JPH066317B2 - 射出成形方法 - Google Patents

射出成形方法

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JPH066317B2
JPH066317B2 JP1021976A JP2197689A JPH066317B2 JP H066317 B2 JPH066317 B2 JP H066317B2 JP 1021976 A JP1021976 A JP 1021976A JP 2197689 A JP2197689 A JP 2197689A JP H066317 B2 JPH066317 B2 JP H066317B2
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穂伸 窪田
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Nissei Plastic Industrial Co Ltd
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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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  • 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] この発明は単一のキャビティに複数のゲートを設け、そ
れらゲートから同一樹脂を射出充填して単一製品を射出
成形する方法に関するものである。
[従来の技術] 第7図に示すように、金型1の単一のキャビティ2に複
数のゲート3,4から溶融樹脂5の射出充填を行なう
と、第8図及び第9図に示すように、キャビティ内に2
つの樹脂流6,7が生じ、その樹脂流が合流して融着す
る部分にウエルドマーク8と称される線状のマークが成
形品9に生じる。
このウエルドマークの発生は、合流点での樹脂温度や圧
力の低下が原因とされ、外観だけではなく、強度的にも
欠陥となることが多い。
そこで特開昭63−221023号公報に記載されてい
るように、樹脂流先端を交互に導いて嵌合させる案内ブ
ロックを、キャビティ内の合流部分にインサートした
り、また特公昭63−56047号に記載されているよ
うに、別々に操作可能な2つのキャビティを用い、キャ
ビティ操作と段階的な射出操作とにより、一方の溶融樹
脂に他方の溶融樹脂を嵌入して一体化を図っている。
[発明が解決しようとする課題] しかし前者にあって案内ブロックをインサートする手間
を有し、また他物による案内ブロックと溶融樹脂の融着
は、溶着樹脂相互の融着よりも悪いく、剥離し易いの
で、ウエルドマーク部分の強化には程遠いものであっ
た。
また後者にあっては、溶融樹脂の嵌入によりウエルド部
分は強化されるが、通常構成の金型では実施できず、そ
の応用は二色成形品などの特殊な成形品のみに限定され
るものであった。
この発明はインサートなどの手段を用いず、また特殊な
金型を要せず、ゲート操作のみをもってウエルドマーク
部分の機械的強度の強化を容易に実施することができる
新たな射出成形方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的によるこの発明の特徴は、単一キャビティの所
要箇所に、開閉バルブを備えた複数のゲートを設け、そ
れらゲートを同一樹脂路に接続して、キャビティに同一
樹脂を同時または個々に射出充填できるようになし、各
ゲートからの射出充填により生じた複数の樹脂流が、先
端を互いに接して一体化した以後に、ゲート操作を行な
って複数の樹脂流の充填圧力に差をもたせ、いずれか一
方の樹脂流に他方の樹脂流を圧入するか、または樹脂流
相互を交互に圧入して融着部分を強化してなることにあ
る。
[作 用] 上記ゲートの両方よりキャビティに溶融樹脂を射出充填
すると、溶融樹脂はゲートを中心とする2つの流れとな
って周辺部へと流動し、それぞれの流動先端は圧力的に
バランスした位置で合流し流動を止めて固化する。この
状態では金型に接した外側樹脂は既に冷えて固化層とっ
