JPH0712218U

JPH0712218U - 樹脂成型装置

Info

Publication number: JPH0712218U
Application number: JP042592U
Authority: JP
Inventors: 一己伊藤; 幸樹安藤; 敦宏新井; 修小林
Original assignee: 昭和電線電纜株式会社
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】硬化時の樹脂の収縮によって生じるひけやボ
イドを抑制し、種々の金型に適用可能で簡便な樹脂成型
装置を提供する。【構成】樹脂を供給する注入口３を備えた金型１の上
部に供給槽５が配置され、供給通路４で連通している。
供給槽５中には上下にスライドする加圧板９が備えら
れ、供給槽５に圧入された気体により加圧板９が樹脂を
押圧する。前記加圧板９には先端部１２が細く基幹部１
１が供給通路４とほぼ同一の横断面形状の突起１０が設
けられ、加圧により突起１０が供給通路４に挿通し、さ
らに加圧されることにより突起１０は供給通路４を封止
し、供給槽５の金型近傍に設けられた排出管７が開放す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電力、電気機械分野で使用される、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などのプラスチック成型品を製造するための注型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般にプラスチック成型品は、硬化剤を混合した樹脂液を、真空中あるいは大気圧中にて、所定の温度に加熱された金型に注入し、加熱硬化・冷却して形成される。この様なプラスチック成型品は硬化時の重合反応により収縮が起こり、完成品にひけが生じたり、設計寸法より小さく成型される等の問題があった。収縮量は、樹脂当量や充填剤等の配合によっても異なるが、特に液状エポキシ樹脂のようにエポキシ当量の小さいものは収縮量が大きく、加圧ゲル化法等の大規模な装置を使用しなければ、所望形状の成型品が得られなかった。従って、通常の金型を使用して高い絶縁特性の要求される超高圧用電気部品を成型するときには、エポキシ当量の大きいエポキシ樹脂に充填剤を添加したものを使用し、硬化時の加熱温度を可能なかぎり低くして、樹脂の収縮を抑制していた。しかし、この場合には、加熱温度が低いために硬化に多大な時間を要し、作業性が著しく低下した。さらに、ひけ、ボイドを完全に防止するには至らず、次工程で、ひけ、ボイドの発生を予想して設けた余剰部分を切削していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、金型の注入口外部に余剰の樹脂を貯留しておく樹脂溜まりを設け、金型のキャビティ内に樹脂を注入した後、樹脂溜まり中の樹脂をピストン等により加圧しながら硬化させる方法が行われていたが、収縮量に応じて圧力を調整するには、特開昭５８−２０１６２７号のように圧力センサーを配置する等のフィードバック制御を行う必要があった。しかしこの場合にも、装置全体が加圧ゲル化法に匹敵する大規模なものになるという欠点があった。

【０００４】以上の問題を解決するために本考案は、硬化時の樹脂の収縮によって生じるひけやボイドを抑制し、種々の金型に適用可能で簡便な注型装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の樹脂成型装置は、樹脂を充填するための注入口を備えた金型に、前記注入口と連通する供給通路を有する供給槽が配置された樹脂成型装置において、前記供給槽内に、前記供給通路に向かって摺動する加圧板を設け、前記加圧板の、前記供給通路と対向する面に、基幹部が前記供給通路に挿入可能でありかつ同通路とほぼ同一の横断面形状を有すると共に、先端部が同通路より小さい横断面形状を有する突起を設けたことを特徴とする。さらに、請求項２記載の本考案の樹脂成型装置は、樹脂を充填するための注入口を有する金型と、前記注入口と連通する供給通路を有する供給槽と、前記供給槽内に、前記供給通路に向かって摺動する加圧板と、前記供給槽の金型近傍に設けられた排出管とからなる樹脂成型装置において、前記加圧板の前記供給通路と対向する面に、前記供給通路に挿入可能な突起と、前記排出管を閉鎖するストッパとを設け、前記突起が前記供給通路に挿入されて同通路を封止すると共に、前記ストッパに設けられた孔により前記排出管が解放されることを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案の樹脂成型装置は、樹脂の加熱硬化時に気体を供給槽中に圧入することにより加圧板および供給槽中の樹脂を押圧して、硬化により収縮した分の樹脂を金型に補給する。加圧板に設けられた突起の先端部は供給通路より細く、突起の基幹部は供給通路とほぼ同一の横断面形状となるように形成されている。従って、加圧板が押圧されると、突起の先端部は徐々に供給通路中に挿入されるが、この時点では供給通路側壁と突起との隙間から樹脂は金型に補給される。しかし、さらに加圧板が押圧されて突起の基幹部が供給通路に挿入されると、供給通路は突起により封止され、金型中の樹脂に加わる圧力は大きくなる。この時、供給槽に残った余剰の樹脂は排出管から排出される。

