温度が目標温度に近づ
いたとき、金型に供給される蒸気の圧力を低下させるこ
とにより、金型温度を目標温度に収束させることを特徴
とするものである。
【0007】本発明の第2発明は、第1発明での金型に
供給される蒸気の圧力を低下させることに代え、金型に
供給される蒸気の流量を絞り、これにより金型温度を目
標温度に収束させることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】第1発明では、使用している蒸気は飽和蒸気で
あるため、蒸気の圧力を低下させると、蒸気の温度は低
下する。また、第2発明では、蒸気の流量を絞ると、蒸
気の温度は変わらないが、蒸気から金型に与えられる熱
量は少なくなる。いずれにしても蒸気から金型に供給さ
れる熱量は少なくなるため、蒸気の圧力低下量、蒸気の
流量絞り量を適宜に設定することにより、金型温度は目
標温度に速やかに収束し、目標温度に対して上下に変動
することはない。
【0009】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は本実施例に係る方法を実施するため
に使用する金型を含めた温調流体回路図である。金型1
は上型2と下型3とからなり、上型2は型本体4と上型
コア5とを有し、下型3は型本体6と下型コア7とを有
する。上型コア5と下型コア7との間に溶融樹脂が射出
充填されるキャビティ8が設けられている。
【0010】水を加熱して蒸気にする加熱装置9には減
圧弁10が接続され、この減圧弁10に接続された分配
器11からは蒸気ライン12〜14が並列に延びてい
る。エア供給ライン15から供給されるエアによって水
16に圧力が作用するタンク17からは水ライン18〜
20が並列に延びている。エア供給ライン21には分配
器22が接続され、この分配器22からはエアライン2
3〜25が並列に延びており、これらのエアライン23
〜25から供給されるエアと水ライン18〜20から供
給される水とが混合することにより、冷却流体である噴
霧状の水滴が生じるようになっている。蒸気ライン12
〜14は加熱流体供給ラインであり、水ライン18〜2
0およびエアライン23〜25は冷却流体供給ラインで
ある。
【0011】蒸気ライン12〜14には電磁開閉弁26
〜28、逆止弁29〜31が設けられ,水ライン18〜
20には電磁開閉弁32〜34、逆止弁35〜37が設
けられ、エアライン23〜25には電磁開閉弁38〜4
0、手動絞り弁41〜43、逆止弁44〜46が設けら
れている。蒸気ライン12〜14、水ライン18〜2
0、エアライン23〜25は各1ラインずつ共通ライン
47〜49に並列接続され、これらの共通ライン47〜
49のうち、共通ライン49は分岐ライン50,51に
分岐されている。共通ライン47,48、分岐ライン5
0,51には手動絞り弁52〜55が設けられている。
【0012】共通ライン47は上型コア5の内部に設け
られた上型コア温調回路56に接続され、共通ライン4
8は下型コア7の内部に設けられた下型コア温調回路5
7に接続され、分岐ライン50は上型2の型本体4の内
部に設けられた型本体温調回路58に接続され、分岐ラ
イン51は下型3の型本体6の内部に設けられた型本体
温調回路59に接続されている。
【0013】上型コア温調回路56の下流側には分岐ラ
イン60,61が並列に接続され、分岐ライン60には
電磁開閉弁62、流量制御弁63が、分岐ライン61に
は手動絞り弁64がそれぞれ設けられている。下型コア
温調回路57の下流側には分岐ライン65,66が並列
に接続され、分岐ライン65には電磁開閉弁67、流量
制御弁68が、分岐ライン66には手動絞り弁69がそ
れぞれ設けられている。型本体温調回路58,59の下
流側は共通ライン70に並列接続され、この共通ライン
70からは分岐ライン71,72が並列に延び、分岐ラ
イン71には電磁開閉弁73が、分岐ライン72には手
動絞り弁74がそれぞれ設けられている。
【0014】次に作用について説明する。金型1のスプ
ルーブッシュ75に図示しない射出成形機のノズルを接
触させ、このノズルから前記キャビティ8に溶融樹脂を
射出充填するときには、電磁開閉弁32〜34,38〜
40を閉じるとともに、電磁開閉弁26〜28を開き、
かつ、電磁開閉弁62,67,73を閉じる。次いで、
