JPH08197610A - 熱可塑性樹脂の成形方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂の成形方法Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融樹脂の通過断面各部の温度分布を最適温
度範囲内に保つことにより、外観や強度等の高品質化を
達成できる熱可塑性樹脂の成形方法を提供する。 【構成】 スクリュウを用いた押出成形用バレル１２の
先端部に溶融樹脂の通過可能な樹脂温度測定装置１４を
設け、この樹脂温度測定装置１４内を通過する溶融樹脂
の断面方向各部の温度を測定し、予め制御温度のデータ
ベースが設定されたコンピュータ２０に入力し、このコ
ンピュータ２０による演算結果を押出制御装置３０に出
力し、この押出制御装置３０によりスクリュウの回転
数、及びバレル１２の温度を制御することにより、断面
方向各部の樹脂温度を最適温度範囲内に保って押出成形
する。
度範囲内に保つことにより、外観や強度等の高品質化を
達成できる熱可塑性樹脂の成形方法を提供する。 【構成】 スクリュウを用いた押出成形用バレル１２の
先端部に溶融樹脂の通過可能な樹脂温度測定装置１４を
設け、この樹脂温度測定装置１４内を通過する溶融樹脂
の断面方向各部の温度を測定し、予め制御温度のデータ
ベースが設定されたコンピュータ２０に入力し、このコ
ンピュータ２０による演算結果を押出制御装置３０に出
力し、この押出制御装置３０によりスクリュウの回転
数、及びバレル１２の温度を制御することにより、断面
方向各部の樹脂温度を最適温度範囲内に保って押出成形
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂の押出に
よる成形方法に関する。
よる成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂等の押出成形におい
て、溶融樹脂の温度を制御するため、種々の樹脂温度測
定装置が提案されている。例えば、特開平４−２２５１
２６号公報に記載されている樹脂温度測定装置において
は、押出機のバレル先端部の樹脂通過部に筒状体に封入
された熱電対を挿入し、この筒状体を直接溶融樹脂に接
触させて熱電対により温度を検知し、この検知された温
度をフィードバックしてバレル温度、或いはスクリュウ
回転数を制御しようとするものである。
て、溶融樹脂の温度を制御するため、種々の樹脂温度測
定装置が提案されている。例えば、特開平４−２２５１
２６号公報に記載されている樹脂温度測定装置において
は、押出機のバレル先端部の樹脂通過部に筒状体に封入
された熱電対を挿入し、この筒状体を直接溶融樹脂に接
触させて熱電対により温度を検知し、この検知された温
度をフィードバックしてバレル温度、或いはスクリュウ
回転数を制御しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平４−２２５１２６号公報に記載されている樹脂温度
測定装置を用いた熱可塑性樹脂等の押出成形において、
バレル先端部に設けられる熱電対は直接溶融樹脂の温度
を検知するのではなく、筒状体の温度により間接的に検
知している。従って、この樹脂温度測定装置による溶融
樹脂の温度の検知は、精度に欠けるといった問題や、溶
融樹脂が通過する断面においては、スクリュウの発熱や
バレル温度の上下間のばらつき等によりかなりの温度分
布があり、従来のこの技術では相対的な温度の制御はで
きても、断面方向の温度の制御は実際に行うことができ
ず、この温度のばらつきにより成形品の外観、強度面に
おいて安定した品質が確保されないといった問題が残さ
れている。
開平４−２２５１２６号公報に記載されている樹脂温度
測定装置を用いた熱可塑性樹脂等の押出成形において、
バレル先端部に設けられる熱電対は直接溶融樹脂の温度
を検知するのではなく、筒状体の温度により間接的に検
知している。従って、この樹脂温度測定装置による溶融
樹脂の温度の検知は、精度に欠けるといった問題や、溶
融樹脂が通過する断面においては、スクリュウの発熱や
バレル温度の上下間のばらつき等によりかなりの温度分
布があり、従来のこの技術では相対的な温度の制御はで
きても、断面方向の温度の制御は実際に行うことができ
ず、この温度のばらつきにより成形品の外観、強度面に
おいて安定した品質が確保されないといった問題が残さ
れている。
【０００４】本発明は、上記のこのような問題点に着眼
してなされたものであり、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解消し、溶融樹脂の通過断面各部の温度
分布を最適温度範囲内に保つことにより、外観や強度等
の高品質化を達成できる熱可塑性樹脂の成形方法を提供
するものである。
してなされたものであり、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解消し、溶融樹脂の通過断面各部の温度
