JPH0890156A

JPH0890156A - 樹脂中子の再生方法

Info

Publication number: JPH0890156A
Application number: JP21909594A
Authority: JP
Inventors: Yuji Okada; 裕二岡田; Masamichi Okada; 政道岡田; Hiroichi Shirakawa; 博一白川; Shuichi Tomitaka; 周一冨高
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳造に使用した樹脂中子を溶融して再度成形
して使用する鋳造方法において、樹脂中子の強度低下を
防止できる樹脂中子の再生方法を提供する。【構成】多数の銅製の針金２２Ａ，２２Ｂを植え並べ
た銅ブラシ２０Ａ，２０Ｂと、スクレーパ２４Ａ，２４
Ｂが、樹脂中子１０の厚さよりやや狭い間隔で対向して
配置されている。鋳造時の溶湯の熱で表面に炭化物の層
１２が生成した樹脂中子１０が搬送されて銅ブラシ２０
Ａ，２０Ｂの間を通過し、表面の炭化物１２が削り取ら
れて除去される。さらにスクレーパ２４Ａ，２４Ｂの間
を通過して、表面に付着した炭化物１２の削り屑が取り
除かれる。あるいは、円筒形の回転する銅ブラシ３０
Ａ，３０Ｂを用いて炭化物１２が除去される。このよう
に炭化物を除去した樹脂中子を樹脂原料として使用する
ため、再度成形された樹脂中子には炭化物が混入せず、
衝撃強度，引き抜き強度の低下が確実に防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋳造工程においてキ
ャビティ内に配置されて鋳造品の形状の一部を形成する
ために用いられる樹脂製の中子（以下、「樹脂中子」と
も略する。）の再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト法等の鋳造技術においては、
中空等の製品形状を形成するために、中子が使用される
場合がある。従来は砂中子が使用されていたが、アンダ
ーカット部を有する製品の場合には、中子を破壊して除
去する際に砂の一部がアンダーカット部に残る等の不具
合があった。そこで、アンダーカット部を有する製品に
ついても中子の除去が容易に行える鋳造方法が開発され
ており、その一例が特開昭６１−２９３６４６号公報に
開示されている。この公報に記載された技術において
は、ゴム等の可撓性物質によって成形された中子を使用
して鋳造が行われ、鋳造後に製品から前記中子の全体を
簡単に引く抜くことが可能になる。しかし、かかるゴム
等の中子は可撓性を有するために、キャビティ内に高圧
の溶湯が圧入されることによって溶湯が衝突する部分等
が変形する。このため、中子が変形しない圧力にまで鋳
造圧力を低下させる必要があり、これによって製品の形
状不良等が発生し易くなるという問題が生じる。