加熱装置9を最大能力稼動させて得られる飽和蒸気を蒸
気ライン12〜14、共通ライン47〜49を介して各
温調回路56〜59に流通させ、この飽和蒸気によって
上型2、下型3の加熱を開始し、金型温度を昇温させ
る。金型1から流出する飽和蒸気の量は手動絞り弁6
4,69,74で制限されているため、飽和蒸気が有す
る熱量が温調回路56〜59において上型2、下型3に
充分伝達され、これにより金型温度は次第に昇温する。
【0015】そして、金型温度が図3で示した目標温度
Aに近づいたとき、蒸気ライン12〜14の上流側に設
けられた減圧弁10を操作し、これにより上型2、下型
3に供給される飽和蒸気の圧力を低下させる。飽和蒸気
の圧力が低下すると、減圧弁10より下流側の蒸気の温
度は低下し、このため、金型1に与えられる熱量は少な
くなり、また、金型1からは自然放熱が生じているた
め、金型温度の昇温カーブは鈍くなる。このため、減圧
弁10を適宜に操作して蒸気の圧力を任意低下させるこ
とにより、蒸気から金型1に与えられる熱量と金型1か
ら生じている自然放熱量とのバランスによって金型温度
は図3のCで示したように変化し、溶融樹脂の射出充填
時に必要とされる目標温度Aまで金型温度を昇温させて
収束させることができ、金型温度は目標温度Aに対して
上下に変動することはない。
【0016】キャビティ8に溶融樹脂が射出充填された
後は、電磁開閉弁26〜28を閉じ、また、電磁開閉弁
32〜34と電磁開閉弁38〜40を開き、これによ
り、水ライン18〜20からの水とエアライン23〜2
5からのエアとによる噴霧状の水滴を共通ライン47〜
49を介して上型2、下型3に供給する。このときには
電磁開閉弁62,67,73を開き、これにより噴霧状
の水滴を電磁開閉弁62,67,73、手動絞り弁6
4,69,74を介して金型1から多量流出させ、上型
2、下型3の所定の冷却速度を得ながら金型温度を成形
品取り出し温度まで降温する。なお、金型1には、上型
コア5、下型コア7、型本体4,6の温度を測定するた
めのセンサが設けられており、これらのセンサからの検
出値に基づき手動絞り弁52〜55を操作することによ
り、上型コア5、下型コア7、型本体4,6に供給され
る冷却流体である噴霧状態の水滴の量を変更して金型1
全体が適正に冷却制御されるようにする。なお、このと
き、手動絞り弁52〜55及び41〜43を操作する
と、金型1に供給される冷却流体全体の量が制御されな
がら、水とエアとの混合比が変更される。
【0017】図2は本発明の別実施例を示す。この図2
では図1で示した部材と同じものには同一符号を付して
いる。また、この実施例において、キャビティ8に溶融
樹脂が射出充填された後における金型1の冷却作業は、
図1で説明した同じ作業によって行われるため、この冷
却作業の説明は省略する。共通ライン47の途中には2
個の並列ライン80,81が設けられ、また、共通ライ
ン48の途中には2個の並列ライン82,83が設けら
れている。並列ライン80,83には可変流量絞り弁8
4,85が設けられ、並列ライン81,82には電磁開
閉弁86,87が設けられている。キャビティ8への溶
融樹脂の射出充填時において、金型1の加熱を開始する
ときには、電磁開閉弁86,87を開き、これにより蒸
気ライン12〜14からの飽和蒸気を金型1に多量供給
する。金型温度が図3で示した目標温度Aに近づいたと
き、電磁開閉弁86,87を閉じ、これにより可変流量
絞り弁84,85によって金型1に供給する飽和蒸気の
量を絞る。
【0018】これにより、金型1に供給される飽和蒸気
の温度は変化しないが、金型1に供給される飽和蒸気の
量は減少するため、飽和蒸気から金型1に与えられる熱
量は減少する。このため、可変流量絞り弁84,85の
絞り量を適宜調整することにより、前述の実施例と同様
に、蒸気から金型1に与えられる熱量と金型1から生じ
ている自然放熱量とのバランスによって金型温度を図3
で示したCのように変化させることができ、この実施例
でも金型温度を上下に変動させることなく、目標温度A
に速やかに収束させることができる。
【0019】なお、電磁開閉弁と手動絞り弁を有する2
個の並列ラインは、共通ライン47,48だけではな
く、分岐ライン50,51にも設けてもよい。
【0020】また、以上の各実施例において、開閉弁は
