JPH1024473A - 成形機用シリンダ - Google Patents
成形機用シリンダInfo
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- JPH1024473A JPH1024473A JP8201120A JP20112096A JPH1024473A JP H1024473 A JPH1024473 A JP H1024473A JP 8201120 A JP8201120 A JP 8201120A JP 20112096 A JP20112096 A JP 20112096A JP H1024473 A JPH1024473 A JP H1024473A
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- molding machine
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成型機用シリンダの焼嵌作業を容易化し内層
部材出口側端部付近の破壊を防止し、シリンダの再生を
可能とし、外筒の割れの発生を防止する。 【解決手段】 本発明の成形機用シリンダは外筒１をス
トレートとしておき成形材料の投入口から出口側の領域
（Ａゾーン）の焼嵌率を大きくするため外径を大きくす
ることにより段差を有する内層部材２の外径面に金属又
は無機質の粒子を付着させシリンダ全長にわたってシリ
ンダ外筒１に内層部材を焼嵌固着してなる。このように
金属等の粒子を付着させることにより焼嵌作業の際内層
部材の外面とシリンダ外筒の内面とが接触してもその摩
擦抵抗力が小さくなり内層部材をシリンダ外筒に嵌入す
る作業が容易になり焼嵌完了後は焼嵌面において各粒子
が内層部材と外筒の焼嵌面に食い込んでくさびの役割を
果たすためシリンダ外筒と内層部材が軸方向へずれるこ
とがない。
部材出口側端部付近の破壊を防止し、シリンダの再生を
可能とし、外筒の割れの発生を防止する。 【解決手段】 本発明の成形機用シリンダは外筒１をス
トレートとしておき成形材料の投入口から出口側の領域
（Ａゾーン）の焼嵌率を大きくするため外径を大きくす
ることにより段差を有する内層部材２の外径面に金属又
は無機質の粒子を付着させシリンダ全長にわたってシリ
ンダ外筒１に内層部材を焼嵌固着してなる。このように
金属等の粒子を付着させることにより焼嵌作業の際内層
部材の外面とシリンダ外筒の内面とが接触してもその摩
擦抵抗力が小さくなり内層部材をシリンダ外筒に嵌入す
る作業が容易になり焼嵌完了後は焼嵌面において各粒子
が内層部材と外筒の焼嵌面に食い込んでくさびの役割を
果たすためシリンダ外筒と内層部材が軸方向へずれるこ
とがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐摩耗耐食性合金か
らなる内層部材がシリンダ外筒の内周へ焼嵌固着されて
ばる成形機用シリンダに関するものである。
らなる内層部材がシリンダ外筒の内周へ焼嵌固着されて
ばる成形機用シリンダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−２１７２１６には、図３に示
すような成形機用複合シリンダが開示されている。この
複合シリンダは、熱間等方圧加圧（以下「ＨＩＰ」と略
記する）処理によって耐食耐摩耗合金の内表面層３が固
着された内層部材２を焼嵌によりシリンダ外筒１に嵌入
したものである。このシリンダは、内層部材２を外筒１
内に焼嵌により嵌入させているため、内層部材２には周
方向に圧縮残留応力が生じている。この圧縮残留応力
は、射出又は押出成形機の成形時にシリンダ内に内圧力
がかかって内表面層と内層部材に加わる引張応力を打ち
消すため、内表面層と内層部材との接合部に無理な力が
生じることなく、シリンダ全体の耐久性が高まる。ま
た、ＨＩＰ処理する部材は内層部材と内表面層のみであ
るため、外筒ごとＨＩＰ処理する場合に比べ、多数本の
部材を１回のＨＩＰ処理で得ることができ、コストの低
減化を図ることができる。しかしながら、上記従来の成
形機用シリンダには以下のような問題がある。 例えばプラスチックを射出成形する場合、シリンダの
外周に成形材料を溶かすための加熱ヒータを取り付けて
行う。このため、ヒータを取り付けた成形材料の投入口
より出口側の端部付近まで（シリンダ全長の約２／３以
下）の領域で温度が高くなり、反対側の端部付近はほと
んど温度上昇しない。そこで、成形作業による温度上昇
と作業休止による冷却を繰り返しているうちに、外筒と
内層部材とがシリンダ軸方向に相対的に位置ずれを起こ
す可能性が大きい。すなわち、焼嵌に際して外筒は加熱
されて膨張した状態で嵌合されているので、完成品にお