ているが、内部樹脂は未だ冷えて固化しておらず流動可
能な状態である。
そこで一方の樹脂流のゲートを操作して、充填圧力を他
方の樹脂流の充填圧力よりも大きくし、両方の樹脂圧に
差をもたせると、両樹脂流の合流面では高圧力側の内部
の流動可能な樹脂が、低圧力樹脂側の未固化樹脂に食い
込んで融着する。この結果、合流部分はそこに僅かなウ
エルドマークが生じても、構造的には接合部分が互いに
入り組んだものとなり、曲げ強度や衝撃強度が一段と向
上する。
[実施例] 第1図はこの発明を実施し得る金型装置を例示するもの
であって、11は可動金型12と固定金型13とにより
形成されたキャビティで、2つのゲート14、15が等
間隔にて設けてある。
このゲート14、15は一般にホットランナーと称され
ている固定金型13の内部の同一の樹脂路16から分岐
して設けられたものであって、2つのゲート14、15
には射出制御用のバルブ17、18が設けてある。
このバルブ17、18は、その詳細を省略したが、バル
ブ部材内にゲート部分の樹脂を冷却固化または加熱溶融
する手段を備えたもので、溶融樹脂の固化、再溶融をも
ってゲート14、15の開閉を行う構造よりなる。
なお図中20は溶融樹脂、21,22は樹脂流、23は
固定盤、24は可動盤、25は射出ノズルである。
次に成形方法に付いて説明する。
まずゲート14、15をバルブ17,18により調整し
て適当に開口して置く。
この状態において、射出ノズル25から樹脂路16に溶
融樹脂20を射出すると、樹脂路内の溶融樹脂20はゲ
ート14、15からキャビティ11に充填される。この
2つのゲートより充填された樹脂の流動先端は、それぞ
れの充填圧力に応じてキャビティ内を周辺部へと流動
し、圧力的にバランスする位置、即ち、互いの樹脂の圧
力が等しくなる位置で合流する。
第2図各図は流動先端の合流状態を順に示すもので、ま
ず2つの樹脂流21,22は、I図に示すように、流動
抵抗により弧状となった先端を接する。この接触先端は
金型と接して固化した外側部21a,22aとは異なっ
て流動性を有し、また互いの樹脂圧が等しいことから、
相手側樹脂に入り込むことなく、II図に示すように偏平
に変形しながら接触面を増し、さらにはIII図のように
均一に接合する。このような状態の下に圧力を加え、冷
却固化を完了すると、両樹脂流の境界を表わすかのごと
くウエルドラインが発生する。
しかしながら接合時においては、外側部21a,22a
が冷却固化しても、その冷却固化は内部樹脂21b,2
2bまで及ばず、内部は溶融状態にあって流動性を有
し、また充填は粗の状態にあることから、一方のゲート
15を閉鎖して樹脂の充填を停止すると、2つの樹脂流
に差圧が生じ、IV図に示すように、ゲート14からの樹
脂流21の流動性を有する内部樹脂21bの先端部分2
1cが、樹脂流22の内部樹脂22bに舌状に圧入され
る。これにより樹脂流相互の合流部分は、既に固化した
外側部21a,22aは、等圧化での接合により一線上
にて面接合した状態にあるが、内部は不等圧により互い
に嵌合した状態にあり、しかも充分な熱量を保持してい
るので、単なる嵌合のみならず、融着により一体化され
ている。この結果、第3図及び第4図に示すように、成
形品26の樹脂合流部分にウエルドライン27が生じて
も、その部分の強度は内部嵌合部28により補われ、曲
げ強度や衝撃強度が従来のものに比べて一段と強化され
る。
またゲート操作により交互に両樹脂流21,22の充填
圧力に差をもたせると、第2図IV図に示す舌状の先端部
21cの中央部が、樹脂流22の流動性を有する内部樹
脂22bにより押し返される。この結果、第5図に示す
ように、成形品26のウエルドライン27の部分は、交
互に突出した内部嵌合部28,29との噛み合い構造と
なる。
次に上記2つの樹脂流の合流は、任意の位置に設定する
ことができる。例えばゲート14の開口面積をゲート1
5の開口面積より広く設定して射出充填を行なうと、第
6図に示すように、ゲート14からの樹脂流21の方が
樹脂圧は高いので流動距離が長くなり、ゲート15から
の樹脂流22は流動距離が短い。このため両樹脂流の合
流点はゲート15側に片寄る。
この状態の時にゲート15の開口面積を広くして充填圧