【０００３】そこで、本出願人は、かかる問題を解決す
るために、溶湯が凝固するまでは溶湯の高圧により変形
しない大きな強度を有し、かつ、溶湯が凝固した後はそ
の溶湯の熱により可塑化する樹脂製の中子を用いて鋳造
を行うことにより、中子の引き抜きが容易で、しかも高
精度の高圧鋳造を可能にして製品の形状不良等の問題を
解決できる鋳造方法を開発し、先に特許出願を行った
（未公開）。ここで、「樹脂製の中子（樹脂中子）」と
は、ポリカーボネート等の熱可塑性の合成樹脂あるいは
ワックス等の天然樹脂を主原料としてなる中子をいう。
この方法においては、鋳造品から中子を引き抜いた際に
アンダーカット部に対応する中子部分が塑性変形するた
めに、引き抜き後の樹脂中子を溶融させて再度成形し
て、次回の鋳造に使用される。この技術について、図３
を参照して説明する。図３（Ａ）に示されるように、樹
脂中子１０を図示しないキャビティ内に配置して溶湯を
注入することによって、製品Ｗが鋳造される。製品Ｗが
凝固した後、樹脂中子１０が余熱で適度に軟化した時点
で、樹脂中子１０の右端が図示しない引き抜き手段によ
って把持されて、図３（Ａ）の右方向に引き抜かれる。
これによって、樹脂中子１０は塑性変形しつつ、図３
（Ｂ）に示されるように製品Ｗから取り出される。この
ようにして引き抜かれた樹脂中子１０は、溶融して樹脂
原料とされ、射出成形等によって再び所定の形状に成形
された後、中子として再使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術にお
いては、鋳造時に高温の溶湯に接触する樹脂中子１０の
表面が炭化して、図３（Ｂ）に示されるように、使用後
の樹脂中子１０の表面に炭化物の層１２が形成される。
かかる炭化物の層１２を有する樹脂中子１０をそのまま
溶融して射出成形等に使用すると、樹脂材料中に炭化物
が混入する。これによって、再度成形された樹脂中子の
衝撃強度，引き抜き強度が低下し、鋳造圧力による中子
の破損や引き抜き時の中子の破断等の不具合が生ずると
いう問題点があった。そこで、本出願の請求項１に係る
発明においては、鋳造に使用した樹脂中子を溶融して再
度成形して使用する鋳造方法において、樹脂中子の強度
低下を防止することができる樹脂中子の再生方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで上記の課題を解決
するために、請求項１に係る発明においては、鋳造にお
いて溶湯が注入されるキャビティ内に配置され、前記溶
湯が凝固した後に塑性変形しつつ引き抜かれて鋳造品か
ら分離される樹脂中子を再生する方法であって、引き抜
かれた前記樹脂中子の表面に生成した炭化物を除去する
工程と、前記炭化物を除去した樹脂中子を溶融して再度
樹脂中子を成形する工程とを有する樹脂中子の再生方法
を創出した。ここで、「樹脂中子」とは、ポリカーボネ
ート，ポリエチレン，ポリプロピレンあるいはこれらの
共重合体を始めとする熱可塑性の合成樹脂、またはワッ
クス等の天然樹脂を主原料として形成される中子をい
う。また、「炭化物を除去する」方法としては、銅ブラ
シ等の金属ブラシあるいは樹脂製のブラシによって掻き
落としあるいは削り落とす方法、スクレーパ，砥石，サ
ンドペーパー等で削り落とす方法、有機溶剤によって洗
浄する方法、ショットブラスト，サンドブラスト等の圧
力流体を使用する方法、または水洗等の種々の方法が含
まれる。さらに、「樹脂中子を成形する」方法として
は、射出成形法，トランスファー成形法等の、種々の樹
脂成形方法が含まれる。

【０００６】

【作用】さて、請求項１の発明に係る樹脂中子の再生方
法は、鋳造に先立ってキャビティ内に配置され、注入さ
れた溶湯が凝固した後に塑性変形しつつ引き抜かれて鋳
造品から分離される樹脂中子を、溶融して樹脂原料と
し、再度成形して所定の形状の中子とする再生方法であ
る。ここで、鋳造後に引き抜かれた樹脂中子の表面に
は、鋳造時に高温の溶湯に接触する部分に炭化物の層が
形成されている。そこで、本発明の樹脂中子の再生方法
においては、まずかかる炭化物の除去が行われる。その
後、炭化物が除去された樹脂中子が溶融され、これを樹
脂原料として再度樹脂中子が成形される。これによっ
て、再度成形された樹脂中子には炭化物が混入すること
がなく、樹脂中子の衝撃強度，引き抜き強度の低下によ
る中子の鋳造時の破損や引き抜き時の破断といった不具
合が確実に防止される。このようにして、鋳造に使用し
た樹脂中子を溶融して再度成形して使用する鋳造方法に
おいて、樹脂中子の強度低下を防止することができる樹
脂中子の再生方法となる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明を具現化した一実施例について
図１及び図２を参照して説明する。まず、本実施例の樹
脂中子の再生方法を用いた鋳造方法の全体の工程を、図
１を参照して説明する。図１は、本実施例の樹脂中子の
再生方法を用いた鋳造の手順を示すフローチャートであ
る。本実施例においては、精密な鋳造品を製造するため
原料溶湯を高圧で圧入するダイカスト法の場合について
説明する。まず、鋳造に用いられる中子の製造工程から
説明する。ステップＳ１０において、樹脂中子の原料と
なるポリカーボネート，ポリエチレン，ポリプロピレン
あるいはこれらの共重合体等の熱可塑性の合成樹脂、ま
たはワックス等の天然樹脂が準備され、所定の中子形状
に成形される（ステップＳ１２）。この成形方法として
は、射出成形法，トランスファー成形法等の、種々の樹
脂成形方法を用いることができる。成形された樹脂中子
は、バリ取り，整形等の仕上げ工程を経て（ステップＳ
１４）、鋳造型のキャビティ内にセットされる（ステッ
プＳ２０）。