いてはシリンダ軸方向に引張残留応力が内在している。
しかし、前述の温度上昇と冷却によりこの応力が次第に
緩和されて、内層部材と外筒との熱膨張差により、外筒
は温度上昇のほとんどない成形材料の投入口側に引張ら
れて収縮しやすくなる。一方、シリンダ軸方向に圧縮残
留応力が内在していた内層部材は出口側に膨張しやすく
なる。結果として、内層部材の出口側端面が外筒の出口
側端面より突出して、シリンダの出口側に締結されてい
るノズル部端面との接触圧力を内層部材の端面のみで支
承することになり、内層部材の出口側端部付近が破壊さ
れやすくなる。 焼嵌は、外筒を加熱炉から取り出して垂直にセットし
た後、内層部材を焼嵌る。そこで外筒の温度が下がり過
ぎて焼嵌に必要な隙間が得られなくならないように、両
部材の位置決めを短時間に行うことが必要となる。しか
し、外筒は高温であるためにセットに手間取りやすいこ
と、また内層部材の位置決めは精度がいることにより、
両部材の位置決めを短時間に行うことは容易でない。ま
た、外筒の熱影響により内層部材が熱膨張して外筒内に
接触することを極力抑えるため、嵌入も瞬時に行わなけ
ればならない。しかし、実作業上、外筒のわずかな加熱
むらや、位置決め精度の不良により、内層部材を外筒内
に接触しないようにスムーズに嵌入させることは難し
く、ともすれば内層部材が外筒内にひっかかって中途で
焼嵌されてしまう。 一般に成形機用シリンダの形状は極めて細長い。例え
ば内径30mmの射出成形機用シリンダの全長は約600mm、
内径90mmの射出成形機用シリンダの全長は約1800mmであ
る。このような細長いシリンダを焼嵌るには、シリンダ
全長にわたって、外筒の内径や内層部材の外径を寸法公
差、円筒度及び真直度について高精度に仕上げ加工する
ことが必要となる。しかし、この仕上げ加工は実際上非
常に難しく、多大な加工工数を要するという問題があ
る。鋼製外筒に焼嵌る場合、成形時に必要な強度を外筒
に確保させると共に、外筒の内面に参加スケール膜が生
成しないように外筒を５００〜６００℃に加熱する。こ
のとき嵌入される内層部材が例えばNi基合金の内径30m
m、外径40mmのものであると、熱膨張した外筒の内径と
内層部材の外径との隙間は約０．２５〜０．３０mmとわ
ずかである。このため両部材が全長にわたって高精度に
仕上げ加工されていないと、その分さらに隙間が小さく
なり、焼嵌作業が一層困難になる。 寿命の尽きた内層部材を交換するため、外筒を加熱し
て内層部材を抜き取ろうとする場合、互いに熱膨張係数
が近い外筒と内層部材とがシリンダ全長にわたって焼嵌
されているので、抜き取りはほとんど不可能である。
すような成形機用複合シリンダが開示されている。この
複合シリンダは、熱間等方圧加圧（以下「ＨＩＰ」と略
記する）処理によって耐食耐摩耗合金の内表面層３が固
着された内層部材２を焼嵌によりシリンダ外筒１に嵌入
したものである。このシリンダは、内層部材２を外筒１
内に焼嵌により嵌入させているため、内層部材２には周
方向に圧縮残留応力が生じている。この圧縮残留応力
は、射出又は押出成形機の成形時にシリンダ内に内圧力
がかかって内表面層と内層部材に加わる引張応力を打ち
消すため、内表面層と内層部材との接合部に無理な力が
生じることなく、シリンダ全体の耐久性が高まる。ま
た、ＨＩＰ処理する部材は内層部材と内表面層のみであ
るため、外筒ごとＨＩＰ処理する場合に比べ、多数本の
部材を１回のＨＩＰ処理で得ることができ、コストの低
減化を図ることができる。しかしながら、上記従来の成
形機用シリンダには以下のような問題がある。 例えばプラスチックを射出成形する場合、シリンダの
外周に成形材料を溶かすための加熱ヒータを取り付けて
行う。このため、ヒータを取り付けた成形材料の投入口
より出口側の端部付近まで（シリンダ全長の約２／３以
下）の領域で温度が高くなり、反対側の端部付近はほと
んど温度上昇しない。そこで、成形作業による温度上昇
と作業休止による冷却を繰り返しているうちに、外筒と
内層部材とがシリンダ軸方向に相対的に位置ずれを起こ
す可能性が大きい。すなわち、焼嵌に際して外筒は加熱
されて膨張した状態で嵌合されているので、完成品にお
いてはシリンダ軸方向に引張残留応力が内在している。
しかし、前述の温度上昇と冷却によりこの応力が次第に
緩和されて、内層部材と外筒との熱膨張差により、外筒
は温度上昇のほとんどない成形材料の投入口側に引張ら
れて収縮しやすくなる。一方、シリンダ軸方向に圧縮残
留応力が内在していた内層部材は出口側に膨張しやすく
なる。結果として、内層部材の出口側端面が外筒の出口
側端面より突出して、シリンダの出口側に締結されてい
るノズル部端面との接触圧力を内層部材の端面のみで支
承することになり、内層部材の出口側端部付近が破壊さ
