JPH08294944A - 超薄肉射出成形部品及びそれを成形する方法及び成形機 - Google Patents
超薄肉射出成形部品及びそれを成形する方法及び成形機Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/28—Closure devices therefor
- B29C45/2896—Closure devices therefor extending in or through the mould cavity, e.g. valves mounted opposite the sprue channel
-
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- 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
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- B29C2045/0094—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor injection moulding of small-sized articles, e.g. microarticles, ultra thin articles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超薄肉部品のゲート領域に正確かつ傷跡のな
い開口を成形する。 【解決手段】 成形用キャビティ１０を満たすために、
油圧がコアーピン８の近位の端部に適用され、コアーピ
ン８は所定距離だけ押し下げられる。コアーピンはその
位置に保持され、テーパ状端部８ｃが配置され、ゲート
９ａが開放され、溶融材料は、圧力の下で成形用キャビ
ティ１０内に流される。成形用キャビティが溶融成形材
料で満たされるのに十分な所定時間で、コアーピンへの
油圧は切り換えられ、コアーピンは溝４内の所定位置に
戻り、コアーピンの中央の円筒形の本体部分８ｂは、環
状のゲートと接触しかつそれを密閉する。このようにし
て、コアーピンは、ゲート９ａに傷跡のない開口９ｂを
作る。
い開口を成形する。 【解決手段】 成形用キャビティ１０を満たすために、
油圧がコアーピン８の近位の端部に適用され、コアーピ
ン８は所定距離だけ押し下げられる。コアーピンはその
位置に保持され、テーパ状端部８ｃが配置され、ゲート
９ａが開放され、溶融材料は、圧力の下で成形用キャビ
ティ１０内に流される。成形用キャビティが溶融成形材
料で満たされるのに十分な所定時間で、コアーピンへの
油圧は切り換えられ、コアーピンは溝４内の所定位置に
戻り、コアーピンの中央の円筒形の本体部分８ｂは、環
状のゲートと接触しかつそれを密閉する。このようにし
て、コアーピンは、ゲート９ａに傷跡のない開口９ｂを
作る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超薄肉部品の生産
及び機械による製造、特にはゲート領域に配置された精
密な穴を必要とする超薄肉部品の射出成形に関する。
及び機械による製造、特にはゲート領域に配置された精
密な穴を必要とする超薄肉部品の射出成形に関する。
【０００２】
【従来の技術】正確な部品はしばしば完全に滑らかな表
面を必要とする。金型分割線又はゲートの傷跡の存在し
ない射出成形プラスチック部品は、困難であるが、ある
使用方法ではしばしば必要とされる。射出成形部品の機
能が部品に正確な開口又は穴を必要とする際には、その
ような穴又は他の開口は、部品が金型から取り出された
後に、部品から物理的に切断される又は押し抜かれる。
穴の押し抜きの後に、許容される完成部品のために、研
磨又はトリミングがしばしば必要とされる。更に、幾つ
かの部品は、正確な押し抜きを実行可能にするために
は、厚すぎる又は薄すぎることがあり得る。厚い部品及
び（約１／３２インチ又は０．８mmの厚さを有する）薄
い部品の場合、完成された部品の必要な公差に依存し
て、部品への開口の成形は、穴の押し抜きの後のトリミ
ング及び研磨工程の必要性をしばしば減少させる又は排
除する。
面を必要とする。金型分割線又はゲートの傷跡の存在し
ない射出成形プラスチック部品は、困難であるが、ある
使用方法ではしばしば必要とされる。射出成形部品の機
能が部品に正確な開口又は穴を必要とする際には、その
ような穴又は他の開口は、部品が金型から取り出された
後に、部品から物理的に切断される又は押し抜かれる。
穴の押し抜きの後に、許容される完成部品のために、研
磨又はトリミングがしばしば必要とされる。更に、幾つ
かの部品は、正確な押し抜きを実行可能にするために
は、厚すぎる又は薄すぎることがあり得る。厚い部品及
び（約１／３２インチ又は０．８mmの厚さを有する）薄
い部品の場合、完成された部品の必要な公差に依存し
て、部品への開口の成形は、穴の押し抜きの後のトリミ
ング及び研磨工程の必要性をしばしば減少させる又は排
除する。
【０００３】穴を有する部品の成形方法は、米国特許第
US-A-4,412,805号及び米国特許第US-A-4,439,132号に記
載されている。これらの特許では、中央に配置された穴
を備えた部品は、下側の金型の半分の部分であるダイプ
ラグによって成形される。米国特許第US-A-4,340,353号
では、中心穴と同心の軸で金型に射出される溶融材料に
よって記録ディスクを成形する方法が記載されている。
米国特許第US-A-5,391,579号は、弁を軸方向に移動可能
にする他の記録ディスクの射出成形方法を開示してい
る。米国特許第US-A-4,394,117号は、成形部品への穴を
作成を開示している。中心の近くに配置されたゲートを
通じて材料が射出された後に、スリーブ要素は、係合さ
