JPH07148800A - 射出成形機のスクリュ - Google Patents
射出成形機のスクリュInfo
- Publication number
- JPH07148800A JPH07148800A JP29627593A JP29627593A JPH07148800A JP H07148800 A JPH07148800 A JP H07148800A JP 29627593 A JP29627593 A JP 29627593A JP 29627593 A JP29627593 A JP 29627593A JP H07148800 A JPH07148800 A JP H07148800A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- injection molding
- molding machine
- resin
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクリュの軸方向温度分布を均等化し、樹脂
の可塑化能力を向上し、熱劣化の少ない高品質の成形品
を得ることのできる射出成形機を提供するものである。 【構成】 射出成形機１００のスクリュ２であって、軸
芯部長手方向に延在する穿孔２０を設け、穿孔２０に高
熱伝導率の材料からなる嵌入部材２２を嵌装したもので
ある。
の可塑化能力を向上し、熱劣化の少ない高品質の成形品
を得ることのできる射出成形機を提供するものである。 【構成】 射出成形機１００のスクリュ２であって、軸
芯部長手方向に延在する穿孔２０を設け、穿孔２０に高
熱伝導率の材料からなる嵌入部材２２を嵌装したもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機のスクリュ
に係り、特に樹脂の可塑化時のスクリュの熱を効率よく
分散させるように配慮した射出成形機のスクリュに関す
る。
に係り、特に樹脂の可塑化時のスクリュの熱を効率よく
分散させるように配慮した射出成形機のスクリュに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機１００は、図３に示すよう
に、先端部にノズル３を有し、外周部に温度調節装置
（ヒータ１１）を有するバレル１を備えている。このバ
レル１は、金型４の材料注入口へノズル３を臨ませうる
ようにして配設されている。ホッパ１０から樹脂排出口
１０ａを経由してバレル１内へ送り込まれた樹脂は、モ
ータ５により回転駆動されるスクリュ２により材料供給
部より圧縮部へ移送され、圧縮部においてねじ溝の溝深
さが漸減するために徐々に圧縮作用を受ける。この過程
でスクリュ２のスクリュフライト２ａ間の樹脂はヒータ
１１によるバレル１の内壁面からの熱伝達と、前記スク
リュ２の回転作用による樹脂自身、および、樹脂とバレ
ル１もしくは前記スクリュ２との間で生じる摩擦熱（剪
断エネルギにより発生する）により、バレル１の内壁面
に溶融したメルトフィルムが形成され、さらに前記スク
リュフライト２ａにより掻集され、スクリュ溝２ｂにメ
ルトプールが形成される。 このように、可塑化が促進
される過程におけるバレル１内の樹脂はメルトフィル
ム、メルトプールおよびまだ溶融点に達していないソリ
ッドベッドの３つの部分から構成され、これらがスクリ
ュ２の回転に伴い、さらに前方に移送される間に連続的
にヒータ１１からの加熱とスクリュ２による回転作用と
で未溶融部分（ソリッドベッド）を溶融部分（メルト）
に変換し、前記スクリュ２の計量部では未溶融部分をな
くして均質な溶融可塑化樹脂を得ようとするものであ
る。
に、先端部にノズル３を有し、外周部に温度調節装置
（ヒータ１１）を有するバレル１を備えている。このバ
レル１は、金型４の材料注入口へノズル３を臨ませうる
ようにして配設されている。ホッパ１０から樹脂排出口
１０ａを経由してバレル１内へ送り込まれた樹脂は、モ
ータ５により回転駆動されるスクリュ２により材料供給
部より圧縮部へ移送され、圧縮部においてねじ溝の溝深
さが漸減するために徐々に圧縮作用を受ける。この過程
でスクリュ２のスクリュフライト２ａ間の樹脂はヒータ
１１によるバレル１の内壁面からの熱伝達と、前記スク
リュ２の回転作用による樹脂自身、および、樹脂とバレ
ル１もしくは前記スクリュ２との間で生じる摩擦熱（剪
断エネルギにより発生する）により、バレル１の内壁面
