JPH08216178A - 射出圧縮中空成形方法及びその装置 - Google Patents

射出圧縮中空成形方法及びその装置

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JPH08216178A
JPH08216178A JP4511195A JP4511195A JPH08216178A JP H08216178 A JPH08216178 A JP H08216178A JP 4511195 A JP4511195 A JP 4511195A JP 4511195 A JP4511195 A JP 4511195A JP H08216178 A JPH08216178 A JP H08216178A
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JP
Japan
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mold
resin
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mold clamping
injection
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Withdrawn
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JP4511195A
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Shoji Sakai
昭二 酒井
Yuji Tanaka
裕二 田中
Masato Kuramitsu
匡人 倉光
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry 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
    • 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
    • B29C45/1704Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
    • B29C45/1705Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles using movable mould parts

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出圧縮成形に加圧ガスの圧入を適用した射
出圧縮中空成形において、所要の厚肉部にのみ選択的か
つ確実に加圧ガスを圧入して中空部を形成する。 【構成】 型半開状態で溶融樹脂を射出して第1の型締
状態とした後に、瞬間的に型寸開状態として加圧ガスの
圧入を行い、直ちに第2の型締状態として成形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、型半開状態で金型内に
射出した樹脂を型締力で圧縮することによって金型内面
に密着させると共に、この樹脂中に加圧ガスを圧入して
中空部を形成することで、成形品のひけや反りを防止す
ることができる射出圧縮中空成形方法及びその装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば特開昭61−283520号公報
等に示される射出圧縮成形は、型半開状態で樹脂を射出
し、型締力によって樹脂を圧縮することにより、低い射
出圧力で樹脂の供給を可能にすると共に、圧縮により樹
脂が全方向に延伸されるために樹脂の配向も緩和され、
2〜3mm程度の薄肉でしかもひけのない成形品が得ら
れる利点がある。
【0003】しかしながら、成形品が補強用のリブ等の
部分的な厚肉部を有する形状の場合、離型後の収縮によ
り、ひけ、反り等が発生する場合がある。
【0004】一方、射出成形において、金型キャビティ
内に射出した樹脂中に加圧ガスを圧入し、成形品の厚肉
部に中空部を形成することによって、成形品のひけや反
りを防止するガスインジェクションが知られている。
【0005】そこで、射出圧縮成形において、上記ガス
インジェクションにおける加圧ガスの圧入を適用した射
出圧縮中空射出成形が提案されている。
【0006】従来、射出圧縮中空成形方法及びその装置
としては次のようなものが知られている。
【0007】(1)型半開状態で樹脂を射出しつつ型締
して樹脂を圧縮し、圧縮した状態で加圧ガスを樹脂中に
圧入する方法及び装置(特開平4−37516号公