れて、溶融材料の流れを妨害し、かつ製造される穴を残
す。それゆえ射出成形は、プラスチック部品に開口を成
形するために幅広く実施される方法である。
US-A-4,412,805号及び米国特許第US-A-4,439,132号に記
載されている。これらの特許では、中央に配置された穴
を備えた部品は、下側の金型の半分の部分であるダイプ
ラグによって成形される。米国特許第US-A-4,340,353号
では、中心穴と同心の軸で金型に射出される溶融材料に
よって記録ディスクを成形する方法が記載されている。
米国特許第US-A-5,391,579号は、弁を軸方向に移動可能
にする他の記録ディスクの射出成形方法を開示してい
る。米国特許第US-A-4,394,117号は、成形部品への穴を
作成を開示している。中心の近くに配置されたゲートを
通じて材料が射出された後に、スリーブ要素は、係合さ
れて、溶融材料の流れを妨害し、かつ製造される穴を残
す。それゆえ射出成形は、プラスチック部品に開口を成
形するために幅広く実施される方法である。
【０００４】しかしながら、ある使用方法では、薄肉の
又は超薄肉部品が必要とされる。本発明の目的のため
に、超薄肉部品は、約０．６mmより小さい厚さを有する
と理解される。当業者は、通常、超薄肉プラスチックの
シートから部品を押し抜くことによって超薄肉プラスチ
ック部品を加工する。同様に、穴又は他の形状が超薄肉
部品に作られなければならない場合には、穴は、部品を
製造するために使用される超薄肉シート材料に、押し抜
き、切断、あるいは物理的に作成される。しかしなが
ら、そのような押し抜きの方法によって正確な公差内に
超薄肉材料を加工することは、非常に困難であり、しば
しば不可能である。超薄肉プラスチック材料がもろい場
合には、部品は、押し抜き又は切断が行われる際に、不
規則に破壊する、又は破損してしまう。超薄肉プラスチ
ックが過度に柔軟な場合には、シートは工程の間に変形
され、押し抜き又は切断された開口は、避けられない不
揃いのために、ある仕様書に対する必要な精度を欠いて
しまう。
又は超薄肉部品が必要とされる。本発明の目的のため
に、超薄肉部品は、約０．６mmより小さい厚さを有する
と理解される。当業者は、通常、超薄肉プラスチックの
シートから部品を押し抜くことによって超薄肉プラスチ
ック部品を加工する。同様に、穴又は他の形状が超薄肉
部品に作られなければならない場合には、穴は、部品を
製造するために使用される超薄肉シート材料に、押し抜
き、切断、あるいは物理的に作成される。しかしなが
ら、そのような押し抜きの方法によって正確な公差内に
超薄肉材料を加工することは、非常に困難であり、しば
しば不可能である。超薄肉プラスチック材料がもろい場
合には、部品は、押し抜き又は切断が行われる際に、不
規則に破壊する、又は破損してしまう。超薄肉プラスチ
ックが過度に柔軟な場合には、シートは工程の間に変形
され、押し抜き又は切断された開口は、避けられない不
揃いのために、ある仕様書に対する必要な精度を欠いて
しまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】市場で入手可能な幾つ
かの射出成形機は、（例えば０．６mmの肉厚の）超薄肉
プラスチック部品を製造するように意図する。しかしな
がら、その成形機は、少なくとも０．０８mmまでのゲー
トの傷跡を残してしまう。それゆえ、超薄肉部品の使用
が、ゲートに傷跡がないことを必要とする場合には、押
し抜きも従来の射出成形も満足のいく結果が得られな
い。必要な精度の開口が超薄肉部品のゲート領域に製造
されなければならない場合には、正確な製造の困難は、
更に複雑である。
かの射出成形機は、（例えば０．６mmの肉厚の）超薄肉
プラスチック部品を製造するように意図する。しかしな
がら、その成形機は、少なくとも０．０８mmまでのゲー
トの傷跡を残してしまう。それゆえ、超薄肉部品の使用
が、ゲートに傷跡がないことを必要とする場合には、押
し抜きも従来の射出成形も満足のいく結果が得られな
い。必要な精度の開口が超薄肉部品のゲート領域に製造
されなければならない場合には、正確な製造の困難は、
更に複雑である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、成形される超
薄肉部品のゲート領域に正確かつ傷跡のない開口を成形
する方法及び装置に関する。成形される超薄肉部品の表
面の不規則、切れ目又は他の切断の欠陥が排除され、更
に本発明の射出成形方法及び装置の使用を通じての（例
えば研磨、トリミング等である）更なる処理工程が排除
される。
薄肉部品のゲート領域に正確かつ傷跡のない開口を成形
する方法及び装置に関する。成形される超薄肉部品の表
面の不規則、切れ目又は他の切断の欠陥が排除され、更
に本発明の射出成形方法及び装置の使用を通じての（例
えば研磨、トリミング等である）更なる処理工程が排除
される。
【０００７】本発明の方法及び装置に関し、ゲート領域
に傷跡のない開口を有する超薄肉部品は、高速射出成形
機に取着されたホットランナシステムを備えた金型を提
供することによって形成される。ランナシステムは、溶
融材料を通す溝を備えた本体部材を有する。溝は、入口
端部と、出口端部と、該出口端部を包囲する輪のゲート
とを有し、ゲートを通じて溶融材料は金型キャビティに
流入する。溝は、溝の直径が狭い、出口端部の近くに凹
所領域を有する。更にホットランナシステムは、溝に移
動可能に配置されたコアーピンを有し、かつ溝の出口端
部からある所定の距離まで延び、その結果、コアーピン
の先端は、成形用キャビティを通じて垂直に延び、超薄
肉成形部品に開口が形成される。コアーピンは、第一位
置と第二位置の間を移動可能である。第一位置では、コ
アーピンの円筒形の本体の先端は、成形用キャビティの
環状のゲートに近接する、溝の凹所領域に位置し、それ