【０００７】

【実施例】

図１に示すように、金型１は内部に電極２を有するプラスチック成型品を製造するためのものであり、金型１の上部には注入口３が設けられている。金型１の上面には、前記注入口３と連通する供給通路４を有する供給槽５が載置され、この供給槽５の上面にはガス管６が連結し、供給槽５の側面金型近傍には排出管７が連通している。また、供給通路４および供給槽５の内周面はすべて断熱材８により被覆されてる。供給槽５には、供給槽５内を摺動する加圧板９が備えられ、この加圧板９の供給通路４と対向する面には突起１０が設けられている。突起１０の基幹部１１は、供給通路４とほぼ同一の横断面形状であるが、供給通路４に挿入可能な程度の限界の大きさであり、突起１０の先端部１２は、同通路より小さい横断面形状に形成され、突起１０は注入口３と供給通路４と同軸上に形成されている。さらに、加圧板９の供給通路４と対向する面の排出管８近傍には板状のストッパ１３が形成され、ストッパ１３の上部には、加圧板９の摺動に対応して排出管７を開閉するように、孔１４が設けられている。

【０００８】次に本考案の樹脂成型装置の動作について説明する。まず、金型１に取り付けられている供給槽５の蓋１５を開き、加圧板９を取り外し、排出管７の弁１６を閉鎖した状態で、供給槽５中に樹脂液を注入する。樹脂液は、注入口３から金型１内に流れ込み、金型１に樹脂液が満たされると、次に供給槽５内に溜まる。供給槽５内に樹脂液が２／３程度溜まった時点で注入を停止し、突起１０およびストッパ１３を有する加圧板９を樹脂液の上面に浮かべる。この時、突起１０およびストッパ１３は樹脂液に埋没させる。そして、供給槽５の蓋１５を閉じ、供給槽５を密閉して注型を終了する。

【０００９】樹脂成型体の硬化工程における供給槽４の動作を図２にしたがって説明する。硬化工程は排出管７の弁１６を解放した状態で行う。樹脂成型体の硬化が進行するに従い樹脂は収縮するが、その収縮分を補うために供給槽５の蓋１５に設けられたガス管６から不活性ガスを注入し、供給槽５内の気圧を上昇させて加圧板９を下方へ押圧する。加圧板９の突起１０の先端部１２は、供給通路４より細いので、供給通路４側壁と突起１０の隙間から樹脂液は少量づつ金型１へ流れ込む。一方、ストッパ１３は加圧板９が下方へ押されると共に金型１の側面に設けられた溝１７に入っていくが、この時点では排出管７はストッパ１３により閉鎖されている。なお、供給通路４および供給槽５は、全体を断熱材８により被覆されているので、金型１内の樹脂が加熱されても、その熱は供給槽５内には伝達しないため、供給槽５内の樹脂が硬化することはなく、粘度の低い状態で保たれる。

【００１０】樹脂成型体の収縮がさらに進行すると、突起１０の基幹部１１が供給通路４に進入する。突起１０の基幹部１１は供給通路４とほぼ同一の横断面形状に作成されているので、供給通路４中に進入しながら同通路４を封止する。突起１０の基幹部１１とストッパ１３に設けられた孔１４は、ほぼ同じ高さに配置されているので、突起１０が供給通路４を封止すると、孔１４が排出管７を開通させ、樹脂液は排出管７を通ってわずかづつ外部へ流出する。したがって、本考案の樹脂成型装置において、突起１０は硬化終了まで金型１内の樹脂を加圧し続ける。

