JPH0788912A - プラスチック成形機用複合シリンダ - Google Patents
プラスチック成形機用複合シリンダInfo
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- JPH0788912A JPH0788912A JP5235050A JP23505093A JPH0788912A JP H0788912 A JPH0788912 A JP H0788912A JP 5235050 A JP5235050 A JP 5235050A JP 23505093 A JP23505093 A JP 23505093A JP H0788912 A JPH0788912 A JP H0788912A
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- molding machine
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/58—Details
- B29C45/62—Barrels or cylinders
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 硬質で耐摩耗性及び耐食性に優れているとと
もに、耐焼付き性にも優れたプラスチック成形機用複合
シリンダを提供する。 【構成】 プラスチック成形機用シリンダのライニング
層をコバルト基合金あるいはニッケル基合金からなるも
のとするとともに、このライニング層の内表面に１〜３
０μｍの深さまでエッチング層を形成してなるプラスチ
ック成形機用複合シリンダ。
もに、耐焼付き性にも優れたプラスチック成形機用複合
シリンダを提供する。 【構成】 プラスチック成形機用シリンダのライニング
層をコバルト基合金あるいはニッケル基合金からなるも
のとするとともに、このライニング層の内表面に１〜３
０μｍの深さまでエッチング層を形成してなるプラスチ
ック成形機用複合シリンダ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形機等
に用いる複合シリンダに関し、特に耐摩耗性、耐食性及
び耐焼付き性等に優れた成形機用複合シリンダに関す
る。
に用いる複合シリンダに関し、特に耐摩耗性、耐食性及
び耐焼付き性等に優れた成形機用複合シリンダに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
プラスチックは、エンジニアリングプラスチックやポリ
マーアロイとして多種多様な用途に使用されるようにな
ってきており、それに伴い種々の樹脂を混合して使用し
たり、各種添加剤を添加して使用したりしている。この
ため、これらの樹脂を射出成形、あるいは押出成形する
のに使用される成形機のシリンダ内のライニング層に
は、優れた耐摩耗性及び耐食性を有するものが望まれて
いる。
プラスチックは、エンジニアリングプラスチックやポリ
マーアロイとして多種多様な用途に使用されるようにな
ってきており、それに伴い種々の樹脂を混合して使用し
たり、各種添加剤を添加して使用したりしている。この
ため、これらの樹脂を射出成形、あるいは押出成形する
のに使用される成形機のシリンダ内のライニング層に
は、優れた耐摩耗性及び耐食性を有するものが望まれて
いる。
【０００３】このため、ライニング材にコバルト基合金
あるいはニッケル基合金を用いたり、ＷＣ等の耐摩耗性
成分を配合したりしている。
あるいはニッケル基合金を用いたり、ＷＣ等の耐摩耗性
成分を配合したりしている。
【０００４】ライニング材にコバルト基合金あるいはニ
ッケル基合金を用いたり、ＷＣ等の耐摩耗性成分を配合
したりすることにより、シリンダのライニング層は硬質
化され耐摩耗性及び耐食性は改善されたが、シリンダと
スクリュー間にかじり、焼付き等が生じやすいという問
題がある。
ッケル基合金を用いたり、ＷＣ等の耐摩耗性成分を配合
したりすることにより、シリンダのライニング層は硬質
化され耐摩耗性及び耐食性は改善されたが、シリンダと
スクリュー間にかじり、焼付き等が生じやすいという問
題がある。
【０００５】図４に示すように、シリンダ２と、スクリ
ュー３と、射出時に樹脂の逆流を防止するためのチェッ
クリング（バルブ）４とを有し、前記シリンダ２の先端
部にアダプタ５を装着してなる射出成形機１により、金
型６に対して射出成形を行う場合、シリンダ２とチェッ
クリング４との間の間隔は０．０２〜０．２ｍｍ程度
と、極めて微少なものであるため、スクリューの自重、
成形異常、あるいは異物の混入等により、両者はたえず
接触することになる。このため、シリンダ２とチェック
リング４、あるいはシリンダ２とスクリュー３との間に
かじり、焼付き等が生じやすい。この傾向は、成形機の
大半を占める横型射出成形機において特に顕著である。
ュー３と、射出時に樹脂の逆流を防止するためのチェッ
クリング（バルブ）４とを有し、前記シリンダ２の先端
部にアダプタ５を装着してなる射出成形機１により、金
型６に対して射出成形を行う場合、シリンダ２とチェッ
クリング４との間の間隔は０．０２〜０．２ｍｍ程度
と、極めて微少なものであるため、スクリューの自重、
成形異常、あるいは異物の混入等により、両者はたえず
接触することになる。このため、シリンダ２とチェック
リング４、あるいはシリンダ２とスクリュー３との間に
かじり、焼付き等が生じやすい。この傾向は、成形機の
大半を占める横型射出成形機において特に顕著である。
【０００６】このようにしてシリンダ２とチェックリン
グ４、あるいはシリンダ２とスクリュー３との間にかじ
り、焼付き等が生じると、シリンダ２内を通過する樹脂
は、焼付き発生箇所において、局部的に過熱される。そ
の結果、射出成形品に樹脂焼けや、劣化（過熱による樹
脂の変質や炭化）等の不良が生じる。
グ４、あるいはシリンダ２とスクリュー３との間にかじ
り、焼付き等が生じると、シリンダ２内を通過する樹脂
は、焼付き発生箇所において、局部的に過熱される。そ
の結果、射出成形品に樹脂焼けや、劣化（過熱による樹