ゆえ、出口端部を通じての溶融材料の流れが制限され
る。第二位置では、コアーピンは、ある所定の位置まで
押し下げられ、その際、溶融材料は、溝から環状のゲー
トを通じて成形用キャビティまで流れる。成形材料は、
射出成形機に提供され、更に成形材料を溶融させるのに
十分な温度まで加熱される。続いて溶融材料は、圧力の
下でかつ高速で、溝の入口に射出される。コアーピンは
第二位置に向けられ、それゆえ、溶融材料は、溝から環
状のゲートを通じて成形用キャビティまで流される。続
いて溶融材料は、高速で、成形用キャビティ内に射出さ
れる。続いてコアーピンは、第一位置に再配置される、
又は格納され、それゆえ、溝の出口から成形用キャビテ
ィへの溶融材料の流れは制限され、ゲート領域で、超薄
肉部品に開口が傷跡なく成形される。
に傷跡のない開口を有する超薄肉部品は、高速射出成形
機に取着されたホットランナシステムを備えた金型を提
供することによって形成される。ランナシステムは、溶
融材料を通す溝を備えた本体部材を有する。溝は、入口
端部と、出口端部と、該出口端部を包囲する輪のゲート
とを有し、ゲートを通じて溶融材料は金型キャビティに
流入する。溝は、溝の直径が狭い、出口端部の近くに凹
所領域を有する。更にホットランナシステムは、溝に移
動可能に配置されたコアーピンを有し、かつ溝の出口端
部からある所定の距離まで延び、その結果、コアーピン
の先端は、成形用キャビティを通じて垂直に延び、超薄
肉成形部品に開口が形成される。コアーピンは、第一位
置と第二位置の間を移動可能である。第一位置では、コ
アーピンの円筒形の本体の先端は、成形用キャビティの
環状のゲートに近接する、溝の凹所領域に位置し、それ
ゆえ、出口端部を通じての溶融材料の流れが制限され
る。第二位置では、コアーピンは、ある所定の位置まで
押し下げられ、その際、溶融材料は、溝から環状のゲー
トを通じて成形用キャビティまで流れる。成形材料は、
射出成形機に提供され、更に成形材料を溶融させるのに
十分な温度まで加熱される。続いて溶融材料は、圧力の
下でかつ高速で、溝の入口に射出される。コアーピンは
第二位置に向けられ、それゆえ、溶融材料は、溝から環
状のゲートを通じて成形用キャビティまで流される。続
いて溶融材料は、高速で、成形用キャビティ内に射出さ
れる。続いてコアーピンは、第一位置に再配置される、
又は格納され、それゆえ、溝の出口から成形用キャビテ
ィへの溶融材料の流れは制限され、ゲート領域で、超薄
肉部品に開口が傷跡なく成形される。
【０００８】本発明の更なる目的及び効果は、添付の図
面と共に、以下の説明から明らかになるであろう。
面と共に、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、以下図面を参照して詳
細に説明される。図１は、成形システムの断面の側面図
である。射出成形用金型１は、（図示されない）ボルト
締結手段によって、高速射出成形機に取着される。ホッ
トランナシステム２は、複数の室の油圧式に作動される
弁ゲート付き射出成形システムである。ランナシステム
は、加熱された室３及び溝４を有する。加熱された室３
は、所定の直径の中心穴を有する。溝４は、加熱された
マニホールド５から延長する。マニホールド５は、射出
成形用金型１に取着される。溝４は、所定の体積を有す
る。溝４は、入口又は近位の端部６と、出口又は末端部
７とを有する。コアーピン８は、溝４の全長に及んで、
かつ溝４内の中心に配置される。溝４は、凹所領域９の
直径の小さい領域の方に狭くなる。コアーピン８の一端
は、軸線８ａに沿って摺動可能にコアーピン８を移動さ
せる、自動化された油圧ピストン手段１３に、一端で取
着される。コアーピン８の他端は、ホットランナシステ
ム２のノズル１１を通じて延びる。
細に説明される。図１は、成形システムの断面の側面図
である。射出成形用金型１は、（図示されない）ボルト
締結手段によって、高速射出成形機に取着される。ホッ
トランナシステム２は、複数の室の油圧式に作動される
弁ゲート付き射出成形システムである。ランナシステム
は、加熱された室３及び溝４を有する。加熱された室３
は、所定の直径の中心穴を有する。溝４は、加熱された
マニホールド５から延長する。マニホールド５は、射出
成形用金型１に取着される。溝４は、所定の体積を有す
る。溝４は、入口又は近位の端部６と、出口又は末端部
７とを有する。コアーピン８は、溝４の全長に及んで、
かつ溝４内の中心に配置される。溝４は、凹所領域９の
直径の小さい領域の方に狭くなる。コアーピン８の一端
は、軸線８ａに沿って摺動可能にコアーピン８を移動さ
せる、自動化された油圧ピストン手段１３に、一端で取
着される。コアーピン８の他端は、ホットランナシステ
ム２のノズル１１を通じて延びる。
【００１０】図１では、コアーピン８は、“上”の、又
は最初の位置に配置されている。コアーピン８の先端
は、成形用キャビティ１０の（図示されない）ゲートを
通じて延びる。この位置では、コアーピンの先端が成形
用キャビティへの溶融材料の流れを“遮断”するため
に、システムは閉鎖され、更にホットランナシステム２
から成形用キャビティ１０への溶融材料の流れは存在不
可能である。
は最初の位置に配置されている。コアーピン８の先端
は、成形用キャビティ１０の（図示されない）ゲートを
通じて延びる。この位置では、コアーピンの先端が成形
用キャビティへの溶融材料の流れを“遮断”するため
に、システムは閉鎖され、更にホットランナシステム２
から成形用キャビティ１０への溶融材料の流れは存在不
可能である。
【００１１】図２に関し、コアーピン８は、向かい合っ
た端部にテーパ状端部８ｃ、８ｄを備えた中央の円筒形
の本体部分８ｂを有する。中央本体の直径８ｅは、溝の
直径８ｆよりもほんの少し小さい。好適な実施形態で
は、コアーピンの中央の円筒形の本体部分８ｂの先端