分布を最適温度範囲内に保つことにより、外観や強度等
の高品質化を達成できる熱可塑性樹脂の成形方法を提供
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂の
成形方法においては、スクリュウを用いた押出成形用バ
レルの先端部に溶融樹脂の通過可能な樹脂温度測定装置
を設け、この樹脂温度測定装置内を通過する溶融樹脂の
断面方向各部の温度を測定して、予め制御温度のデータ
ベースが設定されたコンピュータに入力し、このコンピ
ュータによる演算結果を押出制御装置に出力し、この押
出制御装置によりスクリュウの回転数、及びバレルの温
度を制御することにより、断面方向各部の樹脂温度を最
適温度範囲内に保って押出成形することを特徴とする。
成形方法においては、スクリュウを用いた押出成形用バ
レルの先端部に溶融樹脂の通過可能な樹脂温度測定装置
を設け、この樹脂温度測定装置内を通過する溶融樹脂の
断面方向各部の温度を測定して、予め制御温度のデータ
ベースが設定されたコンピュータに入力し、このコンピ
ュータによる演算結果を押出制御装置に出力し、この押
出制御装置によりスクリュウの回転数、及びバレルの温
度を制御することにより、断面方向各部の樹脂温度を最
適温度範囲内に保って押出成形することを特徴とする。
【０００６】又、従来技術においては、温度の分布範囲
の上限と下限の幅が広く、製品の品質のばらつきが大き
かったが、本発明においてはこの温度の分布範囲の上限
と下限の幅をフィードバックにより極力狭くすることに
より、より品質の高水準化と、安定化を狙いとするもの
である。
の上限と下限の幅が広く、製品の品質のばらつきが大き
かったが、本発明においてはこの温度の分布範囲の上限
と下限の幅をフィードバックにより極力狭くすることに
より、より品質の高水準化と、安定化を狙いとするもの
である。
【０００７】
【作用】本発明の熱可塑性樹脂の成形方法においては、
樹脂温度測定装置により溶融樹脂の通過する断面方向各
部の温度が測定されて、予め制御温度のデータベースが
設定されたコンピュータに入力され、演算結果が押出制
御装置に出力され、この押出制御装置によりスクリュウ
の回転数、及びバレルの温度が制御されることにより、
断面方向各部の樹脂温度が最適温度範囲内に保たれ、且
つ、温度の分布範囲の上限と下限の幅が極力狭く制御さ
れるので、外観や強度等の品質の高水準化と安定化が図
られ、優れた高品質の成形品を得ることができる。
樹脂温度測定装置により溶融樹脂の通過する断面方向各
部の温度が測定されて、予め制御温度のデータベースが
設定されたコンピュータに入力され、演算結果が押出制
御装置に出力され、この押出制御装置によりスクリュウ
の回転数、及びバレルの温度が制御されることにより、
断面方向各部の樹脂温度が最適温度範囲内に保たれ、且
つ、温度の分布範囲の上限と下限の幅が極力狭く制御さ
れるので、外観や強度等の品質の高水準化と安定化が図
られ、優れた高品質の成形品を得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の熱可塑性樹脂の成形方法の一例
を示すシステム図である。図１において、１０は押出機
であり、この押出機１０は後部の駆動装置１１、スクリ
ュウが装備されたバレル１２、このバレル１２の周囲に
設けられたバレルの加熱装置１３、更に、このバレル１
２の先端部に設けられた樹脂温度測定装置１４と、その
先端の押出金型１５により構成されている。
する。図１は、本発明の熱可塑性樹脂の成形方法の一例
を示すシステム図である。図１において、１０は押出機
であり、この押出機１０は後部の駆動装置１１、スクリ
ュウが装備されたバレル１２、このバレル１２の周囲に
設けられたバレルの加熱装置１３、更に、このバレル１
２の先端部に設けられた樹脂温度測定装置１４と、その
先端の押出金型１５により構成されている。
【０００９】この押出機１０のバレル１２には、本実施
例においては２軸スクリュウが装備されており、原料ホ
ッパー１６より供給された熱可塑性樹脂はバレル１２内
で加熱、混練され、溶融樹脂となって先端の金型１５で
賦形され、成形品となって連続的に押出されて行くよう
になっている。溶融樹脂は上記バレル１２の先端部の樹
脂温度測定装置１４内を通過する際に、断面各箇所に設
けられた熱電対により温度が検出されるようになってい
る。
例においては２軸スクリュウが装備されており、原料ホ
ッパー１６より供給された熱可塑性樹脂はバレル１２内
で加熱、混練され、溶融樹脂となって先端の金型１５で
賦形され、成形品となって連続的に押出されて行くよう
になっている。溶融樹脂は上記バレル１２の先端部の樹
脂温度測定装置１４内を通過する際に、断面各箇所に設
けられた熱電対により温度が検出されるようになってい
る。
【００１０】２０はコンピューターであり、このコンピ
ュータ２０は押出制御装置３０に接続されており、上記
樹脂温度測定装置１４より入力されたデータが演算さ
れ、演算結果が押出制御装置３０に出力されるようにな