手動開閉弁でもよく、また、手動絞り弁は電磁絞り弁で
もよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、金型に蒸気を供給して
金型の加熱を開始し、金型温度が目標温度に近づいたと
き、金型に供給される蒸気の圧力を低下させることによ
り、あるいは、金型に供給される蒸気の流量を絞ること
により、金型温度を目標温度に速やかに収束させること
ができるようになり、金型温度は目標温度に対して上下
に変動しながら収束しないため、例えば光学部品のよう
に、溶融樹脂の金型への射出充填時に金型の加熱温度を
厳しく制御することが必要な成形品を充分高精度成形で
きるようになり、成形品の高品質化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蒸気の圧力を低下させて金型温度を目標温度に
収束させる実施例を示す金型を含めた温調流体回路図で
ある。
【図2】蒸気の流量を絞ることにより金型温度を目標温
度に収束させる実施例を示す図1と同様の図である。
【図3】本発明の実施例によって金型温度を目標温度に
昇温させて収束させた場合を従来例と比較して示した図
である。
【符号の説明】
1 金型 2 上型 3 下型 9 加熱装置 10 減圧弁 12〜14 蒸気ライン 18〜20 水ライン 23〜25 エアライン 56〜59 金型内の温調回路 84,85 可変流量絞り弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型への溶融樹脂の射出充填時に蒸気を
    この金型に流通させて金型温度を目標温度まで昇温さ
    せ、前記溶融樹脂の射出充填後、前記金型に冷却流体を
    流通させて前記金型温度を成形品取り出し温度まで降温
    させる射出成形金型の温度制御方法において、前記蒸気
    を前記金型に供給してこの金型の加熱を開始し、金型温
    度が前記目標温度に近づいたとき、前記金型に供給され
    る前記蒸気の圧力を低下させることにより、金型温度を
    前記目標温度に収束させることを特徴とする射出成形金
    型の温度制御方法。
  2. 【請求項2】 金型への溶融樹脂の射出充填時に蒸気を
    この金型に流通させて金型温度を目標温度まで昇温さ
    せ、前記溶融樹脂の射出充填後、前記金型に冷却流体を
    流通させて前記金型温度を成形品取り出し温度まで降温
    させる射出成形金型の温度制御方法において、前記蒸気
    を前記金型に供給してこの金型の加熱を開始し、金型温
    度が前記目標温度に近づいたとき、前記金型に供給され
    る前記蒸気の流量を絞ることにより、金型温度を前記目
    標温度に収束させることを特徴とする射出成形金型の温
    度制御方法。
JP19063992A 1992-07-17 1992-07-17 射出成形金型の温度制御方法 Withdrawn JPH0631785A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6156242A (en) * 1996-02-29 2000-12-05 Hoya Corporation Method of injection molding plastic lens
USRE38617E1 (en) * 1997-03-18 2004-10-12 Hoya Corporation Method of injection molding plastic lens
KR100621511B1 (ko) * 2005-11-14 2006-09-14 부여템프콘(주) 금형의 온도제어장치
JP2007290279A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Tokyo Institute Of Technology 金型温度制御方法および金型温度制御装置
JP2010131953A (ja) * 2008-11-05 2010-06-17 Thermotec:Kk 金型温度制御装置

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Effective date: 19991005