は、環状のゲート９ａにほぼ等しい直径を有し、摺動可
能な移動に必要な空間がそれらの間に設けられる。それ
らの間の距離は、好適には０．００５mmよりも小さい。
コアーピンの中央の本体部分８ｂがこの環状のゲート９
ａに隣接して配置される際に、成形用キャビティは、密
閉して閉鎖される。コアーピンが、押し下げられた又は
“下”の位置に位置する際に、溶融プラスチックが環状
のゲート９ａに入りかつ成形用キャビティ１０を満たす
ように、テーパ状端部８ｃには十分にテーパが付けられ
る。図２は、“下”の位置又は流動位置に押し下げられ
たコアーピンを示す。この位置では、油圧ピストン手段
１３を下に移動させるための油圧の作動により、コアー
ピンは、油圧ピストン手段１３を介して、所定の距離ま
で下げられている、又は押し下げられており、その結
果、コアーピン８は下げられ、かつ成形用キャビティ１
０のゲート９ａは開放される。好適な実施形態では、油
圧ピストン手段１３は、コアーピン８を所定の位置まで
自動的に押し下げ、その位置でも、凹所領域９の下部
は、成形用キャビティ１０の下側壁１２を有する。コア
ーピン８が“下”の位置に位置する際に、溶融材料は、
所定の及び特有の温度、圧力及び速度で、特有の及び所
定の時間あたりの量だけ、（所定の容積を有する）成形
用キャビティ１０に流入する。コアーピン８が“上”の
位置（図３）に格納される際に、成形用キャビティ１０
への材料の流れは止められ、コアーピン８は、環状のゲ
ート９ａの領域の部品１７に、傷跡なく精密な開口を形
成する。コアーピン８が環状のゲート９ａを密閉するた
めに、成形用キャビティ１０からの材料の逃げは妨げら
れる。更に、コアーピン８は、同時に凹所領域９を密閉
し、それゆえ成形用キャビティ１０の材料が凝固する際
に、溶融液は溝４に含まれる。凝固された材料が必要な
温度になる所定の時間に、上側の成形用キャビティブロ
ック１５は下側の成形用キャビティブロック１６から分
離され、更にコアーピン８は成形用キャビティ孔から移
動され、下側の成形用キャビティブロック１６に選択的
に保持された凝固された部品１７に傷痕のない精密なゲ
ート開口９ｂが残される（図４及び５）。理解されるこ
ととして、部品は、必要ないずれか半分の金型に保持可
能である。部品１７は、当業者なら容易に認識されるよ
うな、機械的な手段によって半分の金型から突出され
る。
た端部にテーパ状端部８ｃ、８ｄを備えた中央の円筒形
の本体部分８ｂを有する。中央本体の直径８ｅは、溝の
直径８ｆよりもほんの少し小さい。好適な実施形態で
は、コアーピンの中央の円筒形の本体部分８ｂの先端
は、環状のゲート９ａにほぼ等しい直径を有し、摺動可
能な移動に必要な空間がそれらの間に設けられる。それ
らの間の距離は、好適には０．００５mmよりも小さい。
コアーピンの中央の本体部分８ｂがこの環状のゲート９
ａに隣接して配置される際に、成形用キャビティは、密
閉して閉鎖される。コアーピンが、押し下げられた又は
“下”の位置に位置する際に、溶融プラスチックが環状
のゲート９ａに入りかつ成形用キャビティ１０を満たす
ように、テーパ状端部８ｃには十分にテーパが付けられ
る。図２は、“下”の位置又は流動位置に押し下げられ
たコアーピンを示す。この位置では、油圧ピストン手段
１３を下に移動させるための油圧の作動により、コアー
ピンは、油圧ピストン手段１３を介して、所定の距離ま
で下げられている、又は押し下げられており、その結
果、コアーピン８は下げられ、かつ成形用キャビティ１
０のゲート９ａは開放される。好適な実施形態では、油
圧ピストン手段１３は、コアーピン８を所定の位置まで
自動的に押し下げ、その位置でも、凹所領域９の下部
は、成形用キャビティ１０の下側壁１２を有する。コア
ーピン８が“下”の位置に位置する際に、溶融材料は、
所定の及び特有の温度、圧力及び速度で、特有の及び所
定の時間あたりの量だけ、（所定の容積を有する）成形
用キャビティ１０に流入する。コアーピン８が“上”の
位置（図３）に格納される際に、成形用キャビティ１０
への材料の流れは止められ、コアーピン８は、環状のゲ
ート９ａの領域の部品１７に、傷跡なく精密な開口を形
成する。コアーピン８が環状のゲート９ａを密閉するた
めに、成形用キャビティ１０からの材料の逃げは妨げら
れる。更に、コアーピン８は、同時に凹所領域９を密閉
し、それゆえ成形用キャビティ１０の材料が凝固する際
に、溶融液は溝４に含まれる。凝固された材料が必要な
温度になる所定の時間に、上側の成形用キャビティブロ
ック１５は下側の成形用キャビティブロック１６から分
離され、更にコアーピン８は成形用キャビティ孔から移
動され、下側の成形用キャビティブロック１６に選択的
に保持された凝固された部品１７に傷痕のない精密なゲ
ート開口９ｂが残される（図４及び５）。理解されるこ
ととして、部品は、必要ないずれか半分の金型に保持可
能である。部品１７は、当業者なら容易に認識されるよ
うな、機械的な手段によって半分の金型から突出され
る。
【００１２】コアーピン８は、工具鋼AISI-S7 又はAISI
-A2 で形成可能であり、好適には工具鋼AISI-S7 で形成
され、好適には頂部の板１４に配置された油圧ピストン
手段１３で駆動されるが（図１）、必要な場合には、空
気作用式、機械的、手動、又は電気的に作動する機構に
よって駆動可能である。
-A2 で形成可能であり、好適には工具鋼AISI-S7 で形成
され、好適には頂部の板１４に配置された油圧ピストン
手段１３で駆動されるが（図１）、必要な場合には、空
気作用式、機械的、手動、又は電気的に作動する機構に
よって駆動可能である。
【００１３】室３は（図示されない）電気加熱要素によ
って加熱され、その電気加熱要素は、マニホールドに流
し込まれる又は圧入されることが可能であり、更に（図
示されない）端子を通じて電源からの電力を受け取る。