脂の変質や炭化）等の不良が生じる。
【０００７】特にポリスチレン、ポリカーボネート等の
可塑化温度が低く、かつ透明度の高い樹脂や、ポリアセ
タール等の白色系樹脂においては、上述したような樹脂
焼付けや劣化が顕著である。
可塑化温度が低く、かつ透明度の高い樹脂や、ポリアセ
タール等の白色系樹脂においては、上述したような樹脂
焼付けや劣化が顕著である。
【０００８】上記従来技術の問題点を解決するために、
本出願人は既に、合金鋼からなる中空円筒形状のシリン
ダ母材層と、シリンダ母材層の内面に耐摩耗性及び耐食
性に優れたコバルト基合金あるいはニッケル基合金から
なるライニング層とを有し、ライニング層の内表面に１
μｍ以上の深さまで浸硫層あるいは浸硫窒化層が形成さ
れているプラスチック成形機用複合シリンダという内容
の発明について、出願している（特願平４−１１６９５
８号）。
本出願人は既に、合金鋼からなる中空円筒形状のシリン
ダ母材層と、シリンダ母材層の内面に耐摩耗性及び耐食
性に優れたコバルト基合金あるいはニッケル基合金から
なるライニング層とを有し、ライニング層の内表面に１
μｍ以上の深さまで浸硫層あるいは浸硫窒化層が形成さ
れているプラスチック成形機用複合シリンダという内容
の発明について、出願している（特願平４−１１６９５
８号）。
【０００９】上記改良発明において、浸硫層あるいは浸
硫窒化層はそれぞれ浸硫処理あるいは浸硫窒化処理を施
すことにより形成することができる。浸硫処理は、アル
カリ基剤と硫化剤とを１００〜１５０℃で溶解してなる
低温塩浴（ソルトバス）中にシリンダを１〜３時間浸漬
させることにより施すことができ、また浸硫窒化処理
は、窒素含有アルカリ基剤と硫化剤とを５００〜５８０
℃で溶解してなる高温塩浴中にシリンダを１〜３時間浸
漬させることにより施すことができる。
硫窒化層はそれぞれ浸硫処理あるいは浸硫窒化処理を施
すことにより形成することができる。浸硫処理は、アル
カリ基剤と硫化剤とを１００〜１５０℃で溶解してなる
低温塩浴（ソルトバス）中にシリンダを１〜３時間浸漬
させることにより施すことができ、また浸硫窒化処理
は、窒素含有アルカリ基剤と硫化剤とを５００〜５８０
℃で溶解してなる高温塩浴中にシリンダを１〜３時間浸
漬させることにより施すことができる。
【００１０】しかしながら上記改良発明においても更に
改良すべき問題点がある。すなわち浸硫処理あるいは浸
硫窒化処理を施すのに、シリンダ全体を浸漬させ得る程
度の容積の大なるソルトバス設備を必要とするので、設
備コストが高くなるという問題がある。また所定の深さ
まで浸硫層あるいは浸硫窒化層を形成するのに、長時間
（１〜３時間浸漬）を要するという問題もある。
改良すべき問題点がある。すなわち浸硫処理あるいは浸
硫窒化処理を施すのに、シリンダ全体を浸漬させ得る程
度の容積の大なるソルトバス設備を必要とするので、設
備コストが高くなるという問題がある。また所定の深さ
まで浸硫層あるいは浸硫窒化層を形成するのに、長時間
（１〜３時間浸漬）を要するという問題もある。
【００１１】したがって、本発明の目的は、上記従来技
術の問題点を解決するとともに、改良発明における問題
点をも併せて解決し、硬質で耐摩耗性及び耐食性に優れ
ているとともに、耐焼付き性にも優れたプラスチック成
形機用複合シリンダを提供することである。
術の問題点を解決するとともに、改良発明における問題
点をも併せて解決し、硬質で耐摩耗性及び耐食性に優れ
ているとともに、耐焼付き性にも優れたプラスチック成
形機用複合シリンダを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、プラスチック成形機用シリンダの
ライニング層をコバルト基合金あるいはニッケル基合金
からなるものとするとともに、このライニング層の内表
面にエッチング処理により１〜３０μｍの深さのエッチ
ング層（凹凸のある腐食層）を形成すれば、硬質で耐摩
耗性及び耐食性に優れるとともに、かじり、焼付き等を
大幅に減少させることができることを見出した。
の結果、本発明者は、プラスチック成形機用シリンダの
ライニング層をコバルト基合金あるいはニッケル基合金
からなるものとするとともに、このライニング層の内表
面にエッチング処理により１〜３０μｍの深さのエッチ
ング層（凹凸のある腐食層）を形成すれば、硬質で耐摩
耗性及び耐食性に優れるとともに、かじり、焼付き等を
大幅に減少させることができることを見出した。
【００１３】すなわち、本発明のプラスチック成形機用
複合シリンダは、合金鋼からなる中空円筒形状のシリン
ダ母材層と、前記シリンダ母材層の内面に耐摩耗性及び
耐食性に優れたコバルト基合金あるいはニッケル基合金
からなるライニング層とを有し、前記ライニング層の内
表面に１〜３０μｍの深さまでエッチング層が形成され
ていることを特徴とする。
複合シリンダは、合金鋼からなる中空円筒形状のシリン
ダ母材層と、前記シリンダ母材層の内面に耐摩耗性及び
耐食性に優れたコバルト基合金あるいはニッケル基合金
からなるライニング層とを有し、前記ライニング層の内
表面に１〜３０μｍの深さまでエッチング層が形成され
ていることを特徴とする。
【００１４】
【実施例及び作用】まず、本発明のプラスチック成形機
用シリンダのライニング層について説明する。ライニン
グ層はコバルト基合金あるいはニッケル基合金からなる
ものである。
用シリンダのライニング層について説明する。ライニン
グ層はコバルト基合金あるいはニッケル基合金からなる
ものである。
【００１５】コバルト基合金の化学成分は、Ｃｒ、Ｂ、
Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが
２０重量％以下で、残部が実質的にＣｏ及び不可避的不
純物からなるのが好ましく、特にＣｒ１０〜３０重量
％、Ｂ１．５〜４．０重量％、Ｓｉ４重量％以下、Ｍｎ
２重量％以下、Ｎｉ５重量％以下、Ｆｅ２０重量％以
下、残部実質的にＣｏ及び不可避的不純物からなるのが
好ましい。
Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが
２０重量％以下で、残部が実質的にＣｏ及び不可避的不
純物からなるのが好ましく、特にＣｒ１０〜３０重量
％、Ｂ１．５〜４．０重量％、Ｓｉ４重量％以下、Ｍｎ
２重量％以下、Ｎｉ５重量％以下、Ｆｅ２０重量％以
下、残部実質的にＣｏ及び不可避的不純物からなるのが
好ましい。
【００１６】以下、Ｃｏ基合金の合金成分について説明
する。Ｃｏ基合金において、Ｃｏのみではシリンダとし
て耐摩耗性を維持できないので、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ
及びＮｉを含有するのが好ましい。ただし、Ｃｒ、Ｂ、
Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉの総量が３５重量％を超えると、強
度及び耐食性が低下する。
する。Ｃｏ基合金において、Ｃｏのみではシリンダとし
て耐摩耗性を維持できないので、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ
及びＮｉを含有するのが好ましい。ただし、Ｃｒ、Ｂ、
Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉの総量が３５重量％を超えると、強
度及び耐食性が低下する。
【００１７】Ｃｒの好ましい含有率は１０．０〜３０．
０重量％であり、特に好ましいＣｒの含有率は１１．０
〜２３．０重量％である。ＣｒはＢとともにＣｒ−Ｂの
ほう化物による硬化相を形成し、合金の硬度を向上させ
る。Ｃｒは１０重量％未満であると、上記Ｃｒ−Ｂ相が
十分に形成されず、一方３０．０重量％を超えると、合
金の融点が１２００℃以上となってしまうため、シリン
ダ母材層上にライニング層を形成するのが困難となるた
め好ましくない。
０重量％であり、特に好ましいＣｒの含有率は１１．０
〜２３．０重量％である。ＣｒはＢとともにＣｒ−Ｂの
ほう化物による硬化相を形成し、合金の硬度を向上させ
る。Ｃｒは１０重量％未満であると、上記Ｃｒ−Ｂ相が
十分に形成されず、一方３０．０重量％を超えると、合
金の融点が１２００℃以上となってしまうため、シリン
ダ母材層上にライニング層を形成するのが困難となるた
め好ましくない。
【００１８】Ｂの好ましい含有率は１．５〜４．０重量
％である。Ｂは組織中に高硬度のほう化物を析出させ、
合金の硬度を向上させる作用を有するが、１．５重量％
未満ではその効果が十分ではなく、４．０重量％を超え
ると共晶組織が粗大化し、かつ脆性を増すので好ましく
ない。
％である。Ｂは組織中に高硬度のほう化物を析出させ、
合金の硬度を向上させる作用を有するが、１．５重量％
未満ではその効果が十分ではなく、４．０重量％を超え
ると共晶組織が粗大化し、かつ脆性を増すので好ましく
ない。
【００１９】Ｓｉは脱酸材としての作用をするが、その
効果から含有率は４．０重量％以下とする。
効果から含有率は４．０重量％以下とする。
【００２０】Ｍｎは脱酸材としての作用をするが、その
効果から含有率は２．０重量％以下とする。
効果から含有率は２．０重量％以下とする。
【００２１】Ｎｉは、混入元素であり、その含有率は
５．０重量％以下である。Ｎｉが５．０重量％を超える
と合金の硬さを低下させるため好ましくない。
５．０重量％以下である。Ｎｉが５．０重量％を超える
と合金の硬さを低下させるため好ましくない。
【００２２】また、Ｆｅの好ましい含有率は２０．０重
量％以下であり、特に好ましいＦｅの含有率は８．０重
量％以下である。Ｆｅは当初合金中に含有されなくて
も、鋼材からなるシリンダ母材層との溶着反応によりシ
リンダ母材層から侵入する。所定量のＦｅがシリンダ母
材層から合金へ移行することがライニング層とシリンダ
母材層との完全な溶着を遂行する上で必要である。また
Ｆｅが増加すると硬さが低下するとともに、酸に対する
耐食性を低下させ、２０．０重量％を超えるとその影響
が無視できなくなるため好ましくない。
量％以下であり、特に好ましいＦｅの含有率は８．０重
量％以下である。Ｆｅは当初合金中に含有されなくて
も、鋼材からなるシリンダ母材層との溶着反応によりシ
リンダ母材層から侵入する。所定量のＦｅがシリンダ母
材層から合金へ移行することがライニング層とシリンダ
母材層との完全な溶着を遂行する上で必要である。また
Ｆｅが増加すると硬さが低下するとともに、酸に対する
耐食性を低下させ、２０．０重量％を超えるとその影響
が無視できなくなるため好ましくない。
【００２３】ＣｏはＣｒ及びＢと化合して合金の高硬度
特性と耐食性を向上させるため、基合金として残重量％
とする。
特性と耐食性を向上させるため、基合金として残重量％
とする。
【００２４】さらに本発明においては、上記Ｃｏ基合金
の金属成分１００重量部当り、ＩＶａ族、Ｖａ族あるい
はＶＩａ族元素の炭化物の微粒子を３〜４０重量部分散
させることにより、耐摩耗性をさらに向上させることが
できる。上記ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族元素の
炭化物としては、ＷＣ、ＮｂＣ、ＴｉＣ、ＶＣ等が挙げ
られる。また上記の炭化物は５０μｍ以下の微粒子状で
あるのが好ましい。
の金属成分１００重量部当り、ＩＶａ族、Ｖａ族あるい
はＶＩａ族元素の炭化物の微粒子を３〜４０重量部分散
させることにより、耐摩耗性をさらに向上させることが
できる。上記ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族元素の
炭化物としては、ＷＣ、ＮｂＣ、ＴｉＣ、ＶＣ等が挙げ
られる。また上記の炭化物は５０μｍ以下の微粒子状で
あるのが好ましい。
【００２５】上記ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族元
素の炭化物の含有率が３重量部未満では、その添加によ
る十分な効果が得られず、一方４０重量部を超えると、
ライニング材の粘度が大きくなり、均一なライニング層
を形成するのが困難となる。より好ましいＩＶａ族、Ｖ
ａ族あるいはＶＩａ族元素の炭化物の含有率は、合金成