れやすくなる。 焼嵌は、外筒を加熱炉から取り出して垂直にセットし
た後、内層部材を焼嵌る。そこで外筒の温度が下がり過
ぎて焼嵌に必要な隙間が得られなくならないように、両
部材の位置決めを短時間に行うことが必要となる。しか
し、外筒は高温であるためにセットに手間取りやすいこ
と、また内層部材の位置決めは精度がいることにより、
両部材の位置決めを短時間に行うことは容易でない。ま
た、外筒の熱影響により内層部材が熱膨張して外筒内に
接触することを極力抑えるため、嵌入も瞬時に行わなけ
ればならない。しかし、実作業上、外筒のわずかな加熱
むらや、位置決め精度の不良により、内層部材を外筒内
に接触しないようにスムーズに嵌入させることは難し
く、ともすれば内層部材が外筒内にひっかかって中途で
焼嵌されてしまう。 一般に成形機用シリンダの形状は極めて細長い。例え
ば内径30mmの射出成形機用シリンダの全長は約600mm、
内径90mmの射出成形機用シリンダの全長は約1800mmであ
る。このような細長いシリンダを焼嵌るには、シリンダ
全長にわたって、外筒の内径や内層部材の外径を寸法公
差、円筒度及び真直度について高精度に仕上げ加工する
ことが必要となる。しかし、この仕上げ加工は実際上非
常に難しく、多大な加工工数を要するという問題があ
る。鋼製外筒に焼嵌る場合、成形時に必要な強度を外筒
に確保させると共に、外筒の内面に参加スケール膜が生
成しないように外筒を５００〜６００℃に加熱する。こ
のとき嵌入される内層部材が例えばNi基合金の内径30m
m、外径40mmのものであると、熱膨張した外筒の内径と
内層部材の外径との隙間は約０．２５〜０．３０mmとわ
ずかである。このため両部材が全長にわたって高精度に
仕上げ加工されていないと、その分さらに隙間が小さく
なり、焼嵌作業が一層困難になる。 寿命の尽きた内層部材を交換するため、外筒を加熱し
て内層部材を抜き取ろうとする場合、互いに熱膨張係数
が近い外筒と内層部材とがシリンダ全長にわたって焼嵌
されているので、抜き取りはほとんど不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の問題を解決
するために、下記の成形機用シリンダを提供することを
目的とする。 使用時の温度上昇と冷却に伴う内層部材の出口側への
位置ずれによる突出をなくすことにより内層部材端部付
近の破壊を防止できる成形機用シリンダ。 内層部材の位置決めに高精度を必要とせず、しかも嵌
入のとき内層部材が熱膨張して外筒内に接触する可能性
を少なくして、嵌入作業を容易にできる成形機用シリン
ダ。 シリンダ全長にわたって、外筒の内径や内層部材の外
径を寸法公差、円筒度及び真直度について高精度に仕上
げ加工する手間を省くことにより加工工数を大幅に削減
できる成形機用シリンダ。 嵌合された内層部材の抜き取りを容易化することによ
り、寿命のつきたシリンダにおいて外筒を流用したまま
内層部材を交換してシリンダの再生ができる成形機用シ
リンダ。
するために、下記の成形機用シリンダを提供することを
目的とする。 使用時の温度上昇と冷却に伴う内層部材の出口側への
位置ずれによる突出をなくすことにより内層部材端部付
近の破壊を防止できる成形機用シリンダ。 内層部材の位置決めに高精度を必要とせず、しかも嵌
入のとき内層部材が熱膨張して外筒内に接触する可能性
を少なくして、嵌入作業を容易にできる成形機用シリン
ダ。 シリンダ全長にわたって、外筒の内径や内層部材の外
径を寸法公差、円筒度及び真直度について高精度に仕上
げ加工する手間を省くことにより加工工数を大幅に削減
できる成形機用シリンダ。 嵌合された内層部材の抜き取りを容易化することによ
り、寿命のつきたシリンダにおいて外筒を流用したまま
内層部材を交換してシリンダの再生ができる成形機用シ
リンダ。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の成形機用シリン
ダは、内層部材の外周及び／又はシリンダ外筒の内周
に、金属又は無機質の粒子を付着させて、前記内層部材
を前記シリンダ外筒の内周へ焼嵌固着されてなることを
特徴とする。前記金属又は無機質の粒子は粒度１００メ
ッシュ以上３６０メッシュ以下であることを特徴とす
る。また、前記内層部材は耐摩耗耐食性合金の単一材
質、又は耐摩耗耐食性合金の内表面層を鋼製中空円筒の
内周に金属結合して形成した複合材質からなる。
ダは、内層部材の外周及び／又はシリンダ外筒の内周
に、金属又は無機質の粒子を付着させて、前記内層部材
を前記シリンダ外筒の内周へ焼嵌固着されてなることを
特徴とする。前記金属又は無機質の粒子は粒度１００メ
ッシュ以上３６０メッシュ以下であることを特徴とす
る。また、前記内層部材は耐摩耗耐食性合金の単一材