熱は、高速で金型に材料が射出されるのに十分な温度に
溶融材料を維持するために制御される。
って加熱され、その電気加熱要素は、マニホールドに流
し込まれる又は圧入されることが可能であり、更に（図
示されない）端子を通じて電源からの電力を受け取る。
熱は、高速で金型に材料が射出されるのに十分な温度に
溶融材料を維持するために制御される。
【００１４】好適には、作動中、コアーピン８が持ち上
げられた位置に位置する際に、溶融成形材料は、溝４の
出口７に密閉されて保持される。成形用キャビティ１０
に射出された材料は、冷却され、凝固され、続いて射出
成形用金型１から突出される。続いて出口７に保持され
た溶融成形材料は、成形工程を繰り返すために、成形用
キャビティ１０に射出される準備がなされる。
げられた位置に位置する際に、溶融成形材料は、溝４の
出口７に密閉されて保持される。成形用キャビティ１０
に射出された材料は、冷却され、凝固され、続いて射出
成形用金型１から突出される。続いて出口７に保持され
た溶融成形材料は、成形工程を繰り返すために、成形用
キャビティ１０に射出される準備がなされる。
【００１５】成形材料は、好適には、ペレット、粉末、
グラニュール又は他の固体形状として射出成形機に導入
され、ペレット形状が最も好適である。材料は、成形シ
ステムの制約にのみ依存する任意の熱可塑性樹脂である
ことが可能であり、そのことは重要なことである。認識
されたこととして、超薄肉部品を形成するために金型を
満たすことを達成するために、溶融状態の樹脂材料は、
好適には非ニュートン流れ特性を示す。経験的に決定さ
れたこととして、マニホールドの容積を最小にするこ
と、及び最初の射出速度を最大にすることが、好適な必
要条件である。それゆえ、溶融材料は、本発明の成形シ
ステム及び方法によって必要な高速で流される、任意の
熱可塑性樹脂材料であることが可能である。材料は、完
全に一つの構成要素で作成された“純粋”な形態である
ことが可能であり、あるいは多数の異なる構成要素の化
合物又は混合物で作成可能である。溶融材料は、完成部
品の意図される使用方法に依存して、任意の熱可塑性樹
脂材料から選択可能である。本発明の方法に従って超薄
肉部品を成形するために、ポリスチレンのようなプラス
チックが好適であり、Novacor TM 3350 polystyrene
（ノバコーケミカルインコーポレイティド(Novacor Che
micals Inc.)、レオミンスター(Leominster)、マサチュ
ーセッツ(MA)）が最も好適である。
グラニュール又は他の固体形状として射出成形機に導入
され、ペレット形状が最も好適である。材料は、成形シ
ステムの制約にのみ依存する任意の熱可塑性樹脂である
ことが可能であり、そのことは重要なことである。認識
されたこととして、超薄肉部品を形成するために金型を
満たすことを達成するために、溶融状態の樹脂材料は、
好適には非ニュートン流れ特性を示す。経験的に決定さ
れたこととして、マニホールドの容積を最小にするこ
と、及び最初の射出速度を最大にすることが、好適な必
要条件である。それゆえ、溶融材料は、本発明の成形シ
ステム及び方法によって必要な高速で流される、任意の
熱可塑性樹脂材料であることが可能である。材料は、完
全に一つの構成要素で作成された“純粋”な形態である
ことが可能であり、あるいは多数の異なる構成要素の化
合物又は混合物で作成可能である。溶融材料は、完成部
品の意図される使用方法に依存して、任意の熱可塑性樹
脂材料から選択可能である。本発明の方法に従って超薄
肉部品を成形するために、ポリスチレンのようなプラス
チックが好適であり、Novacor TM 3350 polystyrene
（ノバコーケミカルインコーポレイティド(Novacor Che
micals Inc.)、レオミンスター(Leominster)、マサチュ
ーセッツ(MA)）が最も好適である。
【００１６】本発明の射出成形方法及びシステムは、ゲ
ート領域に傷跡のない開口を備えた超薄肉部品を成形す
るように構想される。部品は、好適には約０．０５mm〜
約０．５mmの、より好適には約０．１mm〜約０．４mmの
厚さを有し、成形部品の全体に及んで約＋／−０．００
１２７mmより小さい偏りの範囲内の均一な厚さを有し、
部品の表面又はゲート領域に目立ったゲートの傷跡を有
さない。
ート領域に傷跡のない開口を備えた超薄肉部品を成形す
るように構想される。部品は、好適には約０．０５mm〜
約０．５mmの、より好適には約０．１mm〜約０．４mmの
厚さを有し、成形部品の全体に及んで約＋／−０．００
１２７mmより小さい偏りの範囲内の均一な厚さを有し、
部品の表面又はゲート領域に目立ったゲートの傷跡を有
さない。
【００１７】本発明の超薄肉部品に成形される開口は、
好適には環状のゲート領域に作られる。射出成形システ
ムは、かなり高い速度で溶融材料を射出し、金型を完全
に満たす。続いて、コアーピン弁部材は、ゲート領域の
溶融材料を排除し、傷跡のないゲート、切れ目又は傷跡
のないゲート領域を形成する。０．０１３mm又はそれよ
り小さい欠陥が、“傷跡のない”と考慮される。
好適には環状のゲート領域に作られる。射出成形システ
ムは、かなり高い速度で溶融材料を射出し、金型を完全
に満たす。続いて、コアーピン弁部材は、ゲート領域の
溶融材料を排除し、傷跡のないゲート、切れ目又は傷跡
のないゲート領域を形成する。０．０１３mm又はそれよ
り小さい欠陥が、“傷跡のない”と考慮される。
【００１８】溶融材料は、約６００〜約１５００mm／
秒、より好適には約８００〜約１２５０mm／秒、最も好
適には約１０００mm／秒の速度で、金型に射出される。
射出速度は、溶融材料で満たされる金型の容積、コアー
ピン弁部材の凹所領域の容積及び直径、溶融材料を保持
する射出成形用室及び溝の容積、及びシステムに供給さ
れる圧力を協働して構想することによって達成される。
