JPH07223246A - 射出成形プラスチック製品の製造方法及びその装置 - Google Patents

射出成形プラスチック製品の製造方法及びその装置

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JPH07223246A
JPH07223246A JP6017332A JP1733294A JPH07223246A JP H07223246 A JPH07223246 A JP H07223246A JP 6017332 A JP6017332 A JP 6017332A JP 1733294 A JP1733294 A JP 1733294A JP H07223246 A JPH07223246 A JP H07223246A
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JP
Japan
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product
gas pressure
applying means
injection
gas
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JP6017332A
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English (en)
Inventor
Hirofumi Tateyama
弘文 舘山
Takeshi Kato
毅 加藤
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Tohoku Munekata Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Munekata Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/52Heating or cooling
    • B29C2043/527Heating or cooling selectively cooling, e.g. locally, on the surface of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/174Applying a pressurised fluid to the outer surface of the injected material inside the mould cavity, e.g. for preventing shrinkage marks

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒケを発生させない射出成形プラスチック製
品を得る。 【構成】 製品非可視面d側のコア2内に焼結金属材6
を組み込み、通気管7からこの焼結金属材6を経由して
製品非可視面dにガス圧を印加することにより、製品a
を製品可視面e側に押しつけると共に製品aに圧縮力を
付与して、製品冷却時の離型を製品可視面e側が製品非
可視面d側よりも遅れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を材料と
する射出成形プラスチック製品の製造方法及びその装置
(金型)に関する。
【0002】
【従来の技術】ボス、リブあるいは偏肉部を有するプラ
スチック製品を射出成形する場合には、製品の肉厚が大
きく異なる部位の表面にヒケが発生する。このヒケの原
因は、溶融した熱可塑性樹脂が金型内で冷却され固化す
る際に収縮するが、肉厚が周囲より厚い部分では、冷却
がより遅く、周囲が固化した後に収縮を伴って固化する
からである。特に通例プラスチック製品の製品可視部と
なるキャビティー側は、ボス、リブなどの複雑な構造物
を有するコア側に対し平坦で、冷却しやすいためにコア
側より早く離型して後収縮を起こし、ヒケが発生しやす
い。
【0003】ヒケは、製品表面の凹状のへこみであり製
品の見栄えを損なって価値を低下させるとともに、均質
な塗装をも阻害して美観を損ね、補修のための費用が高
くなる問題もある。
【0004】ヒケの防止策としては、製品厚肉部周囲に
逆に薄肉となる部位を設けて冷却の均一化を図る方法、
収縮分を後充填する方法、金型を温調水で可能な範囲で