【００１１】また、本考案の樹脂成型装置では、突起１０による供給通路４の封止と、排出管７の開閉をストッパ１３と孔１４により行っているが、加圧板９の上部に対応する箇所に位置センサーを取り付け、突起１０が供給通路４を封止した時点で、排出管７の弁１６を解放する構成であっても良い。

【００１２】［実施例］エポキシ当量が約４００のエポキシ樹脂と石英粉および酸無水物硬化剤を温度１２０℃にて混合し、この樹脂液を、金型の容量が５０ｌ、供給槽の容積が２ｌ（内径２００ｍｍ）である本考案の樹脂成型装置に注入した。供給槽内の樹脂液が１．５ｌに達したところで、先端部の直径が３０ｍｍの突起を有する加圧板（直径２００ｍｍ）を樹脂液に浮かべ、供給槽の蓋を閉じ、ガス管から窒素ガスを注入して、加圧板を４．５ kg/cm²で押圧しながら、温度１２０℃に加熱した。供給槽の樹脂が残り約１ｌの時点で、突起は供給通路を封止し、排出管が開口して樹脂が排出され始め、合計６０時間加熱し続けて硬化を終了した。なお、供給槽内は厚さ１０ｍｍのテフロン樹脂加工が施され、断熱性を有する。この様にして製造されたエポキシ樹脂成型体は、ひけやボイドが無く、超高圧用電気部品として使用可能なものであった。

【００１３】［比較例１］供給槽中にセットされる加圧板の突起の先端部の横断面形状を供給通路とほぼ等しくとり、加圧板が押圧されると同時に突起が供給通路を封止する構成とした場合、金型上面と樹脂成型体との間に約５００ｃｃの空隙が発生した。

【００１４】［比較例２］加圧板を使用せず、供給槽中の樹脂を加圧しなかった場合、樹脂成型体にひけやボイドが多く発生した。

【００１５】［比較例３］加圧板を使用せず、ガス管よりガスを注入して供給槽中の樹脂を加圧しながら樹脂成型体を硬化させたところ、注入口および樹脂成型体の上部にひけが発生した。

【００１６】

【考案の効果】

本考案の樹脂成型装置は、金型中の樹脂の粘度が低い硬化の初期段階では供給槽中の樹脂液を低圧力で金型に注入し、粘度が高く収縮量が減少してきた硬化の後半では、加圧板に加わる圧力を突起の先端部に集中させて大きい圧力で樹脂を押圧することが可能となるので、ひけやボイドのない成型体を得ることができる。また、本考案の供給槽は通常の金型に取り付けることが可能で、比較的簡便に樹脂の硬化時の圧力を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の樹脂成型装置を示す断面図。

【図２】同供給槽の動作を示す断面図。

【符号の説明】

１……金型３……注入口４……供給通路５……供給槽７……排出管８……断熱材９……加圧板１０……突起１１……基幹部１２……先端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者新井敦宏神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内 (72)考案者小林修神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１号昭和電線電纜株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】樹脂を充填するための注入口を備えた金型
に、前記注入口と連通する供給通路を有する供給槽が配
置された樹脂成型装置において、前記供給槽内に、前記
供給通路に向かって摺動する加圧板を設け、前記加圧板
の、前記供給通路と対向する面に、基幹部が前記供給通
路に挿入可能でありかつ同通路とほぼ同一の横断面形状
を有すると共に、先端部が同通路より小さい横断面形状
を有する突起を設けたことを特徴とする注型装置。
【請求項２】樹脂を充填するための注入口を有する金型
と、前記注入口と連通する供給通路を有する供給槽と、
前記供給槽内に、前記供給通路に向かって摺動する加圧
板と、前記供給槽の金型近傍に設けられた排出管とから
なる樹脂成型装置において、前記加圧板の前記供給通路
と対向する面に、前記供給通路に挿入可能な突起と、前
記排出管を閉鎖するストッパとを設け、前記突起が前記
供給通路に挿入されて同通路を封止すると共に、前記ス
トッパに設けられた孔により前記排出管が解放されるこ
とを特徴とする樹脂成型装置。