力を高くすると、そこに圧力差が生じて上述のように合
流部分が構成される。
上記実施例ではゲート部分の樹脂を冷却固化または加熱
溶融して、ゲートの開閉を行なう手段を備えバルブを採
用しているが、ゲートは通常に用いられているバルブゲ
ートでもよく、また圧力を変更する方法としては一方の
ゲートのバルブの開口面積を小さくし樹脂圧を下げても
よいし、一方のゲートのバルブはそのままにし、他方の
ゲートのバルブを調整し、開口面積を大きくしても小さ
くしてもよい。また同時に両方のバルブを調整しそれ以
前の圧力差が変るようにしてもよい。
また2つゲートから充填された樹脂が接するまでを計時
するには、射出開始と同時に、溶融樹脂の流動先端部が
接するまでの時間はタイマーで計時でき、タイマーが計
時を完了したとき、即ち、流動先端部が接したときゲー
トのバルブを調整し樹脂圧を変える。またゲート開閉タ
イミングの調整をタイマーに代えて圧力センサーや温度
センサーなどを用い、これらを型内に設けて樹脂の流動
を感知し、ゲートの開閉制御を行ってもよく、場合によ
っては、射出装置のスクリュ位置を検出してゲートの開
閉制御を行うこともできる。
[発明の効果] この発明は上述のように、単一キャビティの所要箇所
に、開閉バルブを備えた複数のゲートを設け、それらゲ
ートを同一樹脂路に接続して、キャビティに同一樹脂を
同時または個々に射出充填できるようになし、各ゲート
からの射出充填により生じた複数の樹脂流が、先端を互
いに接して一体化した以後に、ゲート操作を行なって複
数の樹脂流の充填圧力に差をもたせ、いずれか一方の樹
脂流に他方の樹脂流を圧入して溶着部分を強化してなる
ことから、そこにウエルドマークが生じても、従来のも
のに比べて機械的強度が増し、曲げ応力や衝撃などにも
充分に耐える。
また樹脂流の合流後に充填圧力に差をもたせるだけでよ
いから、他物をインサートしたり、特殊な金型を用いた
りする必要がなく、通常構成の金型と、通常の成形技術
とをもって容易に実施できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る射出成形方法に用いられる金型
装置の略示横断面図、第2図各図は樹脂流の合流状態を
順に示す説明図、第3図及び第4図は成形品の平面図、
第5図は他の実施例による成形品のウエルドマーク部分
の平面図、第6図は合流位置の他の例の説明図、第7図
は複数のゲートを有する単一キャビティを備えた金型装
置の略示横断面図、第8図及び第9図はウエルドマーク
の発生を示す説明図である。 11……キャビティ 14,15……ゲート 17,18……バルブ 20……溶融樹脂 21,22……樹脂流 21a,22a……外側部 21b,22b……内部樹脂 21c,22c……先端部 26……成形品 27……ウエルドライン 28,29…………内部嵌合部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一キャビティの所要箇所に、開閉バルブ
    を備えた複数のゲートを設け、それらゲートを同一樹脂
    路に接続して、キャビティに同一樹脂を同時または個々
    に射出充填できるようになし、各ゲートからの射出充填
    により生じた複数の樹脂流が、先端を互いに接して一体
    化した以後に、ゲート操作を行なって複数の樹脂流の充
    填圧力に差をもたせ、いずれか一方の樹脂流に他方の樹
    脂流を圧入して融着部分を強化してなることを特徴とす
    る射出成形方法。
  2. 【請求項2】単一キャビティの所要箇所に、開閉バルブ
    を備えた複数のゲートを設け、それらゲートを同一樹脂
    路に接続して、キャビティに同一樹脂を同時または個々
    に射出充填できるようになし、各ゲートからの射出充填
    により生じた複数の樹脂流が、先端を互いに接して一体
    化した以後に、ゲート操作を交互に行なって複数の樹脂
    流の充填圧力に交互に差をもたせ、両方の樹脂流を互い
    に樹脂流を圧入して融着部分を強化してなることを特徴
    とする射出成形方法。
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