加熱あるいは冷却する方法等が知られている。
【0005】さらに、前述のように製品可視部となるキ
ャビティー側が早く離型して後収縮する事は、ヒケの発
生のみならず製品可視面の転写性、形状精度をも阻害す
るものである。
【0006】平滑に製作された金型面が製品に転写され
ない場合、ヒケと同様に製品の見栄えを損なって価値を
低下させるとともに、均質な塗装をも阻害して美観を損
ね、補修のための費用が高くなる問題がある。シボを施
した金型面の転写性が悪い場合及び製品の形状精度が悪
い場合には、製品を無価値なものとしてしまう。
【0007】転写性、形状精度の向上策としては、材料
自体を流動性がよく、収縮率の低い材料等に変える、成
形の充填時及び充填後も材料樹脂の流路を通じて高圧を
製品に加える、金型を温調水で可能な範囲で加熱する方
法等が知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来法で
は、製品非可視面側のボス穴周囲にある決まったスペー
スを必要とする加工が必要なために製品形状が複雑にな
ると対応が難しかったり、充填後も高圧に加圧する場合
でも、樹脂流路の固化により圧力伝播可能な期間、範囲
も限られていて、製品形状によっては充分な加圧の効果
が期待出来ない問題がある。
【0009】また、加熱あるいは冷却する方法も、温調
水程度では温度範囲が限られていて、充分な効果が得ら
れるとは限らない上、加熱の場合には製品の冷却に要す
る時間が長引き、生産効率の低下、製品コストの増加を
招く問題がある。更に、材料の変更が、生産コストの増
加を招くことは言うまでもない。
【0010】本発明は、上記事情に鑑みて創案されたも
のであり、製品形状が複雑な場合でも対応可能で、かつ
生産効率を低下させることなしに、製品可視面にヒケを
発生させず、かつ製品可視面の転写性、形状精度を向上
させるプラスチック製品の製造方法及びその装置を提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる可視面に
ヒケを発生させず、かつ製品可視面の転写性、形状精度
を向上させる射出成形プラスチック製品の製造方法及び
その装置の構成は次のとおりである。
【0012】1.プラスチック製品の射出成形におい
て、製品非可視面と接触する金型側に、ガス圧印加手段
を取り付けて製品成形時に、このガス圧印加手段に加圧
ガスを供給し、このガス圧で製品を可視面側金型に押し
つけると共に製品に圧縮力を付与しながら行う射出成形
プラスチック製品の製造方法。
【0013】2.プラスチック製品の射出成形用金型に
おいて、製品非可視面と接触する金型の表面にガス圧印
加手段を取り付けると共にこのガス圧印加手段と圧縮ガ
ス供給装置を連通せしめて、製品成形時に圧縮ガス供給
装置から前記ガス圧印加手段に対して加圧ガスを供給
し、このガス圧により製品を可視面側に押しつけると共
に製品に圧縮力を付与するように構成して成る射出成形
プラスチック製品の製造装置。
【0014】3.プラスチック製品の射出成形用金型に
おいて、製品非可視面側であって、ヒケを誘発しやす
い、あるいは転写性、形状精度の悪い部位と接触する金
型の表面にガス圧印加手段を取り付けると共にこのガス
圧印加手段と圧縮ガス供給装置を連通せしめて、製品成
形時に圧縮ガス供給装置から前記ガス圧印加手段に対し
て加圧ガスを供給し、このガス圧により製品を可視面側
に押しつけると共に製品に圧縮力を付与するように構成
して成る射出成形プラスチック製品の製造装置。
【0015】なお、ガス圧印加手段としては、焼結金属
等の通気性を有する金属、セラミック或いは機械加工に
よる微小孔、溝等がある。
【0016】また、ガス圧印加手段はヒケを発生しやす
い、あるいは転写性、形状精度の悪い部位にのみ形成し
てもよい。
【0017】本発明の適用できる樹脂は、ポリオレフィ
ン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂などの汎用性樹
脂やポリカーポネート樹脂、ポリアミド樹脂などの工業
用樹脂だけでなく、各種の樹脂を混合したものや補強剤
を混合したものでもよく、特に制限はない。
【0018】
【作用】上記のように、製品樹脂を製品非可視面側金型
によりガス圧を利用して可視面側金型に押し付けること
により、相対的に製品可視面側金型表面では製品が離型
しにくくなり、この間に型を通して冷却される。一方、