に溶融したメルトフィルムが形成され、さらに前記スク
リュフライト２ａにより掻集され、スクリュ溝２ｂにメ
ルトプールが形成される。 このように、可塑化が促進
される過程におけるバレル１内の樹脂はメルトフィル
ム、メルトプールおよびまだ溶融点に達していないソリ
ッドベッドの３つの部分から構成され、これらがスクリ
ュ２の回転に伴い、さらに前方に移送される間に連続的
にヒータ１１からの加熱とスクリュ２による回転作用と
で未溶融部分（ソリッドベッド）を溶融部分（メルト）
に変換し、前記スクリュ２の計量部では未溶融部分をな
くして均質な溶融可塑化樹脂を得ようとするものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような射出成形機
１００のスクリュ２は通常鋼製であり、強度的には十分
であるものの熱伝導率は必ずしも十分高いものとは言え
ない。従って、例えば鋼製のスクリュ内にヒートパイプ
を入れ熱伝導を改善したものも提案されている（特開平
１−７４１１７号公報）。しかしながら、この提案では
構造が複雑であり高価になるとともに、強度低下も避け
られない。また、樹脂材料のうち剪断発熱の大きな材料
では、剪断発熱によりスクリュ２の局所的な温度上昇が
生じ、設定温度を超える場合が多く、余剰の熱は熱伝導
率が小さいために分散されにくく、供給部が低温である
のに対して圧縮部やそれ以降の計量部だけが高温となり
スクリュ温度が下がり難い。そのため、スクリュ表面付
近の樹脂は余分な熱履歴を受け樹脂の熱劣化を惹起す
る。本発明は、鋼よりも熱伝導率の大きい金属材料をス
クリュの長手方向に嵌入することにより、局部的に温度
上昇した熱の拡散を容易にし、スクリュ温度の長手方向
均等化を図ることを狙いとしたものである。
１００のスクリュ２は通常鋼製であり、強度的には十分
であるものの熱伝導率は必ずしも十分高いものとは言え
ない。従って、例えば鋼製のスクリュ内にヒートパイプ
を入れ熱伝導を改善したものも提案されている（特開平
１−７４１１７号公報）。しかしながら、この提案では
構造が複雑であり高価になるとともに、強度低下も避け
られない。また、樹脂材料のうち剪断発熱の大きな材料
では、剪断発熱によりスクリュ２の局所的な温度上昇が
生じ、設定温度を超える場合が多く、余剰の熱は熱伝導
率が小さいために分散されにくく、供給部が低温である
のに対して圧縮部やそれ以降の計量部だけが高温となり
スクリュ温度が下がり難い。そのため、スクリュ表面付
近の樹脂は余分な熱履歴を受け樹脂の熱劣化を惹起す
る。本発明は、鋼よりも熱伝導率の大きい金属材料をス
クリュの長手方向に嵌入することにより、局部的に温度
上昇した熱の拡散を容易にし、スクリュ温度の長手方向
均等化を図ることを狙いとしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、第１の発明では、射出
成形機のスクリュであって、軸芯部長手方向に延在する
穿孔を設け、該穿孔に高熱伝導率の材料を嵌装したもの
であり、第２の発明では、高熱伝導率の材料として銅、
銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金のいずれか、
あるいはその組み合わせからなる金属を採用したもので
ある。
するために、本発明においては、第１の発明では、射出
成形機のスクリュであって、軸芯部長手方向に延在する
穿孔を設け、該穿孔に高熱伝導率の材料を嵌装したもの
であり、第２の発明では、高熱伝導率の材料として銅、
銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金のいずれか、
あるいはその組み合わせからなる金属を採用したもので
ある。
【０００５】
【作用】本発明においては、供給部に後続する圧縮部に
おいて生じた剪断発熱による熱が、主としてスクリュの
中心軸部に嵌装した高熱伝導率の材料を経由して速やか
に供給部に分配されるため、従来の鋼製スクリュに比べ
てスクリュの長手方向の温度の均等化が促進され、計量
部における設定温度超過も回避される。本発明のスクリ
ュは、外皮の鋼製部分が主として構造強度を負担し、中
心部の嵌入部材が軸方向の熱移動に寄与するものであ
る。
おいて生じた剪断発熱による熱が、主としてスクリュの
中心軸部に嵌装した高熱伝導率の材料を経由して速やか
に供給部に分配されるため、従来の鋼製スクリュに比べ
てスクリュの長手方向の温度の均等化が促進され、計量