質、又は耐摩耗耐食性合金の内表面層を鋼製中空円筒の
内周に金属結合して形成した複合材質からなる。
【０００５】また、本発明の成形機用シリンダは シリ
ンダ全長にわたって焼嵌率を変化させて焼嵌固着されて
なることを特徴とする。内層部材とシリンダ外筒との焼
嵌率は3/1000以下であることが好ましく、成形材料の投
入口から出口側の領域の焼嵌率を他側領域の焼嵌率より
も大きくして焼嵌固着されてなる。その際、成形材料の
投入口から出口側の領域の焼嵌率は3/1000以下、他側領
域の焼嵌率は1.5/1000以下であることが好ましい。
ンダ全長にわたって焼嵌率を変化させて焼嵌固着されて
なることを特徴とする。内層部材とシリンダ外筒との焼
嵌率は3/1000以下であることが好ましく、成形材料の投
入口から出口側の領域の焼嵌率を他側領域の焼嵌率より
も大きくして焼嵌固着されてなる。その際、成形材料の
投入口から出口側の領域の焼嵌率は3/1000以下、他側領
域の焼嵌率は1.5/1000以下であることが好ましい。
【０００６】また、本発明の成形機用シリンダは、成形
材料投入口から出口側の領域のみで、焼嵌固着されてな
ることを特徴とする。さらに、焼嵌固着される領域は成
形時にシリンダの半径方向に加わる内圧力が特に大きい
領域のみとする。その際の内層部材とシリンダ外筒との
焼嵌率は3/1000以下である。また、前記耐摩耗耐食性合
金はCo基合金又はNi基合金からなる。また、前記耐摩耗
耐食性合金はFe基合金からなり、好ましくは、耐摩耗耐
食性鉄鋼材料、ステンレス鋼、高クロム耐熱鋼等を用い
る。また、本発明の成形機用シリンダは遠心鋳造法、又
は熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）焼結法により製造される。
材料投入口から出口側の領域のみで、焼嵌固着されてな
ることを特徴とする。さらに、焼嵌固着される領域は成
形時にシリンダの半径方向に加わる内圧力が特に大きい
領域のみとする。その際の内層部材とシリンダ外筒との
焼嵌率は3/1000以下である。また、前記耐摩耗耐食性合
金はCo基合金又はNi基合金からなる。また、前記耐摩耗
耐食性合金はFe基合金からなり、好ましくは、耐摩耗耐
食性鉄鋼材料、ステンレス鋼、高クロム耐熱鋼等を用い
る。また、本発明の成形機用シリンダは遠心鋳造法、又
は熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）焼結法により製造される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の成形機用シリンダの一実
施態様は、図１に示すように、外筒１をストレートとし
ておき、成形材料の投入口から出口側の領域（Ａゾー
ン）の焼嵌率を大きくするため、外径を大きくすること
により、段差を有する内層部材２の外径面に金属又は無
機質の粒子を付着させ、シリンダ全長にわたってシリン
ダ外筒１に内層部材を焼嵌固着してなる。また、他の実
施態様は、図２に示すように成形材料投入口から出口側
の領域（Ａゾーン）のみで、段差を有する内層部材２の
外径面に金属又は無機質の粒子を付着させ、成形材料投
入口から出口側の領域のみで焼嵌固着してなる。このよ
うに金属又は無機質の粒子を付着させることにより、焼
嵌作業の際、内層部材の外面とシリンダ外筒の内面とが
接触しても、その摩擦抵抗力が小さくなる。そのため内
層部材をシリンダ外筒に嵌入する作業が容易になる。さ
らに、焼嵌完了後は、焼嵌面において各粒子が内層部材
と外筒の焼嵌面に食い込んでくさびの役割を果たすた
め、特に高温高内圧のかかる成形時においてもシリンダ
外筒と内層部材が軸方向へずれることがなく、焼嵌固着
を完全なものとする。さらに、前記粒子は硬質で靱性を
有し、かつ先鋭な角を有する粒子であるのが好ましい。
粒子が焼嵌面に食い込み、焼嵌面がより一層堅固に固着
されるためである。この粒子の粒度は１００メッシュか
ら３６０メッシュがよい。その限定理由、１００メッシ
ュ未満であると、粒子の直径が焼嵌面の隙間より大きい
ので焼嵌が不可能となり、成形機用シリンダにおける実
用性がなくなる。また、３６０メッシュを越えると、細
かくなりすぎて焼嵌面への食い込み効果がなくなる。
施態様は、図１に示すように、外筒１をストレートとし
ておき、成形材料の投入口から出口側の領域（Ａゾー
ン）の焼嵌率を大きくするため、外径を大きくすること
により、段差を有する内層部材２の外径面に金属又は無
機質の粒子を付着させ、シリンダ全長にわたってシリン
ダ外筒１に内層部材を焼嵌固着してなる。また、他の実
施態様は、図２に示すように成形材料投入口から出口側
の領域（Ａゾーン）のみで、段差を有する内層部材２の