っている。
ュータ２０は押出制御装置３０に接続されており、上記
樹脂温度測定装置１４より入力されたデータが演算さ
れ、演算結果が押出制御装置３０に出力されるようにな
っている。
【００１１】更に、押出制御装置３０は、入力されたデ
ータに基づいて駆動装置１１のスクリュウ回転数を増減
したり、或いはバレル１２の周囲に設けられたバレルの
加熱装置１３のヒーター温度を上下させてバレル温度を
制御するようになっている。
ータに基づいて駆動装置１１のスクリュウ回転数を増減
したり、或いはバレル１２の周囲に設けられたバレルの
加熱装置１３のヒーター温度を上下させてバレル温度を
制御するようになっている。
【００１２】図２は、樹脂温度測定装置の要部を示す正
面図である。図２にいて、１、１はバレルに装備された
２軸スクリューを示している。この樹脂温度測定装置１
４の周囲からは、クロス状にブリッジ２、２が設けられ
ており、このブリッジ２、２の端部の４箇所と中心との
５箇所が温度の検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥとなさ
れ、この検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥに温度検知素子
である熱電対３、４、５、６、及び７が設けられてい
る。
面図である。図２にいて、１、１はバレルに装備された
２軸スクリューを示している。この樹脂温度測定装置１
４の周囲からは、クロス状にブリッジ２、２が設けられ
ており、このブリッジ２、２の端部の４箇所と中心との
５箇所が温度の検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥとなさ
れ、この検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥに温度検知素子
である熱電対３、４、５、６、及び７が設けられてい
る。
【００１３】８は溶融樹脂が通過するために上記ブリッ
ジ２、２の間が開口されて設けられた４箇所の樹脂通路
であり、この樹脂通路８を通過する溶融樹脂の断面の各
部の樹脂温度が上記５箇所の熱電対３、４、５、６、及
び７により検知されるようになっている。
ジ２、２の間が開口されて設けられた４箇所の樹脂通路
であり、この樹脂通路８を通過する溶融樹脂の断面の各
部の樹脂温度が上記５箇所の熱電対３、４、５、６、及
び７により検知されるようになっている。
【００１４】図３は、押出し開始時点における各検知点
の温度分布の状況を示すグラブであり、縦軸は温度、横
軸は経過時間であり、各検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ
の温度の分布状況を示しており、中心部の検知点Ｃが最
も高く、続いて下方の検知点Ｄ、Ｅとなり、上方の検知
点Ａ、Ｂが最も低い状態に上下幅が大きく開いている。
中心部の検知点Ｃの温度が最も高くなるのは、２本のス
クリュウの噛み合い部に起こる樹脂の自己発熱現象によ
るものであり、又、上方の検知点Ａ、Ｂが最も低い温度
となるのは、樹脂圧が低くなっていることに起因してい
る。
の温度分布の状況を示すグラブであり、縦軸は温度、横
軸は経過時間であり、各検知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ
の温度の分布状況を示しており、中心部の検知点Ｃが最
も高く、続いて下方の検知点Ｄ、Ｅとなり、上方の検知
点Ａ、Ｂが最も低い状態に上下幅が大きく開いている。
中心部の検知点Ｃの温度が最も高くなるのは、２本のス
クリュウの噛み合い部に起こる樹脂の自己発熱現象によ
るものであり、又、上方の検知点Ａ、Ｂが最も低い温度
となるのは、樹脂圧が低くなっていることに起因してい
る。
【００１５】この温度の分布幅を縮小するためには、ス
クリュウの回転数を制御して中心部の樹脂温度を下げ、
又、バレルの温度を制御して上方の樹脂圧が低い部分に
ついては、特に樹脂温度を上げる手段が最も好適であ
る。
クリュウの回転数を制御して中心部の樹脂温度を下げ、
又、バレルの温度を制御して上方の樹脂圧が低い部分に
ついては、特に樹脂温度を上げる手段が最も好適であ
る。
【００１６】本発明においては、蓄積されたデータに基
づいて、高品質が確保できる最適樹脂温度領域（分布範
囲）を予め把握しておき、コンピュータ２０に入力して
おく。本実施例においては、目標押出量を一定条件とし
ておき、実測された温度分布が上記最適樹脂温度領域
（分布範囲）より外れた場合には、以下のようにして制
御を行う。
づいて、高品質が確保できる最適樹脂温度領域（分布範
囲）を予め把握しておき、コンピュータ２０に入力して
おく。本実施例においては、目標押出量を一定条件とし
ておき、実測された温度分布が上記最適樹脂温度領域
（分布範囲）より外れた場合には、以下のようにして制
御を行う。
【００１７】図４、及び図５は制御前の温度分布を示す
グラフである。今、図４の矢視で示すように、２軸違方