非可視面側はガス加圧により先に離型して断熱されるた
めに表面の固化が進まず、収縮の影響を大きく受けてヒ
ケが進展する。この結果、ヒケは非可視面側のボスやリ
ブの根元部分に集中して、可視面側には発生せず、かつ
可視面側は金型に強制的に押し付けられて冷却されるた
め転写性、形状精度は向上する。
【0019】また、加圧圧力を更に高めて製品樹脂を外
部より圧縮することで、製品樹脂内圧が高まる事により
さらにヒケの発生が抑制される。
【0020】
【実施例】図1に基づいて本発明の第1実施例を説明す
る。図1は、射出成形用金型の概略断面図である。
【0021】図1に示す射出成形用金型1は大きく分け
て製品非可視面側のコア2と製品可視面側のキャビティ
ー3からなり、共に図外の射出成形機に連結されてお
り、コア2とキャビティー3とが開閉可能にされてい
る。コア2には射出成形品aの外形状に対応した凹部4
が形成されており、キャビティー3の所定箇所に設けら
れたスプルー5を介して図外の射出成形機から溶融プラ
スチックが凹部4に流し込まれ、プラスチック成形品a
が成形されるようになっている。コア2のボス、リブ部
分は、ガス圧印加手段としての通気性を有する焼結金属
材6で形成されており、これにつながる通気管7を通じ
て成形品非可視面dとコア2間と外部の間には通気性が
確保されている。また、通気管7及び焼結金属材6を通
じて、外部より成形品非可視面dとコア2の間に圧縮空
気等気体を注入し、ガスにより製品を加圧、圧縮するこ
とが可能である。なお、前記通気管7は図外の圧縮ガス
供給装置に結ばれている。
【0022】このプラスチック成形品aは、ボスbとリ
ブcを有しており、ボスbとリブcの存在するプラスチ
ック成形品非可視面dはコア2に、プラスチック成形品
可視面eはキャビティー3に接している。
【0023】次に、上記実施例を更に具体的に説明す
る。
【0024】図1の装置とポリスチレン(HH501、
昭和電工)を用い、図1に示したような断面構造で製品
非可視面eに外径φ15mm、内径φ6mm、高さ10
mmのボスおよび厚さ7mm、高さ18mmのリブを有
する、製品寸法150×200mm、肉厚2.5mmの
板状の製品を成形した。
【0025】樹脂をキャビティー3側に加圧密着すると
共に圧縮するための方法として、樹脂充填完了後に通気
管7、焼結金属材6を通して外部より圧力数kg/cm
2 で圧縮空気を注入した。
【0026】得られたプラスチック成形品可視面eには
図2に示すようにヒケの発生がなく、反対に成形品非可
視面d側にヒケfが発生した。又、転写性も平滑な金型
面(平均表面粗さ0.05μm)の転写性で約70%
(平均表面粗さ0.07μm)と良好であった。
【0027】「比較例」図1の通気管7を閉止とした以
外は上記実施例と同じ条件で比較例を成形した。この製
品は、図3に示すように、実施例とは反対にプラスチッ
ク成形品可視面eにヒケfが発生し、成形品非可視面d
にはヒケが発生しなかった。また、転写性は、約60%
(平均表面粗さ0.09μm)と実施例に較べ悪かっ
た。
【0028】図4に基づいて本発明の第2実施例を次に
説明する。図4は、射出成形用金型の概略断面図であ
る。
【0029】図4に示す射出成形用金型1は大きく分け
て製品非可視面側のコア2と製品可視面側のキャビティ
ー3からなり、共に図外の射出成形機に連結されてお
り、コア2とキャビティー3とが開閉可能にされてい
る。コア2には射出成形品aの外形状に対応した凹部4
が形成されており、キャビティー3の所定箇所に設けら
れたスプルー5を介して図外の射出成形機から溶融プラ
スチックが凹部4に流し込まれ、プラスチック成形品a
が成形されるようになっている。
【0030】コア2のボスbのセンターピンは、ガス圧
印加手段として内部をガスが通る微小通気隙間9を有す
るガスピン8で形成されており、これにつながる通気管
7を通じて成形品非可視面dとコア2間と外部の間には
通気性が確保されている。また、通気管7及びガスピン
8を通じて外部より成形品非可視面dとコア2の間に圧
縮空気等気体を注入し、ガスにより加圧して製品をキャ
ビティー3に押し付けると共に圧縮することが可能であ
る。
【0031】ガスピン8のようにボスbのセンターピン
を兼ねる場合、ガスの注入部が周囲をボスbの壁面を形
成する樹脂で囲まれているため、ガス密閉性が高く、よ
り一層樹脂に対する加圧、圧縮性がよい。