外径面に金属又は無機質の粒子を付着させ、成形材料投
入口から出口側の領域のみで焼嵌固着してなる。このよ
うに金属又は無機質の粒子を付着させることにより、焼
嵌作業の際、内層部材の外面とシリンダ外筒の内面とが
接触しても、その摩擦抵抗力が小さくなる。そのため内
層部材をシリンダ外筒に嵌入する作業が容易になる。さ
らに、焼嵌完了後は、焼嵌面において各粒子が内層部材
と外筒の焼嵌面に食い込んでくさびの役割を果たすた
め、特に高温高内圧のかかる成形時においてもシリンダ
外筒と内層部材が軸方向へずれることがなく、焼嵌固着
を完全なものとする。さらに、前記粒子は硬質で靱性を
有し、かつ先鋭な角を有する粒子であるのが好ましい。
粒子が焼嵌面に食い込み、焼嵌面がより一層堅固に固着
されるためである。この粒子の粒度は１００メッシュか
ら３６０メッシュがよい。その限定理由、１００メッシ
ュ未満であると、粒子の直径が焼嵌面の隙間より大きい
ので焼嵌が不可能となり、成形機用シリンダにおける実
用性がなくなる。また、３６０メッシュを越えると、細
かくなりすぎて焼嵌面への食い込み効果がなくなる。
【０００８】本発明において、焼嵌率が3/1000を越える
と、外筒１は焼嵌による引張残留応力が過剰となり、成
形時に発生するシリンダ内圧力に耐えられなくなり、割
れが発生する。従って、外筒１と内層部材２との焼嵌率
は3/1000以下とする。また、成形材料投入口から出口側
領域の焼嵌率を3/1000以下とし他側領域の焼嵌率を1.5/
1000以下とするが、他側領域の焼嵌率が1.5/1000を越え
ると焼嵌作業時における隙間が小さくなったり、焼嵌締
付力が大きくなったりして、前記本発明の目的が期待で
きなくなる。
と、外筒１は焼嵌による引張残留応力が過剰となり、成
形時に発生するシリンダ内圧力に耐えられなくなり、割
れが発生する。従って、外筒１と内層部材２との焼嵌率
は3/1000以下とする。また、成形材料投入口から出口側
領域の焼嵌率を3/1000以下とし他側領域の焼嵌率を1.5/
1000以下とするが、他側領域の焼嵌率が1.5/1000を越え
ると焼嵌作業時における隙間が小さくなったり、焼嵌締
付力が大きくなったりして、前記本発明の目的が期待で
きなくなる。
【０００９】
（実施例１）ＨＩＰ処理によりNi基耐摩耗耐食性合金の
内表面層を鋼製中空円筒の内周に金属結合して形成した
複合材質からなる内層部材を有する本発明の射出成形機
用シリンダ（図１）について説明する。その製造工程
は、まず、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、外
径８０mm、内径４０．０００±０．００５mm、長さ８０
０mmの中空円筒状のシリンダ外筒１を準備した。次に重
量比で、Cr14.8%、B2.9%、Si3.6%、C0.6%、Fe2.9%を含
み、残部がNi及び不可避的不純物元素からなる内表面層
用の耐摩耗耐食性合金の粉末を準備した。次に鋼製中空
円筒４内に芯金を挿入し、鋼製中空円筒４と芯金との隙
間に前記粉末を充填し、蓋を溶接した後、脱気処理を施
した。次にＨＩＰ処理装置内に前記粉末を装填した鋼性
中空円筒４を装入し、温度９８０℃、圧力1,000atm、ア
ルゴンガス雰囲気中で5時間保持の条件でＨＩＰ処理し
た。処理後、蓋、芯金を除去することにより鋼製中空円
筒４の内周に耐摩耗耐食性合金の内表面層３を金属結合
した複合材質からなる内層部材用素材を得た。この内層
部材用素材の内径を25mmに仕上げ加工した。外径は成形
材料投入口より出口側の長さ200mmのＡゾーンにおい
て、外径が40.028±0.005mm、すなわち、焼嵌率が0.7/1
000となるように仕上げ加工した。また、Ａゾーン以外
の部分600mmにおいては、外径が40.012±0.005mm、すな
わち、焼嵌率が0.3/1000となるように仕上げ加工した。
このように内層部材用素材を加工することにより内層部
材２を得た。次に内層部材の外周に粘結剤として用いる
塗料と混合した１２０メッシュのＣ１．５％高速度鋼粒
子を散布付着させた。最後に、得られた内層部材２を焼
嵌温度５００℃で外筒１内に焼嵌て本発明の成形機用シ
リンダを完成させた。
内表面層を鋼製中空円筒の内周に金属結合して形成した
複合材質からなる内層部材を有する本発明の射出成形機
用シリンダ（図１）について説明する。その製造工程
は、まず、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、外
径８０mm、内径４０．０００±０．００５mm、長さ８０
０mmの中空円筒状のシリンダ外筒１を準備した。次に重
量比で、Cr14.8%、B2.9%、Si3.6%、C0.6%、Fe2.9%を含
み、残部がNi及び不可避的不純物元素からなる内表面層