分１００重量部当り、１０〜３０重量部である。
素の炭化物の含有率が３重量部未満では、その添加によ
る十分な効果が得られず、一方４０重量部を超えると、
ライニング材の粘度が大きくなり、均一なライニング層
を形成するのが困難となる。より好ましいＩＶａ族、Ｖ
ａ族あるいはＶＩａ族元素の炭化物の含有率は、合金成
分１００重量部当り、１０〜３０重量部である。
【００２６】次にＮｉ基合金の場合について説明する。
Ｎｉ基合金の化学成分は、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣ
ｏの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが２０重量％以下
で、残部が実質的にＮｉ及び不可避的不純物からなるの
が好ましく、特にＣｒ５〜２０重量％、Ｂ１．５〜４．
０重量％、Ｓｉ４重量％以下、Ｍｎ２重量％以下、Ｃｏ
１０重量％以下、Ｆｅ２０重量％以下、残部実質的にＮ
ｉ及び不可避的不純物からなるのが好ましい。
Ｎｉ基合金の化学成分は、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣ
ｏの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが２０重量％以下
で、残部が実質的にＮｉ及び不可避的不純物からなるの
が好ましく、特にＣｒ５〜２０重量％、Ｂ１．５〜４．
０重量％、Ｓｉ４重量％以下、Ｍｎ２重量％以下、Ｃｏ
１０重量％以下、Ｆｅ２０重量％以下、残部実質的にＮ
ｉ及び不可避的不純物からなるのが好ましい。
【００２７】Ｎｉ基合金において、Ｎｉのみではシリン
ダとして耐摩耗性を維持できないので、Ｃｒ、Ｂ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ及びＣｏを含有するのが好ましい。ただし、Ｃ
ｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣｏの総量が３５重量％を超え
ると、強度及び耐食性が低下する。
ダとして耐摩耗性を維持できないので、Ｃｒ、Ｂ、Ｓ
ｉ、Ｍｎ及びＣｏを含有するのが好ましい。ただし、Ｃ
ｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＣｏの総量が３５重量％を超え
ると、強度及び耐食性が低下する。
【００２８】Ｃｒの好ましい含有率は５．０〜２０．０
重量％であり、特に好ましいＣｒの含有率は７．０〜１
５．０重量％である。Ｂの含有率は１．５〜４．０重量
％である。Ｓｉの含有率は４．０重量％以下であり、特
に好ましくは３．０重量％以下である。Ｍｎの含有率は
２．０重量％以下である。
重量％であり、特に好ましいＣｒの含有率は７．０〜１
５．０重量％である。Ｂの含有率は１．５〜４．０重量
％である。Ｓｉの含有率は４．０重量％以下であり、特
に好ましくは３．０重量％以下である。Ｍｎの含有率は
２．０重量％以下である。
【００２９】上記Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ及びＭｎの含有率の範
囲の限定理由については、上述したＣｏ基合金の場合と
同様である。
囲の限定理由については、上述したＣｏ基合金の場合と
同様である。
【００３０】Ｃｏは、混入元素であり、その含有率は１
０．０重量％以下である。Ｃｏが１０．０重量％を超え
ると合金の硬さを低下させるため好ましくない。
０．０重量％以下である。Ｃｏが１０．０重量％を超え
ると合金の硬さを低下させるため好ましくない。
【００３１】また、Ｆｅの好ましい含有率は２０．０重
量％以下であり、特に好ましいＦｅの含有率は８．０重
量％以下である。Ｆｅの含有率の範囲の限定理由につい
ても、上述したＣｏ基合金の場合と同様である。
量％以下であり、特に好ましいＦｅの含有率は８．０重
量％以下である。Ｆｅの含有率の範囲の限定理由につい
ても、上述したＣｏ基合金の場合と同様である。
【００３２】さらに本発明においては、上記Ｎｉ基合金
の金属成分１００重量部当り、ＩＶａ族、Ｖａ族あるい
はＶＩａ族元素の炭化物の微粒子を３〜４０重量部分散
させることにより、耐摩耗性をさらに向上させることが
できる。上記ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族元素の
炭化物としては、上述したＣｏ基合金の場合と同様のも
のを用いることができる。
の金属成分１００重量部当り、ＩＶａ族、Ｖａ族あるい
はＶＩａ族元素の炭化物の微粒子を３〜４０重量部分散
させることにより、耐摩耗性をさらに向上させることが
できる。上記ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族元素の
炭化物としては、上述したＣｏ基合金の場合と同様のも
のを用いることができる。
【００３３】上述したような合金をシリンダ母材層上に
ライニングするには、遠心鋳造法に代表されるような金
属の溶製方法によるのが一般的であるが、これらの合金
のアトマイズ粉末をＨＩＰプロセスにより焼結結合させ
る方法によってもよい。
ライニングするには、遠心鋳造法に代表されるような金
属の溶製方法によるのが一般的であるが、これらの合金
のアトマイズ粉末をＨＩＰプロセスにより焼結結合させ
る方法によってもよい。
【００３４】一方、シリンダ母材としては、Ｃｒ−Ｍｏ
鋼、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼及びＣｒ−Ｍｎ−Ｖ鋼等の鋼材
を用いるのが一般的である。
鋼、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼及びＣｒ−Ｍｎ−Ｖ鋼等の鋼材
を用いるのが一般的である。
【００３５】本発明のプラスチック成形機用複合シリン
ダは、上述したような合金からなるライニング層の内表
面に１〜３０μｍの深さのエッチング層を形成させてな
る。
ダは、上述したような合金からなるライニング層の内表