報)。
【0008】(2)型半開状態で、この金型内を満たす
に足りない量の樹脂を射出(ショートショット)し、射
出された樹脂中に加圧ガスを圧入して風船状のパリソン
を形成した後型締して圧縮する方法及び装置(特公平6
−35138号公報)。
【0009】(3)型半開状態でショートショットした
後、樹脂中に加圧ガスを圧入すると共に、圧入した加圧
ガスの圧力で金型をわずかに押し開かせ、その後型締し
て圧縮する方法及び装置(特開平4−59211号公
報)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)の方法及び装置の場合、型締により圧縮した樹脂
中に加圧ガスを圧入することになるので、かなり高圧の
加圧ガスを用いてもほとんど加圧ガスを圧入できない問
題がある。また、このような高圧の加圧ガスとしなくて
も圧入できる程度の型締力としたのでは、型締圧縮によ
る利益が充分に得られなくなる問題がある。
【0011】上記(2)の方法及び装置の場合、大きな
中空部が形成されてしまい、例えば補強用のリブ等、所
要の厚肉部にのみ中空部を形成することができないの
で、成形品の強度を低下させてしまう問題がある。ま
た、大きな中空部が形成された後に圧縮が行われること
により、圧縮時に加圧ガスが周囲の樹脂中に逃げて部分
的に閉じ込められ、この残留加圧ガスによって成形品表
面にふくれを生じやすい問題もある。
【0012】上記(3)の方法及び装置も上記(2)の
方法及び装置と同様に、所要の厚肉部のみに中空部を形
成できず、またふくれを生じやすい問題がある。
【0013】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、射出圧縮成形に加圧ガスの圧入を適
用した射出圧縮中空成形において、所要の厚肉部にのみ
選択的かつ確実に加圧ガスを圧入して中空部を形成でき
るようにすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段及び作用】請求項1の発明
は、上記目的を達成する射出圧縮中空成形方法に係る発
明で、型半開状態で金型内に樹脂を射出しつつ第1の型
締状態まで樹脂を圧縮した後、瞬間的に型寸開状態とす
ると共に樹脂中に加圧ガスを圧入し、直ちに第2の型締
状態まで樹脂を圧縮することとしているものである。
【0015】また、請求項5の発明は、上記射出圧縮中
空成形方法の実施に適した射出圧縮中空成形装置に係る
発明で、型半開状態から型締状態までの型締動作間に、
一旦型締した後の瞬間的な型寸開状態を設定可能な金型
開閉制御機構を設けることとしているものである。
【0016】更に本発明を図面に基づいて説明する。
【0017】まず、本発明に係る射出圧縮中空成形方法
においては、図1(a)に示されるように、型半開状態
の金型1に射出ノズル2から樹脂を射出する。尚、図中
1aが固定型、1bが可動型である。
【0018】次いで、樹脂の射出の継続中に可動型1b
を前進させ、第1の型締状態まで型締を行う。この型締
により、金型1中の樹脂は延伸され、図1(b)に示さ
れるように金型1内の隅々にまで行き渡って、金型1の
全内面に密着される。
【0019】樹脂の射出を行いつつ第1の型締状態まで
の型締するのは、金型内の樹脂の流動を止めることな
く、樹脂の射出から第1の型締状態までの型締を行うこ
とにより、所謂ヘジテーションマーク等の外観不良の発
生を防止するためである。これに対して樹脂の射出完了
後に第1の型締状態までの型締を行うと、射出完了から
型締開始までの間で一旦金型1内の樹脂の流動が止まっ
てしまい、この時に金型1の内面に接触している樹脂と
接触していない樹脂の境界付近に所謂ヘジテーションマ
ーク等の外観不良を生じる。
【0020】本発明で用いる樹脂としては、一般の射出
成形や押し出し成形に使用される熱可塑性樹脂を広く用
いることができる。また、必要に応じて熱硬化性樹脂も
用いることができる。更に、これらの樹脂には、例えば
フィーラー等の充填材や各種添加剤を必要に応じて加え
ることができる。
【0021】第1の型締状態における樹脂の圧縮の程度
は、成形すべき成形品の肉厚や後述する第2の型締状態
における樹脂の圧縮の程度等に応じて定めればよい。
【0022】第1の型締状態で樹脂の圧縮を行った後、
図1(c)に示されるように、ガスノズル3から加圧ガ
スの圧入を行う。加圧ガスとしては、例えば空気、炭酸
ガス等を用いることもできるが、窒素等の不活性ガスが
好ましい。また、図示されるガスノズル3は射出ノズル
2に内蔵され、樹脂と同じ流路を経て金型1内に圧入さ
れるものとなっているが、ガスノズル3を金型1に設け
て、金型1内に直接加圧ガスを圧入することもできる。