用の耐摩耗耐食性合金の粉末を準備した。次に鋼製中空
円筒４内に芯金を挿入し、鋼製中空円筒４と芯金との隙
間に前記粉末を充填し、蓋を溶接した後、脱気処理を施
した。次にＨＩＰ処理装置内に前記粉末を装填した鋼性
中空円筒４を装入し、温度９８０℃、圧力1,000atm、ア
ルゴンガス雰囲気中で5時間保持の条件でＨＩＰ処理し
た。処理後、蓋、芯金を除去することにより鋼製中空円
筒４の内周に耐摩耗耐食性合金の内表面層３を金属結合
した複合材質からなる内層部材用素材を得た。この内層
部材用素材の内径を25mmに仕上げ加工した。外径は成形
材料投入口より出口側の長さ200mmのＡゾーンにおい
て、外径が40.028±0.005mm、すなわち、焼嵌率が0.7/1
000となるように仕上げ加工した。また、Ａゾーン以外
の部分600mmにおいては、外径が40.012±0.005mm、すな
わち、焼嵌率が0.3/1000となるように仕上げ加工した。
このように内層部材用素材を加工することにより内層部
材２を得た。次に内層部材の外周に粘結剤として用いる
塗料と混合した１２０メッシュのＣ１．５％高速度鋼粒
子を散布付着させた。最後に、得られた内層部材２を焼
嵌温度５００℃で外筒１内に焼嵌て本発明の成形機用シ
リンダを完成させた。
【００１０】（実施例２）遠心鋳造により製造したCo基
耐摩耗耐食性合金単一材質からなる内層部材を有する本
発明の射出成形機用シリンダ（図２）について説明す
る。その製造工程は、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、外径８０mm、
長さ８００mmの中空円筒状のシリンダ外筒１を準備し
た。内径は成形材料投入口より出口側の２００mmの領域
（Ａゾーン）を３５．０００±０．００５mm、Ａゾーン
以外の領域を３５．１±０．１mmに仕上げ加工した。次
に重量比で、Cr28.4%、B3.2%、Si3.8%、W10.3%、C2.2
%、Fe1.7%を含み、残部がCo及び不可避的不純物元素か
らなる内層部材用耐摩耗耐食性合金を溶解した後、加熱
炉にて900℃に加熱した円筒状の鋳型内にこの内層部材
用合金を鋳込温度1450℃で注入し、遠心鋳造機により、
鋳型を高速回転して内層部材用素材を製造した。次に、
この内層部材用素材を内径25mmに仕上げ加工した。外径
は成形材料投入口より出口側の長さ200mmのＡゾーンに
おいて、外径が35.025±0.005mm、すなわち、焼嵌率が
0.7/1000となるように仕上げ加工した。また、Ａゾーン
以外の部分600mmにおいては、外径が34.9±0.1mm、すな
わち、外筒１との間に隙間ができるよに加工した。この
ように内層部材用素材を加工することにより内層部材２
を得た。次に、内層部材の外周に粘結剤として用いる塗
料と混合した１２０メッシュの炭化珪素粒子を散布付着
させた。最後に、得られた内層部材２を焼嵌温度５００
℃で外筒１内に焼嵌て本発明の成形機用シリンダを完成
させた。
耐摩耗耐食性合金単一材質からなる内層部材を有する本
発明の射出成形機用シリンダ（図２）について説明す
る。その製造工程は、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、外径８０mm、
長さ８００mmの中空円筒状のシリンダ外筒１を準備し
た。内径は成形材料投入口より出口側の２００mmの領域
（Ａゾーン）を３５．０００±０．００５mm、Ａゾーン
以外の領域を３５．１±０．１mmに仕上げ加工した。次
に重量比で、Cr28.4%、B3.2%、Si3.8%、W10.3%、C2.2
%、Fe1.7%を含み、残部がCo及び不可避的不純物元素か
らなる内層部材用耐摩耗耐食性合金を溶解した後、加熱
炉にて900℃に加熱した円筒状の鋳型内にこの内層部材
用合金を鋳込温度1450℃で注入し、遠心鋳造機により、
鋳型を高速回転して内層部材用素材を製造した。次に、
この内層部材用素材を内径25mmに仕上げ加工した。外径
は成形材料投入口より出口側の長さ200mmのＡゾーンに
おいて、外径が35.025±0.005mm、すなわち、焼嵌率が
0.7/1000となるように仕上げ加工した。また、Ａゾーン
以外の部分600mmにおいては、外径が34.9±0.1mm、すな
わち、外筒１との間に隙間ができるよに加工した。この
ように内層部材用素材を加工することにより内層部材２
を得た。次に、内層部材の外周に粘結剤として用いる塗
料と混合した１２０メッシュの炭化珪素粒子を散布付着
させた。最後に、得られた内層部材２を焼嵌温度５００
℃で外筒１内に焼嵌て本発明の成形機用シリンダを完成
させた。
【００１１】実施例１及び実施例２のシリンダにおいて
は、焼嵌ための内層部材の位置決めはＡゾーン以外で外