面に１〜３０μｍの深さのエッチング層を形成させてな
る。
【００３６】以下に、エッチング層の形成方法について
説明する。エッチング層は、１０〜２０℃の１０％ＨＦ
溶液あるいは１０％ＨＮＯ3溶液をライニング層の内表
面に浸し、ライニング層を腐食させることにより形成す
ることができる。このエッチング処理を施すことによ
り、腐食反応を好ましくは５〜１０分間進行させる。
説明する。エッチング層は、１０〜２０℃の１０％ＨＦ
溶液あるいは１０％ＨＮＯ3溶液をライニング層の内表
面に浸し、ライニング層を腐食させることにより形成す
ることができる。このエッチング処理を施すことによ
り、腐食反応を好ましくは５〜１０分間進行させる。
【００３７】上記エッチング処理により得られるエッチ
ング層は表面が凹凸の形状を有し、その厚さは１〜３０
μｍ、好ましくは１〜１０μｍである。エッチング層
は、表面の摩擦係数を大幅に減少させるものであるの
で、シリンダとバルブやスクリューの活性な金属最表面
が相対的に接触することにより、なじみを呈しやすい。
その厚さが１μｍ未満でも、かじりや焼付きの防止効果
を発揮するが、バルブやスクリューと激しい接触を起こ
しても、エッチング層の消失を防止し、十分な機能を維
持するためには、１μｍ以上の深さは必要である。ただ
し、厚さが３０μｍを超えると金属剥離を起こすので好
ましくない。
ング層は表面が凹凸の形状を有し、その厚さは１〜３０
μｍ、好ましくは１〜１０μｍである。エッチング層
は、表面の摩擦係数を大幅に減少させるものであるの
で、シリンダとバルブやスクリューの活性な金属最表面
が相対的に接触することにより、なじみを呈しやすい。
その厚さが１μｍ未満でも、かじりや焼付きの防止効果
を発揮するが、バルブやスクリューと激しい接触を起こ
しても、エッチング層の消失を防止し、十分な機能を維
持するためには、１μｍ以上の深さは必要である。ただ
し、厚さが３０μｍを超えると金属剥離を起こすので好
ましくない。
【００３８】上記エッチング層により得られるライニン
グ層の硬さ（ＨRC）は、５０〜６０程度となる。
グ層の硬さ（ＨRC）は、５０〜６０程度となる。
【００３９】なお、エッチング処理は、新製のシリンダ
に対して施すだけでなく、プラスチックの成形中に何ら
かの異常により、シリンダのかじり、焼付きを発生した
際に施してもよい。例えばかじり、焼付きの程度が軽度
の場合には、そのシリンダに対してエッチング処理を施
し、再びプラスチックの成形に供することができる。ま
た、かじり、焼付きの程度が激しい場合には、かじり等
による内面の凹凸を研磨除去した後、エッチング処理を
施すことにより、かじり、焼付きの再発を防止すること
ができる。
に対して施すだけでなく、プラスチックの成形中に何ら
かの異常により、シリンダのかじり、焼付きを発生した
際に施してもよい。例えばかじり、焼付きの程度が軽度
の場合には、そのシリンダに対してエッチング処理を施
し、再びプラスチックの成形に供することができる。ま
た、かじり、焼付きの程度が激しい場合には、かじり等
による内面の凹凸を研磨除去した後、エッチング処理を
施すことにより、かじり、焼付きの再発を防止すること
ができる。
【００４０】このようなエッチング処理は、被処理材の
寸法の変化を伴わないので、シリンダの内面の改質方法
として極めて好適な方法である。
寸法の変化を伴わないので、シリンダの内面の改質方法
として極めて好適な方法である。
【００４１】本発明を以下の具体的実施例によりさらに
詳細に説明する。 （実施例１）日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ４１０５）に
規定されるＳＣＭ４４０相当のＣｒ−Ｍｏ鋼を用いて、
シリンダ母材層を形成した。
詳細に説明する。 （実施例１）日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ４１０５）に
規定されるＳＣＭ４４０相当のＣｒ−Ｍｏ鋼を用いて、
シリンダ母材層を形成した。
【００４２】次いで、ライニング層を形成するために、
表１に示す組成のＣｏ基合金を配合した。なお、Ｆｅは
鋳造中にシリンダ母材層からＦｅが移行するため、この
移行するＦｅ量を見込んだ配合とした。
表１に示す組成のＣｏ基合金を配合した。なお、Ｆｅは
鋳造中にシリンダ母材層からＦｅが移行するため、この
移行するＦｅ量を見込んだ配合とした。
【００４３】このようにして配合されたライニング層用
合金を一旦加熱溶解した後、板状の合金鋳物に形成し、
この合金鋳物を破砕してシリンダ内にホッパー用開口部
から投入し、開口部をすべて密封後、１２００℃で遠心
鋳造した。
合金を一旦加熱溶解した後、板状の合金鋳物に形成し、
この合金鋳物を破砕してシリンダ内にホッパー用開口部
から投入し、開口部をすべて密封後、１２００℃で遠心
鋳造した。
【００４４】徐冷後、６３０℃で５時間の焼戻しを行
い、複合シリンダ素材を得た。この素材に所定の寸法に
仕上げ加工を施した。
い、複合シリンダ素材を得た。この素材に所定の寸法に
仕上げ加工を施した。
【００４５】次いで、アルカリ希溶液で脱脂を行い、温
水で洗浄、乾燥し、熱水をライニング層の内表面に流し
てシリンダ全体を約４０℃に加熱した。
水で洗浄、乾燥し、熱水をライニング層の内表面に流し
てシリンダ全体を約４０℃に加熱した。
【００４６】次いで、エッチング処理として、１０％Ｈ
Ｆ溶液をライニング層の内表面に流し、約９分間、ライ
ニング層の腐食反応を進行させた後、再び温水で洗浄、
乾燥し、約６μｍの深さのエッチング層を得た。
Ｆ溶液をライニング層の内表面に流し、約９分間、ライ
ニング層の腐食反応を進行させた後、再び温水で洗浄、
乾燥し、約６μｍの深さのエッチング層を得た。
【００４７】図１にエッチング後のライニング層内表面
を走査型電子顕微鏡にて撮影した金属組織写真を示す。
内表面にはエッチングによる凹凸が形成されている。こ
れの比較として、図２にエッチング前の状態、すなわち
ホーニング研磨後のライニング層内表面を走査型電子顕
微鏡にて撮影した金属組織写真を示す。同図では斜め方
