JPH066313B2 - 射出成形機の射出ノズル装置 - Google Patents

射出成形機の射出ノズル装置

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JPH066313B2
JPH066313B2 JP20082090A JP20082090A JPH066313B2 JP H066313 B2 JPH066313 B2 JP H066313B2 JP 20082090 A JP20082090 A JP 20082090A JP 20082090 A JP20082090 A JP 20082090A JP H066313 B2 JPH066313 B2 JP H066313B2
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    • 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
    • B29C45/16Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1603Multi-way nozzles specially adapted therefor
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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    • B29C2045/1696Making multilayered or multicoloured articles injecting metallic layers and plastic material layers

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は樹脂材料と低融点金属材料からなる複合成形品
の成形に用いて好適な射出成形機の射出ノズル装置に関
する。
〔従来の技術〕
一般に、金属素材は電気的特性及び機械的特性等に優
れ、プラスチック素材は外観性及び軽量性等に優れてい
る。このため、近時、双方の特性を兼ね備えた複合材の
必要性も高まっている。例えば、コンピュータ等のデジ
タル信号を用いる電子機器からは不用な電磁波が漏洩す
るため、外部ケースには本来のケースとしての機能に加
えて電磁波シールド機能が要求される。したがって、こ
の主の外部ケースはプラスチック製のケース本体の内面
略全面に、導電性塗料の塗布、メッキによる表面処理、
金属箔の貼付等による電磁波シールドを形成した複合部
材として構成していた。
しかし、このような複合部材の製造方法はケース本体を
プラスチックで成形する成形工程と、さらに電磁波シー
ルドを形成する製造工程を要するなど、全く異なる二つ
の製造プロセスを必要とするため、生産性が悪く、製造
上の著しいコスト上昇を招くとともに、電磁波シールド
材の剥離や錆等の経時劣化を生ずる問題があった。
このため、従来では生産効率及び経済性をより高め得る
製造法方として、溶融状態の低融点金属を熱可塑性樹脂
の流速中に、ダイス内に設けられた溶融金属の注入用ス
リットより連続に注入しながら、熱可塑性樹脂を押出し
成形する製造方法も特公平2−255772号公報で提
案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このような従来の製造方法は金属層がプラスチ
ックの内部に形成され、しかも単一的な成形工程で生産
されるため、効率的かつ経済的であり、金属層を剥離等
の経時劣化から保護できる利点はあるものの、整形され
る複合成形品(複合部材)はシート状のため、二次加工
の形状にも限界があるなど、その応用範囲が極めて狭
く、実用性に欠ける難点があった。
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決し
た射出成形機の射出ノズル装置の提供を目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置1は、ノズル
外筒部2と、このノズル外筒部2の内部に進退可能に配
したノズル内筒部3と、このノズル内筒部3の内部に進
退可能に配したストッパロッド4と備え、ノズル外筒部
2とノズル内筒部3間に、樹脂材料Rを射出する射出装
置5及び外側ノズル口6に連通する樹脂側通路7を設
け、かつノズル内筒部3の進退変位により樹脂側通路7
を開閉可能な樹脂側バルブ部8を設けるとともに、ノズ
ル内筒部3とストッパロッド4間に、溶融した低融点金
属材料Mを射出する射出装置9及び内側ノズル口10に
連通する金属側通路11を設け、かつストッパロッド4
の進退変位により金属側通路11を開閉可能な金属側バ
ルブ部12を設けることを特徴とする。なお、この場
合、樹脂側バルブ部8はノズル外筒部2とノズル内筒部
3に設けた段差部2s、3sにより構成できるととも
に、金属側バルブ部12はノズル内筒部3に設けた段差
部3tにより構成できる。
〔作 用〕
本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置1は、射出成