【0032】また、ガスピン10の場合のようにプラス
チック成形品aの平坦な部位にガスを注入する場合に
は、この周囲をリブc等で囲む成形品構造とする事によ
り、ガス密閉性を高め、より一層樹脂に対する加圧、圧
縮性をよくすることが可能である。図4中11はガスシ
ール用Oリングである。
【0033】
【発明の効果】上記成形方法及びその装置によれば、プ
ラスチック製品にヒケを発生させず、かつ製品可視面の
転写性、形状精度を向上させることができる。このた
め、プラスチック成形品の見栄えと精度の面でメリット
が大きく、製品不良を低減する上での効果は、極めて大
きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係わる射出成形用金型の
一例を示す断面図。
【図2】本発明の第1実施例に係わる射出成形用金型で
成形したプラスチック成形品の製品面に発生したヒケの
様子を示す説明図。
【図3】従来の射出成形用金型で成形したプラスチック
成形品の製品面に発生したヒケの様子を示す説明図。
【図4】本発明の第2実施例に係わる射出成形用金型の
一例を示す断面図。
【符号の説明】
1 金型 2 コア 3 キャビティー 4 凹部 5 スプルー 6 焼結金属材 7 通気管 8 ガスピン 9 微小通気隙間 10 ガスピン 11 Oリング a プラスチック成形品 b ボス c リブ d プラスチック成形品非可視面 e プラスチック成形品可視面 f ヒケ箇所

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラスチック製品の射出成形において、
    製品非可視面と接触する金型側に、ガス圧印加手段を取
    り付けて製品成形時に、このガス圧印加手段に加圧ガス
    を供給し、このガス圧で製品を可視面側金型に押しつけ
    ると共に製品に圧縮力を付与しながら行う射出成形プラ
    スチック製品の製造方法。
  2. 【請求項2】 プラスチック製品の射出成形において、
    製品非可視面側であって、ヒケを誘発しやすい、あるい
    は転写性、形状精度の悪い部位と接触する金型の表面に
    ガス圧印加手段を取り付けて行う請求項1記載の射出成
    形プラスチック製品の製造方法。
  3. 【請求項3】 プラスチック製品の射出成形用金型にお
    いて、製品非可視面と接触する金型の表面にガス圧印加
    手段を取り付けると共にこのガス圧印加手段と圧縮ガス
    供給装置を連通せしめて、製品成形時に圧縮ガス供給装
    置から前記ガス圧印加手段に対して加圧ガスを供給し、
    このガス圧により製品を可視面側に押しつけると共に製
    品に圧縮力を付与するように構成して成る射出成形プラ
    スチック製品の製造装置。
  4. 【請求項4】 プラスチック製品の射出成形用金型にお
    いて、製品非可視面側であって、ヒケを誘発しやすい、
    あるいは転写性、形状精度の悪い部位と接触する金型の
    表面にガス圧印加手段を取り付けると共にこのガス圧印
    加手段と圧縮ガス供給装置を連通せしめて、製品成形時
    に圧縮ガス供給装置から前記ガス圧印加手段に対して加
    圧ガスを供給し、このガス圧により製品を可視面側に押
    しつけると共に製品に圧縮力を付与するように構成して
    成る射出成形プラスチック製品の製造装置。
  5. 【請求項5】 ガス圧印加手段として、通気性を有する
    金属を用いる請求項3又は4記載の射出成形プラスチッ
    ク製品の製造装置。
  6. 【請求項6】 通気性を有する金属が焼結金属であると
    ころの請求項5記載の射出成形プラスチック製品の製造
    装置。
  7. 【請求項7】 ガス圧印加手段として、セラミックを用
    いる請求項3又は4記載の射出成形プラスチック製品の
    製造装置。
  8. 【請求項8】 通気性を機械にて加工した微小孔で構成
    して成るガス圧印加手段を用いる請求項3又は4記載の
    射出成形プラスチック製品の製造装置。
  9. 【請求項9】 通気性を機械にて加工した微小溝で構成
    して成るガス圧印加手段を用いる請求項3又は4記載の
    射出成形プラスチック製品の製造装置。
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