向の研磨疵が見られるのみであるが、これがエッチング
により図１のようになる。またこのシリンダのシリンダ
母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニング層の硬さ（ＨRC）
を表２に示す。
を走査型電子顕微鏡にて撮影した金属組織写真を示す。
内表面にはエッチングによる凹凸が形成されている。こ
れの比較として、図２にエッチング前の状態、すなわち
ホーニング研磨後のライニング層内表面を走査型電子顕
微鏡にて撮影した金属組織写真を示す。同図では斜め方
向の研磨疵が見られるのみであるが、これがエッチング
により図１のようになる。またこのシリンダのシリンダ
母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニング層の硬さ（ＨRC）
を表２に示す。
【００４８】このようにして得られたシリンダを、スク
リュー（日立金属（株）製 ＹＰＴ４）、バルブ（日立
金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機に組み
入れて、ポリスチレン樹脂の射出成形を１ヶ月間行った
ところ、シリンダと、スクリュー及びバルブ間にかじ
り、焼付き等は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も認めら
れなかった。
リュー（日立金属（株）製 ＹＰＴ４）、バルブ（日立
金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機に組み
入れて、ポリスチレン樹脂の射出成形を１ヶ月間行った
ところ、シリンダと、スクリュー及びバルブ間にかじ
り、焼付き等は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も認めら
れなかった。
【００４９】（実施例２）日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ
４１０３）に規定されるＳＣＭ４３９相当のＮｉ−Ｃｒ
−Ｍｏ鋼を用いて、シリンダ母材層を形成した。
４１０３）に規定されるＳＣＭ４３９相当のＮｉ−Ｃｒ
−Ｍｏ鋼を用いて、シリンダ母材層を形成した。
【００５０】次いで、ライニング層を形成するために、
表１に示す組成のＮｉ基合金を配合した。なお、Ｆｅは
鋳造中にシリンダ母材層からＦｅが移行するため、この
移行するＦｅ量を見込んだ配合とした。
表１に示す組成のＮｉ基合金を配合した。なお、Ｆｅは
鋳造中にシリンダ母材層からＦｅが移行するため、この
移行するＦｅ量を見込んだ配合とした。
【００５１】このようにして配合されたライニング層用
合金を実施例１と同様の方法により、１１００℃で遠心
鋳造した。
合金を実施例１と同様の方法により、１１００℃で遠心
鋳造した。
【００５２】徐冷後、６００℃で５時間の焼戻しを行
い、複合シリンダ素材を得た。この素材に所定の寸法に
仕上げ加工を施した。
い、複合シリンダ素材を得た。この素材に所定の寸法に
仕上げ加工を施した。
【００５３】次いで、アルカリ希溶液で脱脂を行い、温
水で洗浄、乾燥し、熱水をライニング層の内表面に流し
てシリンダ全体を約４０℃に加熱した。
水で洗浄、乾燥し、熱水をライニング層の内表面に流し
てシリンダ全体を約４０℃に加熱した。
【００５４】次いで、エッチング処理として、１０％Ｈ
ＮＯ3溶液をライニング層の内表面に流し、約９分間、
ライニング層の腐食反応を進行させた後、再び温水で洗
浄、乾燥し、約６μｍの深さのエッチング層を得た。こ
のシリンダのシリンダ母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニ
ング層の硬さ（ＨRC）を表２に示す。
ＮＯ3溶液をライニング層の内表面に流し、約９分間、
ライニング層の腐食反応を進行させた後、再び温水で洗
浄、乾燥し、約６μｍの深さのエッチング層を得た。こ
のシリンダのシリンダ母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニ
ング層の硬さ（ＨRC）を表２に示す。
【００５５】また、このようにして得られたシリンダ
を、スクリュー（日立金属（株）製ＹＰＴ４）、バルブ
（日立金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機
に組み入れて、ポリアセタール樹脂の射出成形を１ヶ月
間行ったところ、シリンダと、スクリュー及びバルブ間
にかじり、焼付き等は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も
認められなかった。
を、スクリュー（日立金属（株）製ＹＰＴ４）、バルブ
（日立金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機
に組み入れて、ポリアセタール樹脂の射出成形を１ヶ月
間行ったところ、シリンダと、スクリュー及びバルブ間
にかじり、焼付き等は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も
認められなかった。
【００５６】（実施例３）実施例１と同様のＣｒ−Ｍｏ
鋼製のシリンダ母材を使用し、表１に示す組成の合金ア
トマイズ粉末と、この合金アトマイズ粉末１００重量部
に対して、平均粒径５〜３０μｍのＷＣを２０重量部均
一に分散させたものを密封して、図３に示す構造のＨＩ
Ｐ装置（同図中、１０はＨＩＰ装置を、１１はシリンダ
を、白抜きの矢印は圧力をそれぞれ示す）に充填し、Ｈ
ＩＰ処理を施した。ＨＩＰの条件は、９５０℃、１００
０ａｔｍ、Ａｒガス雰囲気中、４時間とした。
鋼製のシリンダ母材を使用し、表１に示す組成の合金ア
トマイズ粉末と、この合金アトマイズ粉末１００重量部
に対して、平均粒径５〜３０μｍのＷＣを２０重量部均
一に分散させたものを密封して、図３に示す構造のＨＩ
Ｐ装置（同図中、１０はＨＩＰ装置を、１１はシリンダ
を、白抜きの矢印は圧力をそれぞれ示す）に充填し、Ｈ
ＩＰ処理を施した。ＨＩＰの条件は、９５０℃、１００