【０００８】続いて、鋳造品の原料となるアルミニウム
等の金属材料が溶解されて原料溶湯となり（ステップＳ
１６，Ｓ１８）、樹脂中子のセットされたキャビティ内
に圧入される（ステップＳ２２）。一定時間が経過して
溶湯が凝固した段階で、鋳造型の型開きが行われ（ステ
ップＳ２４）、鋳造品が取り出される（ステップＳ２
６）。そして、鋳造品から樹脂中子が分離される（ステ
ップＳ２８）。樹脂中子が分離された製品は、トリミン
グ工程（ステップＳ３２）、後処理工程（ステップＳ３
４）を経て、製品検査（ステップＳ３６）を受けた後に
出庫される（ステップＳ３８）。一方、製品から分離さ
れた樹脂中子は、溶融されて樹脂原料として再使用さ
れ、再度の成形によって所定形状の中子とされる。ここ
で、鋳造に使用された樹脂中子は、鋳造時の溶湯の熱に
よって溶湯に接触した部分が炭化し、表面に炭化物の層
が形成されている。そこで、樹脂中子を再生使用するの
に先立って、まずかかる炭化物の除去が行われる（ステ
ップＳ３０）。その後、炭化物が除去された樹脂中子を
樹脂原料として再度樹脂中子が成形され、仕上げ工程を
経て鋳造に使用される（ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１
４，Ｓ２０）。

【０００９】次に、本実施例の樹脂中子の再生方法にお
ける具体的な炭化物の除去方法について、図２を参照し
て説明する。図２は、本実施例の樹脂中子の再生方法に
おける炭化物除去の具体的な方法を示す図である。図１
のフローチャートのステップＳ３０に示される炭化物除
去工程の具体的な方法としては、銅ブラシ等の金属ブラ
シあるいは樹脂製のブラシによって掻き落としあるいは
削り落とす方法、スクレーパ，砥石，サンドペーパー等
で削り落とす方法、有機溶剤によって表層の樹脂ととも
に炭化物を洗い流す方法、ショットブラスト，サンドブ
ラスト等の圧力流体を使用する方法等がある。また、樹
脂中子が水溶性の樹脂材料でできている場合には、樹脂
中子を水洗することによっても、表層の樹脂とともに炭
化物を洗い流すことが可能である。いずれの方法によっ
ても、樹脂中子表面の炭化物を除去することができる
が、ここでは特に効果的に炭化物を除去できる銅ブラシ
を用いた方法について説明する。

【００１０】図２（Ａ）に示される炭化物除去装置にお
いては、多数の銅製の針金２２Ａ〜２２Ａ，２２Ｂ〜２
２Ｂを平行に植え並べた一対の銅ブラシ２０Ａ，２０Ｂ
が、一定の間隔をおいて向かい合って配置されている。
なお、銅製の針金２２Ａ〜２２Ａ，２２Ｂ〜２２Ｂは、
図の紙面に垂直な方向にも多数植え並べられており、そ
の幅は樹脂中子１０の紙面に垂直な方向の幅よりも広く
設定されている。その後方には、一対のスクレーパ２４
Ａ，２４Ｂが、やはり一定の間隔で対向して配置されて
いる。これらの銅ブラシ２０Ａ，２０Ｂ及びスクレーパ
２４Ａ，２４Ｂの間隔は、樹脂中子１０の厚さよりもや
や狭く設定されている。さて、表面に炭化物の層１２が
生成した樹脂中子１０が、図示しない搬送機構によって
図２（Ａ）の左側から右側に向かって搬送されて、一対
の銅ブラシ２０Ａ，２０Ｂの間を通過する。これによっ
て、樹脂中子１０の表面の炭化物１２が削り取られて除
去される。さらに、樹脂中子１０が一対のスクレーパ２
４Ａ，２４Ｂの間を通過することによって、樹脂中子１
０の表面に付着した炭化物１２の削り屑が取り除かれ
る。このようにして、炭化層１２が完全に除去されて樹
脂材料のみとなった樹脂中子１０が、成形原料として再
使用される（図１のステップＳ１０，Ｓ１２）。