向押出の場合において、中心部の最高樹脂温度が、制御
すべき上限（上方点線）を越えた場合には、バレル設定
温度のデータベースに基づく良品条件となるようにコン
ピュータ２０より押出制御装置３０に指示を出し、バレ
ルの加熱装置１３の温度を下げて、バレル温度を低温側
に制御し、樹脂温度が上限内に入るようにする。
グラフである。今、図４の矢視で示すように、２軸違方
向押出の場合において、中心部の最高樹脂温度が、制御
すべき上限（上方点線）を越えた場合には、バレル設定
温度のデータベースに基づく良品条件となるようにコン
ピュータ２０より押出制御装置３０に指示を出し、バレ
ルの加熱装置１３の温度を下げて、バレル温度を低温側
に制御し、樹脂温度が上限内に入るようにする。
【００１８】上記のバレルの加熱装置１３には、バンド
ヒータを円周方向で４分割して設けるか、鋳込みヒータ
ーを左右上下に４箇所設けて行うのが好適であり、この
４箇所の内の１〜２箇所の温度制御を行うだけで十分な
効果を期待できる。或いは、図１に示すように、バレル
１２の長手方向に分割して設けられた複数のヒーターの
１〜２ブロックを温度制御を行うだけでも十分な効果を
期待することができる。
ヒータを円周方向で４分割して設けるか、鋳込みヒータ
ーを左右上下に４箇所設けて行うのが好適であり、この
４箇所の内の１〜２箇所の温度制御を行うだけで十分な
効果を期待できる。或いは、図１に示すように、バレル
１２の長手方向に分割して設けられた複数のヒーターの
１〜２ブロックを温度制御を行うだけでも十分な効果を
期待することができる。
【００１９】更に、樹脂温度が上限内に入らない場合に
は、溶融樹脂の自己発熱を抑えるように押出制御装置３
０が働いて、２本のスクリュウの回転数が下がるように
制御機構が働く。その後の微調整はバレル温度による制
御に切り換えて行わせる。
は、溶融樹脂の自己発熱を抑えるように押出制御装置３
０が働いて、２本のスクリュウの回転数が下がるように
制御機構が働く。その後の微調整はバレル温度による制
御に切り換えて行わせる。
【００２０】又、図５の矢視で示すように、上方の最低
樹脂温度部分が、制御すべき下限（下方点線）を越えた
場合には、バレル設定温度のデータベースに基づく良品
条件となるようにコンピュータ２０より押出制御装置３
０に指示を出し、バレルの加熱装置１３の温度を上げ
て、バレル温度を高温側に制御し、樹脂温度が下限内に
入るようにする。
樹脂温度部分が、制御すべき下限（下方点線）を越えた
場合には、バレル設定温度のデータベースに基づく良品
条件となるようにコンピュータ２０より押出制御装置３
０に指示を出し、バレルの加熱装置１３の温度を上げ
て、バレル温度を高温側に制御し、樹脂温度が下限内に
入るようにする。
【００２１】更に、樹脂温度が下限内に入らない場合に
は、溶融樹脂の自己発熱を上昇させるように押出制御装
置３０が働いて、２本のスクリュウの回転数が上がるよ
うに制御機構を働かせる。その後の微調整はバレル温度
による制御に切り換えて行わせる。
は、溶融樹脂の自己発熱を上昇させるように押出制御装
置３０が働いて、２本のスクリュウの回転数が上がるよ
うに制御機構を働かせる。その後の微調整はバレル温度
による制御に切り換えて行わせる。
【００２２】以上のように、コンピュータ２０と連動す
る樹脂温度測定装置１４、更に押出制御装置３０を用い
て、上記のような樹脂温度の制御を行うことにより、図
６の制御時の温度分布を示すグラフのように、温度分布
の範囲（上下の点線で示す範囲）を狭くして、この範囲
内に入るような温度制御が行われれるので、断面方向に
おける外観、強度等が均質となり、高品質の成形品が得
られる。
る樹脂温度測定装置１４、更に押出制御装置３０を用い
て、上記のような樹脂温度の制御を行うことにより、図
６の制御時の温度分布を示すグラフのように、温度分布
の範囲（上下の点線で示す範囲）を狭くして、この範囲
内に入るような温度制御が行われれるので、断面方向に
おける外観、強度等が均質となり、高品質の成形品が得
られる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂の成形方法におい
ては、樹脂温度測定装置により溶融樹脂の通過する断面
方向各部の温度が測定されて、予め制御温度のデータベ
ースが設定されたコンピュータに入力され、演算結果が
押出制御装置に出力され、この押出制御装置によりスク
リュウの回転数、及びバレルの温度が制御されることに
より、断面方向各部の樹脂温度が最適温度範囲内に保た
れ、且つ、温度の分布範囲の上限と下限の幅が極力狭く
制御されるので、外観や強度等の品質の高水準化と安定
化が図られ、優れた高品質の成形品を得ることができ
る。従って、熱可塑性樹脂の成形方法として好適であ
る。
ては、樹脂温度測定装置により溶融樹脂の通過する断面
方向各部の温度が測定されて、予め制御温度のデータベ
ースが設定されたコンピュータに入力され、演算結果が
押出制御装置に出力され、この押出制御装置によりスク