０ａｔｍ、Ａｒガス雰囲気中、４時間とした。
【００５７】得られた複合シリンダ素材に所定の寸法に
仕上げ加工を施し、その後、このシリンダに対して実施
例１と同様のエッチング処理を施し、プラスチック成形
機用複合シリンダを得た。得られたシリンダのエッチン
グ層の厚さは約７μｍであった。このシリンダのシリン
ダ母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニング層の硬さ（ＨR
C）を表２に示す。
仕上げ加工を施し、その後、このシリンダに対して実施
例１と同様のエッチング処理を施し、プラスチック成形
機用複合シリンダを得た。得られたシリンダのエッチン
グ層の厚さは約７μｍであった。このシリンダのシリン
ダ母材層の硬さ（ＨSC）と、ライニング層の硬さ（ＨR
C）を表２に示す。
【００５８】また、このようにして得られたシリンダ
を、スクリュー（日立金属（株）製ＹＰＴ７）、バルブ
（日立金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機
に組み入れて、ナイロン６６に４０重量％ガラス繊維を
配合した組成物の射出成形を１ヶ月間行ったところ、シ
リンダと、スクリュー及びバルブ間にかじり、焼付き等
は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も認められなかった。
を、スクリュー（日立金属（株）製ＹＰＴ７）、バルブ
（日立金属（株）製 ＹＰＴ４２）とともに射出成形機
に組み入れて、ナイロン６６に４０重量％ガラス繊維を
配合した組成物の射出成形を１ヶ月間行ったところ、シ
リンダと、スクリュー及びバルブ間にかじり、焼付き等
は全く無く、樹脂の焼け、汚れ等も認められなかった。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】（実施例４）２軸押出機用のシリンダを実
施例３と同様の材質により製造し（エッチング処理は施
さない）、所定の寸法に仕上げ加工を施し、その後、こ
のシリンダを、そのままスクリュー（ステンレス製）と
ともに２軸押出機に組み入れて、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）樹脂の混練を行ったところ、１時間で
スクリューとバルブ間に激しいかじり、焼付きを生じ
た。
施例３と同様の材質により製造し（エッチング処理は施
さない）、所定の寸法に仕上げ加工を施し、その後、こ
のシリンダを、そのままスクリュー（ステンレス製）と
ともに２軸押出機に組み入れて、ポリフェニレンサルフ
ァイド（ＰＰＳ）樹脂の混練を行ったところ、１時間で
スクリューとバルブ間に激しいかじり、焼付きを生じ
た。
【００６２】そこで、この２軸押出機用を引き取り、か
じり発生内面を研削除去した後、実施例１と同様のエッ
チング処理を施し、スクリューを再び組み入れて、押出
し成形を再開したところ、シリンダとスクリュー間のか
じり、焼付きの問題は解消された。
じり発生内面を研削除去した後、実施例１と同様のエッ
チング処理を施し、スクリューを再び組み入れて、押出
し成形を再開したところ、シリンダとスクリュー間のか
じり、焼付きの問題は解消された。
【００６３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、コバルト基合金あるいはニッケル基合金からなるラ
イナーを有するプラスチック成形機用複合シリンダのラ
イニング層の表面に１〜３０μｍの深さのエッチング層
を形成しているので、スクリューあるいはバルブと、シ
リンダ間のかじり、焼付き等を防止することができ、こ
れにより、プラスチック成形品の樹脂焼けや異常成形の
発生頻度を大幅に軽減することができる。
は、コバルト基合金あるいはニッケル基合金からなるラ
イナーを有するプラスチック成形機用複合シリンダのラ
イニング層の表面に１〜３０μｍの深さのエッチング層
を形成しているので、スクリューあるいはバルブと、シ
リンダ間のかじり、焼付き等を防止することができ、こ
れにより、プラスチック成形品の樹脂焼けや異常成形の
発生頻度を大幅に軽減することができる。
【００６４】また、シリンダ、スクリュー、バルブ等の
耐用期間を大幅に向上することができる。
耐用期間を大幅に向上することができる。
【００６５】さらに、エッチング処理を施すのに大型の
設備を必要とせず、エッチング層を短時間かつ容易に形
成できる。
設備を必要とせず、エッチング層を短時間かつ容易に形
成できる。
【図１】実施例１のプラスチック成形機用シリンダのエ
ッチング処理後のライニング層内表面を走査型電子顕微
鏡にて撮影した金属組織写真である。
ッチング処理後のライニング層内表面を走査型電子顕微
鏡にて撮影した金属組織写真である。
【図２】実施例１のプラスチック成形機用シリンダのエ
ッチング処理前のライニング層内表面を走査型電子顕微
鏡にて撮影した金属組織写真である。
ッチング処理前のライニング層内表面を走査型電子顕微
鏡にて撮影した金属組織写真である。
【図３】実施例３のプラスチック成形機用シリンダを製
造するＨＩＰ装置を示す概略図である。
造するＨＩＰ装置を示す概略図である。
【図４】射出成形機の一例を示す部分断面図である。
１ 射出成形機、 ２ シリンダ、 ３ スクリュー、
４ チェックリング、 ５ アダプタ、 ６ 金型
４ チェックリング、 ５ アダプタ、 ６ 金型
Claims (5)
- 【請求項１】 合金鋼からなる中空円筒形状のシリンダ
母材層と、前記シリンダ母材層の内面に耐摩耗性及び耐
食性に優れたコバルト基合金あるいはニッケル基合金か
らなるライニング層とを有し、前記ライニング層の内表
面に１〜３０μｍの深さまでエッチング層が形成されて
いることを特徴とするプラスチック成形機用複合シリン
ダ。 - 【請求項２】 エッチング層は、１０％ＨＦ溶液あるい
は１０％ＨＮＯ3溶液をライニング層の内表面に浸し、
ライニング層を腐食させることにより形成されている請