【００１１】図２（Ｂ）は、異なる構造の銅ブラシを用
いた炭化物除去装置を示したものである。この炭化物除
去装置においては、円柱状の芯棒３４Ａ，３４Ｂに銅製
の針金３２Ａ〜３２Ａ，３２Ｂ〜３２Ｂが放射状に植え
並べられた円筒形の銅ブラシ３０Ａ，３０Ｂが用いられ
る。なお、銅製の針金３２Ａ〜３２Ａ，３２Ｂ〜３２Ｂ
は、図の紙面に垂直な方向にも多数植え並べられてお
り、その幅は樹脂中子１０の紙面に垂直な方向の幅より
も広く設定されている。この銅ブラシ３０Ａ及び３０Ｂ
は、図示しない回転機構によって、芯棒３４Ａ，３４Ｂ
の回りに、それぞれ図の矢印方向に回転する。さて、表
面に炭化物の層１２が生成した樹脂中子１０が、図示し
ない搬送機構によって図２（Ｂ）の左側から右側に向か
って搬送されて、回転する銅ブラシ３０Ａ，３０Ｂの間
を通過する。この際に、樹脂中子１０の表面の炭化物１
２が銅ブラシ３０Ａ，３０Ｂの回転力によってより強力
に削り取られ、除去される。このようにして、炭化層１
２が完全に除去されて樹脂材料のみとなった樹脂中子１
０が、成形原料として再使用される。この回転式銅ブラ
シ３０Ａ，３０Ｂは、図２（Ａ）に示される固定式の銅
ブラシ２０Ａ，２０Ｂに比べて、より強力に炭化物１２
を削り取ることができる。

【００１２】このように、本実施例の樹脂中子の再生方
法においては、鋳造時に溶湯の熱によって樹脂中子の表
面に生成した炭化物が除去された後に、樹脂中子が溶融
され、これを樹脂原料として再度樹脂中子が成形され
る。これによって、再度成形された樹脂中子には炭化物
が混入することがなく、樹脂中子の衝撃強度，引き抜き
強度の低下による中子の鋳造時の破損や引き抜き時の破
断といった不具合が確実に防止される。このようにし
て、鋳造に使用した樹脂中子を溶融して再度成形して使
用する鋳造方法において、樹脂中子の強度低下を防止す
ることができる樹脂中子の再生方法となる。

【００１３】本実施例においては、炭化物を除去する方
法として、銅ブラシによって樹脂中子の表面の炭化層を
削り取る方法を用いているが、他の金属ブラシや樹脂ブ
ラシ等による削り取りや、有機溶剤による洗浄、ショッ
トブラスト、サンドブラスト、さらには水洗といった他
の炭化物除去を採ることもできる。また、樹脂中子を成
形する方法としては、射出成形法，トランスファー成形
法等の、種々の樹脂成形方法を用いることができる。樹
脂中子の再生方法及び樹脂中子を用いた鋳造方法のその
他の工程の内容や、樹脂中子から炭化物を除去する装置
のその他の部分の構成，形状，大きさ，材料，数等につ
いても、本実施例に限定されるものではない。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に係る発明においては、鋳造に
使用した樹脂中子を溶融して再度成形するに先立って樹
脂中子の表面に生成した炭化物を除去する樹脂中子の再
生方法を創出したため、再度成形された樹脂中子に炭化
物が混入することがなく、樹脂中子の衝撃強度や引き抜
き強度が低下するのを防ぐことができる。これによっ
て、樹脂中子が鋳造時の圧力によって破損したり、鋳造
後の引き抜き時に破断するといった不具合を確実に防止
することができる。従って、樹脂中子を繰り返し再使用
しても常に良好な鋳造を行うことができ、極めて実用的
な樹脂中子の再生方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る樹脂中子の再生方法の一実施例を
用いた鋳造の手順を示すフローチャートである。

【図２】本発明に係る樹脂中子の再生方法における炭化
物除去方法の具体例を示す図である。

【図３】樹脂中子を用いた鋳造方法と樹脂中子表面の炭
化物の生成を示す図である。

【符号の説明】

Ｗ鋳造品１０樹脂中子１２炭化物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨高周一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳造において溶湯が注入されるキャビテ
ィ内に配置され、前記溶湯が凝固した後に塑性変形しつ
つ引き抜かれて鋳造品から分離される樹脂中子を再生す
る方法であって、引き抜かれた前記樹脂中子の表面に生成した炭化物を除
去する工程と、前記炭化物を除去した樹脂中子を溶融して再度樹脂中子
を成形する工程、とを有する樹脂中子の再生方法。