秒、より好適には約８００〜約１２５０mm／秒、最も好
適には約１０００mm／秒の速度で、金型に射出される。
射出速度は、溶融材料で満たされる金型の容積、コアー
ピン弁部材の凹所領域の容積及び直径、溶融材料を保持
する射出成形用室及び溝の容積、及びシステムに供給さ
れる圧力を協働して構想することによって達成される。
【００１９】本発明に組み込まれた高速射出成形機は、
射出成形の分野の当業者ならば明らかなように、必要な
寸法の金型を満たす必要な速度で溶融プラスチックを射
出可能な、様々な市場で入手可能な高速射出成形機から
選択可能である。
射出成形の分野の当業者ならば明らかなように、必要な
寸法の金型を満たす必要な速度で溶融プラスチックを射
出可能な、様々な市場で入手可能な高速射出成形機から
選択可能である。
【００２０】作動の際に、溶融成形材料は、ホットラン
ナシステム２を満たし、圧力の下で保持される。成形材
料は、溝４及び凹所領域９を満たす。コアーピン８は、
ある所定の位置で最初に保持され、その結果、コアーピ
ン８の中央の円筒形の本体部分８ｂは、環状のゲート９
ａで成形用キャビティ１０を密閉する又は塞ぎ、更に溝
４の凹所領域９に溶融成形材料を保持する。成形用キャ
ビティ１０を満たすために、油圧がコアーピン８の近位
の端部に適用され、コアーピンは、ゲート９ａを開放す
るために所定の距離だけ押し下げられる。コアーピン８
は、押し下げられた位置に保持され、その結果、テーパ
状端部８ｃが配置されて、溶融成形材料は、圧力の下
で、ゲート９ａを通じて成形用キャビティ１０内に流さ
れる。成形用キャビティ１０が溶融成形材料で満たされ
るのに十分の所定時間で、コアーピン８の油圧は開放さ
れ、コアーピン８は、溝４内の所定位置に戻り、その結
果、コアーピン８の中央の円筒形の本体部分８ｂは、環
状のゲート９ａと接触する。それゆえ、コアーピン８
は、ゲート９ａ及び溝４の凹所領域９を同時に密閉す
る。このようにして、コアーピン８は、ゲート９ａに傷
跡のない開口を作成する。続いて、金型の半分のブロッ
ク１５及び１６は、適切な機械的な手段によって分離さ
れ、好適にはいずれかの金型の半分のブロックに保持さ
れている成形部品１７が露出される。続いて部品１７
は、機械的にかつ好適には自動的に、当業者ならば容易
に認識される任意の手段によって、金型１から取り出さ
れる。
ナシステム２を満たし、圧力の下で保持される。成形材
料は、溝４及び凹所領域９を満たす。コアーピン８は、
ある所定の位置で最初に保持され、その結果、コアーピ
ン８の中央の円筒形の本体部分８ｂは、環状のゲート９
ａで成形用キャビティ１０を密閉する又は塞ぎ、更に溝
４の凹所領域９に溶融成形材料を保持する。成形用キャ
ビティ１０を満たすために、油圧がコアーピン８の近位
の端部に適用され、コアーピンは、ゲート９ａを開放す
るために所定の距離だけ押し下げられる。コアーピン８
は、押し下げられた位置に保持され、その結果、テーパ
状端部８ｃが配置されて、溶融成形材料は、圧力の下
で、ゲート９ａを通じて成形用キャビティ１０内に流さ
れる。成形用キャビティ１０が溶融成形材料で満たされ
るのに十分の所定時間で、コアーピン８の油圧は開放さ
れ、コアーピン８は、溝４内の所定位置に戻り、その結
果、コアーピン８の中央の円筒形の本体部分８ｂは、環
状のゲート９ａと接触する。それゆえ、コアーピン８
は、ゲート９ａ及び溝４の凹所領域９を同時に密閉す
る。このようにして、コアーピン８は、ゲート９ａに傷
跡のない開口を作成する。続いて、金型の半分のブロッ
ク１５及び１６は、適切な機械的な手段によって分離さ
れ、好適にはいずれかの金型の半分のブロックに保持さ
れている成形部品１７が露出される。続いて部品１７
は、機械的にかつ好適には自動的に、当業者ならば容易
に認識される任意の手段によって、金型１から取り出さ
れる。
【００２１】一つの好適な実施形態では、ホットランナ
システム２の本体部材の溝４は、周知の金型の容積を高
速で満たすために材料が射出可能な温度に成形材料を維
持するのに十分な所定の温度まで加熱されなければなら
ない。例えば認識されたこととして、ポリスチレンのよ
うな熱可塑性樹脂材料で製造された約０．０１mm〜０．
０２mmの厚さの超薄肉部品を正確に成形するために、材
料は、約５００°Ｆ（２６０°Ｃ）の最適な溶融温度に
維持されなければならない。続いて射出成形機は、１５
０bar （１．５×１０7Pa ）の射出圧を適用し、その結
果、金型は、約１０００mm／秒の射出速度で満たされ
る。
システム２の本体部材の溝４は、周知の金型の容積を高
速で満たすために材料が射出可能な温度に成形材料を維
持するのに十分な所定の温度まで加熱されなければなら
ない。例えば認識されたこととして、ポリスチレンのよ
うな熱可塑性樹脂材料で製造された約０．０１mm〜０．
０２mmの厚さの超薄肉部品を正確に成形するために、材
料は、約５００°Ｆ（２６０°Ｃ）の最適な溶融温度に
維持されなければならない。続いて射出成形機は、１５
０bar （１．５×１０7Pa ）の射出圧を適用し、その結
果、金型は、約１０００mm／秒の射出速度で満たされ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、成形される超薄肉部品のゲー
ト領域に正確でありかつ傷跡のない開口を成形する方法
及び装置を提供する。
ト領域に正確でありかつ傷跡のない開口を成形する方法
及び装置を提供する。
【図１】図１は、コアーピンの弁部材を含む本体部材の
成形システム及び射出ノズルの断面の側面図である。
成形システム及び射出ノズルの断面の側面図である。
【図２】図２は、金型への材料の流れを可能にする、第
一又は“下”の位置のコアーピンの弁部材を備えた金型
の断面の側面図である。
一又は“下”の位置のコアーピンの弁部材を備えた金型