【0023】この加圧ガスの圧入に際しては、可動型1
bをわずかに後退させて瞬間的に型寸開状態とする。こ
の型寸開状態とすることで、金型1内の樹脂圧を下げる
ことができ、さほど高圧の加圧ガスでなくとも樹脂中に
加圧ガスを圧入することができる。また、型寸開状態
は、可動型1bのわずかな移動により瞬間的に形成され
るので、圧入された加圧ガスは不必要に広がることな
く、流動抵抗の少ない厚肉部に選択的に圧入される。
【0024】型寸開状態への可動型1bの移動量は、型
寸開状態におけるプレス面部の厚みをその直前の第1の
型締状態におけるプレス面部の厚みの1.1〜1.5倍
とする移動量であることが好ましい。ここで、プレス面
部とは、型締方向に直角な金型1の内面に挟まれた金型
1内の領域をいう。
【0025】上記可動型1bの移動量が小さ過ぎると、
金型1内の樹脂圧降下が不十分で、かなり高圧の加圧ガ
スを用いないと厚肉部末端にまで十分加圧ガスを圧入し
にくくなる。逆に可動型1bの移動量が大き過ぎると、
ショートショット状態での加圧ガスの圧入に近い状態と
なり、必要な厚肉部に選択的に加圧ガスを圧入すること
が困難になる。
【0026】また、上記型寸開状態は瞬間的であること
が必要で、型寸開状態とした後直ちに可動型1bを前進
させて図1(d)に示されるような第2の型締状態と
し、金型1中の樹脂を再び圧縮する。具体的には、型寸
開状態の保持時間が10秒以下であることが好ましい。
型寸開状態の保持時間が長過ぎると、加圧ガスが厚肉部
からはみ出して圧入されやすくなる。
【0027】加圧ガスの供給開始と型寸開状態への移行
開始のタイミングは、両者同時に開始してもよいが、短
い型寸開状態時間中に確実に加圧ガスの圧入を行う上
で、加圧ガスの供給をやや先行させる方が作業性がよ
い。また、第2の型締状態への移行と同時に加圧ガスの
供給を停止してガス圧を降下させてもよい。
【0028】第2の型締状態は、前記型寸開状態から再
び型締による樹脂の圧縮を行う状態で、この第2の型締
状態による樹脂の圧縮は、プレス面部の厚みを成形すべ
き成形品について定められた所定の肉厚まで圧縮するこ
とで行う。この第2の型締状態によって、金型1内の樹
脂圧が高まることで過剰な加圧ガスの圧入が防止される
と共に、成形品の型再現性が向上する。
【0029】第2の型締状態における樹脂の圧縮は、第
2の型締状態におけるプレス面部の厚みを、第1の型締
状態におけるプレス面部の厚み未満にするまで行うもの
でも、第1の型締状態におけるプレス面部の厚みには至
らない範囲で止めるものでもよい。但し、この第2の型
締状態における圧縮が弱過ぎると、得られる成形品の型
再現性が低下すると共に、ひけや反りが生じやすくな
る。逆に第2の型締状態における圧縮が強過ぎると、厚
肉部に圧入された加圧ガスが周辺に逃げて閉じ込めら
れ、成形品表面にふくれを生じやすくなる。
【0030】第2の型締状態における圧縮は、第2の型
締状態におけるプレス面部の厚みが、第1の型締状態に
おけるプレス面部の厚みの0.90〜1.2倍となる範
囲で行うことが好ましく、更に好ましくは第2の型締状
態におけるプレス面部の厚みが、第1の型締状態におけ
るプレス面部の厚みとほぼ等しくなるように行うことで
ある。
【0031】第2の型締状態とした後は、必要な冷却完
了までその状態を保持し、その後樹脂中の加圧ガスを排
出してから金型1を開放して成形品を取り出す。
【0032】このようにして成形した成形品は、例えば
図2及び図3に示すように、部分的に存在する補強用の
リブ等の厚肉部4に沿って中空部5が形成されたものと
なる。
【0033】また、上述の本発明に係る射出圧縮中空成
形方法の実用的な実施は、従来一般に用いられている射
出圧縮中空成形装置のように、型半開状態から所要の型
締状態への型締を行うだけの単純な金型開閉制御機構を
有するものではなく、型半開状態から型締状態へ移行す
る間での更なる金型開閉制御を行える制御機構を有する
射出圧縮中空成形装置とすることによって初めて可能に
なるものである。
【0034】即ち、本発明に係る射出圧縮中空成形方法
は、型半開状態から型締状態までの型締動作間に、一旦
型締した後の前記瞬間的な型寸開状態を設定可能な金型
開閉制御機構を有する射出圧縮中空成形装置によって実
用的な実施がもたらされるものである。
【0035】本発明は、特に薄肉でしかも補強用リブ等
の部分的な厚肉部を有する成形品の成形に有効である。
例えば、肉厚が2.0〜3.0mmの比較的薄肉で、部
分的に幅1.0〜3.0mmの補強用リブを有する成形
品を、ひけや反りを発生させることなく容易に成形する
ことができる。
【0036】
【実施例】