部における設定温度超過も回避される。本発明のスクリ
ュは、外皮の鋼製部分が主として構造強度を負担し、中
心部の嵌入部材が軸方向の熱移動に寄与するものであ
る。
【０００６】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１は射出成形機の要部縦断面図、図
２はスクリュの温度分布図である。図１に示すように、
射出成形機１００のスクリュ２は、軸芯部に軸長手方向
に延在する穿孔２０が穿設され、穿孔２０の内部には鋼
製のスクリュ２より高熱伝導率を有する嵌入部材２２を
嵌装する。スクリュ２と嵌入部材２２との接合は、接着
剤による接合や焼嵌めとするほか、着脱自在とするため
ボルトナット接合としてもよいが、いずれの場合にも両
者が密着することに配慮する。嵌入部材２２の材料とし
ては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金の
いずれかや、あるいはその組み合わせからなる金属を採
用してもよい。熱伝導の点から言えば、純銅や純アルミ
が最適であるが、強度低下を小さく留めるためには銅合
金やアルミ合金がよい。穿孔２０や嵌入部材２２の長さ
は、図１に示すように、射出成形機１００の供給部Ａ、
圧縮部Ｂ、計量部Ｃにほぼ全域に亘る長さとする。
詳細に説明する。図１は射出成形機の要部縦断面図、図
２はスクリュの温度分布図である。図１に示すように、
射出成形機１００のスクリュ２は、軸芯部に軸長手方向
に延在する穿孔２０が穿設され、穿孔２０の内部には鋼
製のスクリュ２より高熱伝導率を有する嵌入部材２２を
嵌装する。スクリュ２と嵌入部材２２との接合は、接着
剤による接合や焼嵌めとするほか、着脱自在とするため
ボルトナット接合としてもよいが、いずれの場合にも両
者が密着することに配慮する。嵌入部材２２の材料とし
ては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金の
いずれかや、あるいはその組み合わせからなる金属を採
用してもよい。熱伝導の点から言えば、純銅や純アルミ
が最適であるが、強度低下を小さく留めるためには銅合
金やアルミ合金がよい。穿孔２０や嵌入部材２２の長さ
は、図１に示すように、射出成形機１００の供給部Ａ、
圧縮部Ｂ、計量部Ｃにほぼ全域に亘る長さとする。
【０００７】以上のように構成されたスクリュ２の有す
る本発明の射出成形機１００においては、例えば、ＡＢ
Ｓ樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ナイロン樹脂
などのような剪断発熱の大きい樹脂材料を加熱溶融して
成形する場合、圧縮部Ｂにおいてバレル１とスクリュ２
との樹脂通路の縮小によって生じる剪断発熱が特に大き
く、従来の鋼製スクリュの場合には、図２の温度カーブ
Ｃ1 に示すように、設定温度Ｓを超えて高温になってい
たものが、本発明のスクリュ２においては、圧縮部Ｂで
生じた剪断発熱による熱が外皮のスクリュ２ばかりでな
く、中心部の嵌入部材２２を経由して比較的低温の供給
部Ａへも熱伝達し、図２の温度カーブＣ 2 に示すように
相対的に供給部Ａの温度上昇に寄与し、圧縮部Ｂや計量
部Ｃの過度の昇温が防止され、全体として設定温度Ｓに
近い温度分布となる。以上述べたように、樹脂の剪断発
熱により設定温度以上に上昇しがちな計量部あるいは圧
縮部の温度を、本発明のスクリュを使用することにより
設定温度近傍の温度に低く抑えることができる。このた
め、溶融樹脂が余剰な熱に曝されることがなく熱劣化を
防止できる。また、スクリュの計量部および圧縮部の余
剰な熱を設定温度よりはるかに低い供給部へ熱移動させ
ることで、樹脂ペレットへの予熱効果がアップするの
で、可塑化能力の向上が望める。さらに、熱伝導のよい
中実の材料をスクリュ中心部に挿入するのでヒートパイ
プ方式に比べてスクリュの強度低下を小さく抑えること
ができるとともに、低コストで製作できる。
る本発明の射出成形機１００においては、例えば、ＡＢ
Ｓ樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ナイロン樹脂
などのような剪断発熱の大きい樹脂材料を加熱溶融して
成形する場合、圧縮部Ｂにおいてバレル１とスクリュ２
との樹脂通路の縮小によって生じる剪断発熱が特に大き
く、従来の鋼製スクリュの場合には、図２の温度カーブ
Ｃ1 に示すように、設定温度Ｓを超えて高温になってい