筒と内層部材との焼嵌率が小さいか、或いは隙間が確保
されているため容易にできた。また、嵌入のときも内層
部材が外筒内にひっかかることがなく円滑に完了した。
実施例１及び実施例２のシリンダをＰＰＳ＋ＧＦ４０％
樹脂系プラスチック射出成形機に装着し、実成形作業に
連続１８カ月間使用した結果、外筒又は内層部材の割れ
が発生せず、外筒と内層部材との相対的移動もなく、耐
摩耗耐食性も良好であった。実施例は射出成形機用シリ
ンダについて述べたが、本発明はこれに拘るものではな
く、例えば押出成形機用シリンダに適用してもよい。
は、焼嵌ための内層部材の位置決めはＡゾーン以外で外
筒と内層部材との焼嵌率が小さいか、或いは隙間が確保
されているため容易にできた。また、嵌入のときも内層
部材が外筒内にひっかかることがなく円滑に完了した。
実施例１及び実施例２のシリンダをＰＰＳ＋ＧＦ４０％
樹脂系プラスチック射出成形機に装着し、実成形作業に
連続１８カ月間使用した結果、外筒又は内層部材の割れ
が発生せず、外筒と内層部材との相対的移動もなく、耐
摩耗耐食性も良好であった。実施例は射出成形機用シリ
ンダについて述べたが、本発明はこれに拘るものではな
く、例えば押出成形機用シリンダに適用してもよい。
【００１２】
【発明の効果】本発明の成形機用シリンダによると、使
用時の温度上昇と冷却に伴う内層部材の出口側への位置
ずれを防止でき、内層部材端部付近の破壊を防止でき
る。 また、内層部材の位置決めに高精度を必要とせ
ず、しかも、嵌入のとき内層部材が熱膨張して外筒内に
接触する可能性が少なくなると共に、内層部材をシリン
ダ外筒に嵌入する作業が容易になる。また、外筒の内径
や内層部材の外径を寸法公差、円筒度及び真直度につい
て高精度に仕上げ加工する手間が少なくなり加工工数を
削減できる。また、嵌合された内層部材の抜き取りが可
能となり、寿命の尽きたシリンダにおいて外筒を流用し
たまま内層部材を交換してシリンダの再生ができる。上
記の効果により、全体的に製造コストを軽減することが
でき低コストなシリンダを提供できる。
用時の温度上昇と冷却に伴う内層部材の出口側への位置
ずれを防止でき、内層部材端部付近の破壊を防止でき
る。 また、内層部材の位置決めに高精度を必要とせ
ず、しかも、嵌入のとき内層部材が熱膨張して外筒内に
接触する可能性が少なくなると共に、内層部材をシリン
ダ外筒に嵌入する作業が容易になる。また、外筒の内径
や内層部材の外径を寸法公差、円筒度及び真直度につい
て高精度に仕上げ加工する手間が少なくなり加工工数を
削減できる。また、嵌合された内層部材の抜き取りが可
能となり、寿命の尽きたシリンダにおいて外筒を流用し
たまま内層部材を交換してシリンダの再生ができる。上
記の効果により、全体的に製造コストを軽減することが
でき低コストなシリンダを提供できる。
【図１】本発明の成形機用シリンダの断面図である。
【図２】本発明の他の態様の成形機用シリンダの断面図
である。
である。
【図３】従来の成形機用シリンダの断面図である。
１・・・シリンダ外筒、２・・・・内層部材、３・・・・内表面
層、４・・・中空円筒、Ａゾーン・・・成形材料投入口から出
口側であって射出圧の高い部分。
層、４・・・中空円筒、Ａゾーン・・・成形材料投入口から出
口側であって射出圧の高い部分。
Claims (18)
- 【請求項１】 内層部材の外周及び／又は中空円筒の内
周に、金属又は無機質の粒子を付着させて、前記内層部
材を前記シリンダ外筒の内周へ焼嵌固着されてなること
を特徴とする成形機用シリンダ。 - 【請求項２】 金属又は無機質の粒子は粒度が１００メ
ッシュ以上３６０メッシュ以下であることを特徴とする
請求項１に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項３】 前記内層部材が耐摩耗耐食性合金の単一
材質、又は耐摩耗耐食性合金の内表面層を鋼製中空円筒
の内周に金属結合して形成した複合材質からなる成形機
用シリンダ。 - 【請求項４】 シリンダ全長にわたって焼嵌率を変化さ
せて焼嵌固着されてなることを特徴とする請求項１ない
し請求項３のいずれか一に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項５】 焼嵌率が3/1000以下であることを特徴と
する請求項４に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項６】 成形材料投入口から出口側の領域の焼嵌
率を他側領域の焼嵌率よりも大きくして焼嵌固着されて
なることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