の断面の側面図である。
【図３】図３は、成形用キャビティに材料が更に流れ込
むのを制限する“上”の位置にコアーピンの弁部材が位
置する金型の断面の側面図である。
むのを制限する“上”の位置にコアーピンの弁部材が位
置する金型の断面の側面図である。
【図４】図４は、開放された金型の半分の、静止してい
る成形された超薄肉部品の平面図である。
る成形された超薄肉部品の平面図である。
【図５】図５は、開放された金型の半分の、静止してい
る部品の断面図である。
る部品の断面図である。
１…射出成形用金型 ２…ホットランナシステム ３…室 ４…溝 ５…マニホールド ６…入口 ７…出口 ８…コアーピン ８ａ…軸線 ８ｂ…本体部分 ８ｃ、８ｄ…テーパ状端部 ８ｅ…中央本体の直径 ８ｆ…溝の直径 ９…凹所領域 ９ａ…ゲート ９ｂ…開口 １０…成形用キャビティ １１…ノズル １２…下側壁 １３…油圧ピストン手段 １４…頂部の板 １５、１６…ブロック １７…部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール イー．ラドジオ アメリカ合衆国，ニューヨーク 14420, ブロックポート，レイク ロード サウス 4726
Claims (24)
- 【請求項１】 ホットランナシステム金型を備えた高速
射出成形機を提供することによって形成される超薄肉部
品を形成する方法であって、該ランナシステムは、溶融
材料を運ぶための溝を備えた本体部材を有し、該溝は、
入口端部と、出口端部と、該出口端部を包囲する凹所領
域とを有し、前記出口端部を通じて、溶融材料は、前記
溝から超薄肉成形用キャビティ内に流入し、更に前記ラ
ンナシステムは、まわりを溶融材料が流れるコアーピン
を有し、前記溝内に移動可能に配置され、更に前記溝の
出口端部からある所定の距離まで延び、前記コアーピン
の一部は、前記超薄肉成形用キャビティを通じて垂直に
延長し、前記超薄肉成形部品に開口が形成され、前記コ
アーピンは、第一位置と第二位置の間で移動可能であ
り、該第一位置では、前記コアーピンは、前記出口端部
を通じての溶融材料の流れを制限するために前記溝内に
配置され、前記第二位置では、前記コアーピンは、前記
溝及び前記溝の凹所領域から部分的に移動されて、前記
超薄肉成形用キャビティの通路を開放し、前記溝の前記
出口端部と前記超薄肉成形用キャビティとの間に流れの
通路が形成される、方法において、 前記溝から環状のゲートを通じて、溶融材料を高速で射
出して、約０．０５mm〜約０．５mmの範囲の均一の肉厚
を有する超薄肉成形用キャビティを満たし、更に前記コ
アーピンを軸方向に格納して、前記超薄肉成形部品のゲ
ート領域に傷跡のない輪を形成を形成する、段階を含む
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 ゲート領域に傷跡のない開口を有する超
薄肉部品を成形するための金型を備えた高速射出成形機
において、 超薄肉成形用キャビティを具備し、更に溶融成形材料を
運ぶための加熱された溝を有するホットランナを具備
し、該加熱された溝は、入口端部と、出口端部と、該出
口端部及び前記超薄肉成形用キャビティの間に配置され
たゲートとを有し、該ゲートを通じて、溶融材料は、前
記溝から前記超薄肉成形用キャビティに流入し、更にま
わりを溶融材料が流れる末端部を備えたシャフトを有し
かつ前記溝に移動可能に配置された、コアーピンを具備
し、該コアーピンは、第一位置と第二位置との間を移動
可能であり、該第一位置では、前記コアーピンは、前記
出口を通じての溶融材料の流れを密閉しかつ前記ゲート
を閉鎖するために、前記溝内に配置され、前記第二位置
では、前記コアーピンは、前記溝の前記出口端部を開放
しかつ前記ゲートを開放するために、前記溝から部分的
に移動され、前記溝の前記出口端部と前記超薄肉成形用
キャビティとの間に流路が設けられる、ことを特徴とす
る成形機。 - 【請求項３】 高速射出成形機を提供し、更に溶融成形
材料を運ぶために加熱された溝を有するホットランナを
提供し、該加熱された溝は、入口端部と、出口端部と、
該出口端部及び超薄肉成形用キャビティの間に配置され
たゲートとを有し、該ゲートを通じて、溶融材料は前記
溝から前記超薄肉成形用キャビティ内に流入し、コアー
ピンは、まわりを溶融材料が流れる末端部を備えたシャ
フトを有しかつ前記溝内に移動可能に配置され、該コア
ーピンは、第一位置と第二位置との間を移動可能であ
り、該第一位置では、前記コアーピンは、前記溝内に配
置されて、前記出口端部を通じての溶融材料の流れを密
閉し、かつ前記ゲートを閉鎖し、前記第二位置では、前
記コアーピンは、前記溝から部分的に移動されて、前記
溝の出口端部を開放し、かつ前記ゲートを開放し、前記
溝の出口端部と前記超薄肉成形用キャビティとの間に流
路が設けられ、更に前記溝から前記環状のゲートを通じ
て高速で溶融材料を射出し、約０．０５mm〜約０．５mm
の肉厚を有する超薄肉成形用キャビティが満たされ、更
に前記コアーピンを軸方向に格納し、超薄肉成形部品の
前記ゲート領域に傷跡のない輪が形成される、段階を含
む、高速射出成形方法を使用して製造されることを特徴
とする超薄肉射出成形部品。 - 【請求項４】 溶融成形材料を運ぶために入口端部と放
出端部とを備えた室を包囲する加熱されたランナと、前
記室の前記入口端部に配置された溶融成形用マニホール
ドと、前記室の前記放出端部の放出開口と、前記室の前
記放出端部に近接して配置されたゲートを有する超薄肉
成形用キャビティと、コアーピンとを具備し、該コアー
ピンは、前記室の内側に配置され、かつ前記室の前記放
出開口を密閉するための第一密閉表面と、前記ゲートを
密閉するための第二密閉表面とを有し、更にピストンを
具備し、該ピストンは、前記室を密閉する第一位置ま
で、及び前記室及び前記ゲートを開放する第二位置まで