たものが、本発明のスクリュ２においては、圧縮部Ｂで
生じた剪断発熱による熱が外皮のスクリュ２ばかりでな
く、中心部の嵌入部材２２を経由して比較的低温の供給
部Ａへも熱伝達し、図２の温度カーブＣ 2 に示すように
相対的に供給部Ａの温度上昇に寄与し、圧縮部Ｂや計量
部Ｃの過度の昇温が防止され、全体として設定温度Ｓに
近い温度分布となる。以上述べたように、樹脂の剪断発
熱により設定温度以上に上昇しがちな計量部あるいは圧
縮部の温度を、本発明のスクリュを使用することにより
設定温度近傍の温度に低く抑えることができる。このた
め、溶融樹脂が余剰な熱に曝されることがなく熱劣化を
防止できる。また、スクリュの計量部および圧縮部の余
剰な熱を設定温度よりはるかに低い供給部へ熱移動させ
ることで、樹脂ペレットへの予熱効果がアップするの
で、可塑化能力の向上が望める。さらに、熱伝導のよい
中実の材料をスクリュ中心部に挿入するのでヒートパイ
プ方式に比べてスクリュの強度低下を小さく抑えること
ができるとともに、低コストで製作できる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の射出成形
機のスクリュは、スクリュ長手方向の温度を均等化する
とともに、過度に高温となることが回避されるので、樹
脂の可塑化を促進するとともに、樹脂の劣化が防止され
るので成形品品質が向上する。
機のスクリュは、スクリュ長手方向の温度を均等化する
とともに、過度に高温となることが回避されるので、樹
脂の可塑化を促進するとともに、樹脂の劣化が防止され
るので成形品品質が向上する。
【図１】本発明の実施例に係る射出成形機の要部縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例に係る射出成形機のスクリュの
温度分布図である。
温度分布図である。
【図３】従来の射出成形機の全体縦断面図である。
１ バレル ２ スクリュ ２ａ スクリュフライト ３ ノズル ４ 金型 ５ モータ １０ ホッパ １０ａ 樹脂排出口 １１ ヒータ ２０ 穿孔 ２２ 嵌入部材 １００ 射出成形機 Ａ 供給部 Ｂ 圧縮部 Ｃ 計量部 Ｓ 設定温度 Ｃ1 温度カーブ Ｃ2 温度カーブ
Claims (2)
- 【請求項１】 射出成形機のスクリュであって、軸芯部
長手方向に延在する穿孔を設け、該穿孔に高熱伝導率の
材料を嵌装した射出成形機のスクリュ。 - 【請求項２】 高熱伝導率の材料として銅、銅合金、ア
ルミニウム、アルミニウム合金のいずれか、あるいはそ
の組み合わせからなる金属を採用した請求項１記載の射
出成形機のスクリュ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29627593A JPH07148800A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 射出成形機のスクリュ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29627593A JPH07148800A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 射出成形機のスクリュ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148800A true JPH07148800A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17831464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29627593A Pending JPH07148800A (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 射出成形機のスクリュ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07148800A (ja) |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP29627593A patent/JPH07148800A/ja active Pending
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