実施例1〜3 ABS樹脂(旭化成工業社製「Stylac−ABS・
120」)を用い、図2及び図3に示されるような補強
用リブ付の薄板状成形品を成形した。
【0037】基本成形条件は以下の通りである。
【0038】樹脂温度:220℃ 金型温度:40℃ 射出速度:45mm/sec 射出圧力:96kgf/cm2 G 加圧ガス圧入遅延時間(第1の型締完了から加圧ガス圧
入開始までの時間):0.1sec 圧入時間(加圧ガスの圧入時間):3.0sec 保持時間(加圧ガスの圧入完了から圧入した加圧ガスの
回収開始までの保持時間):10sec 回収時間(圧入した加圧ガスを中空部から回収する時
間):10sec 第1の型締時の金型移動量:5.0mm 第1の型締時の金型移動速度:10mm/sec 第1の型締開始位置:70%(樹脂注入量が70%の時
から型締開始) 型寸開時の金型移動速度:1mm/sec 第2の型締時の金型移動速度:1mm/sec
【0039】表1に示されるよな第1の型締条件、型寸
開条件、第2の型締条件下で成形を行った。成形結果を
表1に示す。成形結果におけるひけ、反りは、明瞭なも
のを×、注意して観察した時に分かる程度のものを△、
殆ど観察されないものを○とした。
【0040】実施例4及び5 ハイインパクトポリスチレン(旭化成工業社製「Pol
ystylene 400」)を用い、基本成形条件の
内樹脂温度を230℃とすると共に、表1に示されるよ
うな第1の型締条件、型寸開条件、第2の型締条件下で
成形を行った。成形結果を表1に示す。
【0041】実施例6 ポリアミド(旭化成工業社製「Leona(登録商標)
1300S」)を用い、基本成形条件の内樹脂温度を
280℃、金型温度を80℃とすると共に、表1に示さ
れるような第1の型締条件、型寸開条件、第2の型締条
件下で成形を行った。成形結果を表1に示す。
【0042】比較例1〜4 実施例1〜3と同じ樹脂及び同じ基本条件とし、型寸開
及び第2の型締を行わず、表1に示されるような条件で
第1の型締のみを行い、この型締後加圧ガスを圧入する
ことで成形を行った。成形結果を表1に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、射出圧縮成形に加圧ガスの圧入を適用した射出圧縮
中空成形において、所要の厚肉部にのみ選択的かつ確実
に加圧ガスを圧入することができ、加圧ガスの圧入不全
や加圧ガスの閉じ込めによる膨れを防止しつつ、ひけや
反りのない成形品を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出圧縮中空成形方法の手順を示
す説明図である。
【図2】実施例で成形した成形品の平面図である。
【図3】図2におけるA−A断面図である。
【符号の説明】
1 金型 1a 固定型 1b 可動型 2 射出ノズル 3 ガスノズル 4 厚肉部 5 中空部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29L 22:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】型半開状態で金型内に樹脂を射出しつつ第
    1の型締状態まで樹脂を圧縮した後、瞬間的に型寸開状
    態とすると共に樹脂中に加圧ガスを圧入し、直ちに第2
    の型締状態まで樹脂を圧縮することを特徴とする射出圧
    縮中空成形方法。
  2. 【請求項2】型寸開状態の保持時間が、0.2〜10秒
    であることを特徴とする請求項1の射出圧縮中空成形方
    法。
  3. 【請求項3】型寸開状態におけるプレス面部の厚みが、
    その直前の第1の型締状態のプレス面部の厚みの1.1
    〜1.5倍であることを特徴とする請求項1又は2の射
    出圧縮中空成形方法。
  4. 【請求項4】第2の型締状態におけるプレス面部の厚み
    が、第1の型締状態におけるプレス面部の厚みとほぼ等
    しいことを特徴とする請求項1ないし3いずれかの射出
    圧縮中空成形方法。
  5. 【請求項5】圧縮中空成形装置において、型半開状態か
    ら型締状態までの型締動作間に、一旦型締した後の瞬間
    的な型寸開状態を設定可能な金型開閉制御機構を有する
    ことを特徴とする射出圧縮中空成形装置。
JP4511195A 1995-02-10 1995-02-10 射出圧縮中空成形方法及びその装置 Withdrawn JPH08216178A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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