前記コアーピンを移動するために前記コアーピンに結合
され、前記室の成形材料は、前記超薄肉成形用キャビテ
ィ内に射出されることを特徴とする、高速ホットランナ
射出成形機。 - 【請求項５】 前記第一位置から前記第二位置まで移動
する前記コアーピンは、前記超薄肉成形用キャビティ内
への溶融液の流れを同時に閉鎖し、環状のゲートに傷跡
なく開口が形成されることを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項６】 前記超薄肉部品の成形に使用される前記
超薄肉成形用キャビティの厚さは、約０．１mm〜約０．
４mmであることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記高速射出成形機は、前記超薄肉成形
品まで、約６００〜約１５００mm／秒の速度で溶融材料
を送ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記溶融材料は熱可塑性樹脂材料である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記熱可塑性樹脂材料はポリスチレンで
あることを特徴とする請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記第一位置から前記第二位置まで移
動する前記コアーピンは、前記超薄肉成形用キャビティ
内への溶融液の流れを同時に閉鎖し、環状のゲートに開
口が傷跡なしで形成されることを特徴とする請求項２に
記載の成形機。 - 【請求項１１】 前記コアーピンを前記第一位置及び前
記第二位置に向けるための油圧配置手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項２に記載の成形機。 - 【請求項１２】 前記溝の前記入口に、及び前記超薄肉
成形用キャビティに溶融材料を射出する射出手段は、高
速射出成形手段であることを特徴とする請求項２に記載
の成形機。 - 【請求項１３】 前記超薄肉部品の成形に使用される前
記超薄肉成形用キャビティの厚さは、約０．０５〜約
０．５mmであることを特徴とする請求項２に記載の成形
機。 - 【請求項１４】 前記超薄肉部品の成形に使用される前
記超薄肉成形用キャビティの厚さは、約０．１〜約０．
４mmであることを特徴とする請求項２に記載の成形機。 - 【請求項１５】 前記高速射出成形機は、約６００〜約
１５００mm／秒の速度で前記超薄肉成形用キャビティま
で溶融材料を送ることを特徴とする請求項２に記載の成
形機。 - 【請求項１６】 前記溶融材料は熱可塑性樹脂材料であ
ることを特徴とする請求項２に記載の成形機。 - 【請求項１７】 前記熱可塑性樹脂材料はポリスチレン
であることを特徴とする請求項１６に記載の成形機。 - 【請求項１８】 前記超薄肉部品の厚さは約０．１〜約
０．４mmであることを特徴とする請求項３に記載の超薄
肉射出成形部品。 - 【請求項１９】 前記高速射出成形機は、約６００〜約
１５００mm／秒の速度で前記成形用キャビティまで材料
を送ることを特徴とする請求項３に記載の超薄肉射出成
形部品。 - 【請求項２０】 前記超薄肉部品は熱可塑性樹脂材料で
製造されることを特徴とする請求項３に記載の超薄肉射
出成形部品。 - 【請求項２１】 前記熱可塑性樹脂材料はポリスチレン
であることを特徴とする請求項２０に記載の超薄肉射出
成形部品。 - 【請求項２２】 環状のゲート領域に傷跡のない開口を
有し、約０．０１mm〜約０．５mmの厚さを有し、更に成
形される部品の全体に及んで約＋／−０．００１２７mm
より小さい偏りを備えた均一な厚さを有することを特徴
とする超薄肉高速射出成形部品。 - 【請求項２３】 前記ゲートは前記放出開口を横切る面
に配置されることを特徴とする請求項４に記載の成形
機。 - 【請求項２４】 前記室は管状であり、前記ゲートは前
記放出端部に近接する環状の開口を具備し、前記コアー
ピンの前記第一密閉表面は、前記放出端部を密閉するた
めの円錐形表面を具備し、更に前記第二密閉表面は、前
記ゲートを密閉するための円筒形の領域を具備すること
を特徴とする請求項４に記載の成形機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US42999595A | 1995-04-27 | 1995-04-27 | |
| US429995 | 1995-04-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08294944A true JPH08294944A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=23705622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10985796A Pending JPH08294944A (ja) | 1995-04-27 | 1996-04-30 | 超薄肉射出成形部品及びそれを成形する方法及び成形機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0739702A1 (ja) |
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- 1996-04-30 JP JP10985796A patent/JPH08294944A/ja active Pending
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| EP0739702A1 (en) | 1996-10-30 |
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