リュウの回転数、及びバレルの温度が制御されることに
より、断面方向各部の樹脂温度が最適温度範囲内に保た
れ、且つ、温度の分布範囲の上限と下限の幅が極力狭く
制御されるので、外観や強度等の品質の高水準化と安定
化が図られ、優れた高品質の成形品を得ることができ
る。従って、熱可塑性樹脂の成形方法として好適であ
る。
【図１】本発明の熱可塑性樹脂の成形方法の一例を示す
システム図。
システム図。
【図２】樹脂温度測定装置の要部を示す正面図。
【図３】押出し開始時点における各検知点の温度分布の
状況を示すグラブ。
状況を示すグラブ。
【図４】制御前の温度分布を示すグラフ。
【図５】制御前の温度分布を示すグラフ。
【図６】制御時の温度分布を示すグラフ。
１ スクリュウ ２ ブリッジ ３、４、５、６、７ 熱電対 ８ 樹脂通路 １０ 押出機 １１ 駆動装置 １２ バレル １３ 加熱装置 １４ 樹脂温度測定装置 １５ 押出金型 １６ 原料ホッパー ２０ コンピュータ ３０ 押出制御装置 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 検知点
Claims (1)
- 【請求項１】 スクリュウを用いた押出成形用バレルの
先端部に溶融樹脂の通過可能な樹脂温度測定装置を設
け、この樹脂温度測定装置内を通過する溶融樹脂の断面
方向各部の温度を測定して、予め制御温度のデータベー
スが設定されたコンピュータに入力し、このコンピュー
タによる演算結果を押出制御装置に出力し、この押出制
御装置によりスクリュウの回転数、及びバレルの温度を
制御することにより、断面方向各部の樹脂温度を最適温
度範囲内に保って押出成形することを特徴とする熱可塑
性樹脂の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7007995A JPH08197610A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 熱可塑性樹脂の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7007995A JPH08197610A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 熱可塑性樹脂の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197610A true JPH08197610A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11680991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7007995A Pending JPH08197610A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 熱可塑性樹脂の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08197610A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009059394A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Method of molding system, including changing temperature of feedstock responsive to a calculated amount of thermal energy |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP7007995A patent/JPH08197610A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009059394A1 (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Method of molding system, including changing temperature of feedstock responsive to a calculated amount of thermal energy |
| US7695654B2 (en) | 2007-11-06 | 2010-04-13 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Method of molding system, including raising temperature of feedstock responsive to a calculated amount of thermal energy |
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