形法を用いることにより、樹脂と低融点金属の複合成形
品Hを成形する。
まず、樹脂材料Rの射出時には、ノズル内筒部3を後退
させ、段差部2sと3sを離間させれば、樹脂側通路
7、即ち、樹脂側バルブ部8が開く。また、ストッパロ
ッド4を前進させれば、ストッパロッド4の先端は段差
部3tに当接し、金属側バルブ部12が閉じる。このた
め、射出装置5から射出された樹脂材料Rは樹脂通路7
を通って、外側ノズル口6に至り、樹脂材料Rは外側ノ
ズル口6から金型Wに充填される。この際、金属側バル
ブ部12は閉じているため、金属側通路11への樹脂材
料Rの侵入が阻止される。
一方、低融点金属材料Mの射出時には、ノズル内筒部3
を前進させれば、段差部2sと3sは相当接し、樹脂通
路7、即ち、樹脂側バルブ部8は閉じる。また、ストッ
パロッド4を後退させれば、ストッパロッド4は段差部
3tから離間し、金属側バルブ部12は開く。このた
め、射出装置9から射出された低融点金属材料Mは金属
側通路11を通って、内側ノズル口10に至り、低融点
金属材料Mは内側ノズル口10から金型Wに射出充填さ
れる。ところで、ノズル先端は内側ノズル口10と外側
ノズル口6の二重構造となっているが、低融点金属材料
Mは流動性が高いため、もしノズル口10と6が同一位
置にある場合には、固化が進行中の樹脂材料Rの中には
侵入しにくくなり、溶融状態にある外側ノズル口6側に
流入してしまい、次の成形サイクル時には樹脂材料Rと
低融点金属材料Mの混入材料が射出されることにより、
本来のサイドイッチ構造を得れない問題を生ずる。しか
し、本ノズル装置1の場合にはノズル内筒部3の先端が
前方へ突出して金型Wのスプル部Ws内、即ち、樹脂材
料Rによる一次成形品内に侵入し、外側ノズル口6まで
の距離が離れるとともに、冷却固化がより進行している
スキン層に阻止され、しかも、樹脂側バルブ部8が閉じ
ているために、低融点金属材料Mは樹脂材料R側に侵入
することなく、確実に一次成形品内に注入される。
〔実施例〕
以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。
まず、本発明に係る射出ノズル装置1及び同装置1を備
えた射出成形機Xの構造について第1図及び第4図を参
照して説明する。
射出成形機Xは第4図に示すように、先端に射出ノズル
装置1を内蔵するノズルユニット21を備え、このノズ
ルユニット21の後端には金属側の射出装置9を結合す
る。射出装置9は射出プランジャ22を内蔵した加熱筒
23を備える。また、ノズルユニット21の側面には樹
脂側の射出装置5を結合する。射出装置5はスクリュ2
4を内蔵した加熱筒25を備える。
一方、射出ノズル装置1はノズル外筒部2と、このノズ
ル外筒部2の内部に進退可能に配したノズル内筒部3
と、このノズル内筒部3の内部に進退可能に配したスト
ッパロッド4を備える。
また、ノズル外筒部2とノズル内筒部3間には空間を形
成し、樹脂側通路7を設ける。この場合、樹脂側通路7
は中途部よりも前側を小径に、後側を大径にそれぞれ形
成し、ノズル外筒部2とノズル内筒部3に段差部2sと
3sを形成する。これにより、ノズル内筒部3を前進さ
せた場合には段差部2sと3sが当接し、樹脂側通路7
を閉じるとともに、後退させた場合には離間し、樹脂側
通路7を開く樹脂側バルブ部8を構成する。ノズル内筒
部3の先端は射出ノズル装置1の前端に至り、その周り
に外側ノズル口6が形成される。また、供給通路26を
設け、樹脂側通路7と樹脂側の射出装置5における加熱
筒25内を連通させる。さらにまた、ノズル外筒部2と
ストッパロッド4間には空間を形成し、金属側通路11
を設ける。この場合、金属側通路11は中途部よりも前
側を小径に、後側を大径に形成し、ノズル内筒部3に段
差部3tを形成する。そして、ストッパロッド4は大径
側に配し、ストッパロッド4を前進させた場合には段差
部3tにストッパロッド4の先端が当接して金属側通路
11を閉じるとともに、後退させた場合には離間して金
属側通路11を開く金属側バルブ部12を構成する。金
属側通路11はノズル内筒部3の先端に開口し、内側ノ
ズル口10を形成する。また、共給通路27、28を設
け、金属側通路11と金属側の射出装置9における加熱
筒23内を連通させる。
一方、ノズル外筒部2の後端にはノズル内筒部3を進退
移動させる駆動シリンダ31を設けるとともに、ノズル
内筒部3の後端にはストッパロッド4を進退移動させる
駆動シリンダ32を設ける。そして、各駆動シリンダ3
1、32は油圧制御回路33に接続する。なお、同回路
33において、34は油圧ポンプ、35は油圧ポンプ3
4と駆動シリンダ31間に接続した開閉バルブ、36は
油圧ポンプ34と駆動シリンダ32間に接続した開閉バ
ルブ、37は各開閉バルブ34、36を開閉制御するコ
ントローラ、38と39は油圧計を示す。
次に、射出ノズル装置1の動作を含む複合成形品の射出
成形方法について、第2図及び第3図、さらに第5図を
参照して説明する。
本射出ノズル装置1を用いれば、金属を樹脂で覆った複
合成形品Hを成形できる。第5図はその金型Wの一例を
示す。なお、射出装置5は樹脂材料Rを射出し、射出装
置9は低融点金属材料Mを射出するもので、樹脂材料R
としては、例えば、熱可塑性樹脂であるABS樹脂、ア
クリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等
の一般的な材料を利用できる。また、低融点金属材料M
としては通常400℃以下の融点を有する単一金属、合
金を問わず、例えば、錫、ビスマス、鉛、カドミウム等
の単体、或はこれらの合金を利用できる。
まず、射出に際しては、樹脂材料Rを金型Mのキャビテ
ィに射出充填する。この場合、第2図に示すように、ノ
ズル内筒部3を後退させ、樹脂側バルブ部8を開くとと
もに、ストッパロッド4を前進させ、金属側バルブ部1
2を閉じる。
そして、射出装置5のスクリュ24を前進させれば、樹
脂材料Rが射出され、樹脂材料Rは樹脂側通路7を通っ
て、外側ノズル口6に至り、樹脂材料Rは外側ノズル口
6から金型Wに充填される。この際、金属側バルブ部1
2は閉じているため、金属側通路11への樹脂材料Rの
侵入が阻止される。
なお、射出充填が終了したなら、例えば、可動型Wsを
交換するなどしてキャビティ内に一定の空間を確保す
る。そして、樹脂が完全に固化する前に、低融点金属材
料Mの充填を行う。低融点金属材料の射出時には、第3
図に示すように、ノズル内筒部3を前進させ、樹脂側バ
ルブ部8を閉じるとともに、ストッパロッド4を後退さ
せ、金属側バルブ部12を開く。なお、この際、ノズル
内筒部3の先端は外側ノズル口6よりも所定長さ前方へ
突出する。
そして、射出プランジャ22を前進させれば、射出装置
9から低融点金属材料Mが射出され、さらに、金属側通
路11を通って、内側ノズル口10に至り、低融点金属
材料Mは内側ノズル口10から金型Wに射出充填され
る。この場合、樹脂内部の未固化部分に金属材料が充填
され、第5図に示すように、樹脂材料Rの内部に低融点
金属材料Mが収容された三層からなるサンドイッチ状の
複合成型品Hが整形される。なお、射出時には樹脂側バ
ルブ部8が閉じているため、樹脂側通路7への低融点金
属材料Mの侵入が阻止される。
以上、実施例について詳細に説明したが本発明はこのよ
うな実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で任意に変更できる。
〔発明の効果〕
このように、本発明に係る射出成形機の射出ノズル装置
は、ノズル外筒部とノズル内筒部間に樹脂側通路を設
け、かつノズル内筒部の進退変位により樹脂側通路を開
閉可能な樹脂側バルブ部を設けるとともに、ノズル内筒
部とストッパロッド間に金属側通路を設け、かつストッ
パロッドの進退変位により金属側通路を開閉可能な金属
側バルブ部を設けてなるため、次のような顕著な効果を
奏する。
射出成形法による複合成形品の成形を容易かつ確実
に行うことができる。特に、押出し成形法等とは異な
り、各種形状の成形品を得ることができるなど、汎用性
及び実用性を飛躍的に向上させることができる。
バルブ部の位置を、よりノズル口に近付けることが
できるとともに、低融点金属材料の射出時にはノズル口
を突出させ、金型のスプル部内に侵入させるようにした
ため、材料の混入を防止し、高品質成形を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図:本発明に係る射出ノズル装置の縦断面図、 第2図:樹脂材料の射出時における同射出ノズル装置の
縦断面図、 第3図:低融点金属材料の射出時における同射出ノズル
装置の縦断面図、 第4図:同射出ノズル装置を備えた射出成形機の一部外
観構成図、 第5図:金型の縦断面図。 尚図面中、 1:射出ノズル装置 2:ノズル外筒部 2s,3s,3t:段差部 3:ノズル内筒部 4:ストッパロッド 5,9:射出装置 6:外側ノズル口 7:樹脂側通路 8:樹脂側バルブ部 10:内側ノズル口 11:金属側通路 12:金属側バルブ部 R:樹脂材料 M:低融点金属材料

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズル外筒部と、このノズル外筒部の内部
    に進退可能に配したノズル内筒部と、このノズル内筒部
    の内部に進退可能に配したストッパロッドを備え、ノズ
    ル外筒部とノズル内筒部間に、樹脂材料を射出する射出
    装置及び外側ノズル口に連通する樹脂側通路を設け、か
    つノズル内筒部の進退変位により樹脂側通路を開閉可能
    な樹脂側バルブ部を設けるとともに、ノズル内筒部とス
    トッパロッド間に、溶融した低融点金属材料を射出する
    射出装置及び内側ノズル口に連通する金属側通路を設
    け、かつストッパロッドの進退変位により金属側通路を
    開閉可能な金属側バルブ部を設けることを特徴とする射
    出成形機の射出ノズル装置。
  2. 【請求項2】樹脂側バルブ部はノズル外筒部とノズル内
    筒部に設けた段差部により構成することを特徴とする請
    求項1記載の射出成形機の射出ノズル装置。
  3. 【請求項3】金属側バルブ部はノズル内筒部に設けた段
    差部により構成することを特徴とする請求項1記載の射
    出成形機の射出ノズル装置。
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