か一に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項７】 成形材料の投入口から出口側の領域の焼
嵌率を3/1000以下、他側領域の焼嵌率を1.5/1000以下に
して焼嵌固着されてなることを特徴とする請求項６に記
載の成形機用シリンダ。 - 【請求項８】 成形材料投入口から出口側の領域のみで
焼嵌固着されてなることを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか一に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項９】 成形時にシリンダの半径方向に加わる内
圧力が特に大きい領域のみで焼嵌固着されてなる請求項
８に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項１０】 前記内層部材とシリンダ外筒の焼嵌率
が3/1000以下であることを特徴とする請求項８又は請求
項９に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項１１】 前記耐摩耗耐食性合金がCo基合金から
なる請求項１ないし請求項１０のいずれか一に記載の成
形機用シリンダ。 - 【請求項１２】 前記耐摩耗耐食性合金がNi基合金から
なる請求項１ないし請求項１０のいずれか一に記載の成
形機用シリンダ。 - 【請求項１３】 前記耐摩耗耐食性合金がFe基合金から
なる請求項１ないし請求項１０のいずれか一に記載の成
形機用シリンダ。 - 【請求項１４】 前記耐摩耗耐食性合金が耐摩耗耐食性
鉄鋼材料からなる請求項１ないし請求項１０、又は請求
項１７のいずれか一に記載の成形機用シリンダ。 - 【請求項１５】 前記耐摩耗耐食性合金がステンレス鋼
からなる請求項１ないし請求項１０、又は請求項１３、
又は請求項１４のいずれか一に記載の成形機用シリン
ダ。 - 【請求項１６】 前記耐摩耗耐食性合金が高クロム耐熱
鋼からなる請求項１ないし請求項１０、又は請求項１
３、又は請求項１４のいずれか一に記載の成形機用シリ
ンダ。 - 【請求項１７】 前記内層部材が遠心鋳造法により製造
されてなる請求項１ないし請求項１６のいずれか一に記
載の成形機用シリンダ。 - 【請求項１８】 前記内層部材が熱間等方圧加圧焼結法
により製造されてなる請求項１ないし請求項１６のいず
れか一に記載の成形機用シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201120A JPH1024473A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 成形機用シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201120A JPH1024473A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 成形機用シリンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024473A true JPH1024473A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16435748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8201120A Pending JPH1024473A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 成形機用シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1024473A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009172936A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Senyun Optical Corp | 金型を精密に組立てる方法 |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP8201120A patent/JPH1024473A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009172936A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Senyun Optical Corp | 金型を精密に組立てる方法 |
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