求項１記載のプラスチック成形機用複合シリンダ。 - 【請求項３】 コバルト基合金は、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ及びＮｉの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが２０重量
％以下で、残部が実質的にＣｏ及び不可避的不純物から
なる組成を有する請求項１又は２記載のプラスチック成
形機用複合シリンダ。 - 【請求項４】 ニッケル基合金は、Ｃｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ及びＣｏの合計が３５重量％以下で、Ｆｅが２０重量
％以下で、残部が実質的にＮｉ及び不可避的不純物から
なる組成を有する請求項１又は２記載のプラスチック成
形機用複合シリンダ。 - 【請求項５】 ライニング層は、金属成分１００重量部
当り、ＩＶａ族、Ｖａ族あるいはＶＩａ族の元素の炭化
物の微粒子を３〜４０重量部分散させてなる請求項１、
２、３又は４記載のプラスチック成形機用複合シリン
ダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23505093A JP3329529B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | プラスチック成形機用複合シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23505093A JP3329529B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | プラスチック成形機用複合シリンダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788912A true JPH0788912A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3329529B2 JP3329529B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=16980349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23505093A Expired - Lifetime JP3329529B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | プラスチック成形機用複合シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329529B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149499A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Nippon Platec Co Ltd | 射出成形用金型 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103817949B (zh) * | 2014-03-10 | 2016-01-06 | 上海飞舟博源石油装备技术有限公司 | 一种热固性复合材料连续管生产线的真空高压浸胶机 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013043A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Daido Steel Co Ltd | 耐摩耗耐食合金 |
| JPH0422615A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 低ダストポリカーボネート成形品の製造法 |
| JPH04185414A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 耐食耐摩耗性焼結合金からなるライニング層を有する複合シリンダ |
| JPH06210587A (ja) * | 1991-06-04 | 1994-08-02 | Megamation Inc | ロボット動作を行うリニアモーターシステム |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23505093A patent/JP3329529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013043A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Daido Steel Co Ltd | 耐摩耗耐食合金 |
| JPH0422615A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 低ダストポリカーボネート成形品の製造法 |
| JPH04185414A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-02 | Hitachi Metals Ltd | 耐食耐摩耗性焼結合金からなるライニング層を有する複合シリンダ |
| JPH06210587A (ja) * | 1991-06-04 | 1994-08-02 | Megamation Inc | ロボット動作を行うリニアモーターシステム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149499A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Nippon Platec Co Ltd | 射出成形用金型 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3329529B2 (ja) | 2002-09-30 |
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