JPH10296806A - 射出方法および射出装置 - Google Patents

射出方法および射出装置

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JPH10296806A
JPH10296806A JP10909197A JP10909197A JPH10296806A JP H10296806 A JPH10296806 A JP H10296806A JP 10909197 A JP10909197 A JP 10909197A JP 10909197 A JP10909197 A JP 10909197A JP H10296806 A JPH10296806 A JP H10296806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
barrel
injection
resin
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP10909197A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuo Okahara
悦雄 岡原
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10296806A publication Critical patent/JPH10296806A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出後半のキャビティ内に樹脂が充填された
後、バレル内の射出スクリュ先端に残存した樹脂のクッ
ションによりスクリュの慣性力を吸収させるものの、ス
クリュ先端の圧縮された樹脂の圧力を金型キャビティ内
の樹脂に伝えないようにして、パック圧の立つことを防
止する。 【解決手段】 外筒を可塑物射出用のバレルと、該バレ
ルの前端部に装着された内径形状が略円錐状の加熱シリ
ンダヘッドと、該加熱シリンダヘッドの先端部に装着さ
れたノズルで構成するとともに、前記バレル内にスクリ
ュ軸の周辺に螺旋状のスクリュフライトと該スクリュ軸
の前端に略円錐状のスクリュヘッドとを有したスクリュ
本体を回転かつ前後進自在に取付けた射出装置であっ
て、前記スクリュヘッドの先端の軸心に沿って該ノズル
内に穿設されたノズル孔に出入り可能な突起部を固着し
た構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は射出装置の改良に係
わり、樹脂の有効的なパック圧がノズルを介して金型キ
ャビティ内に伝わるようにした射出方法および射出装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から射出成形においては、金型キャ
ビティ内に樹脂が充満した後も慣性力により射出スクリ
ュはなおも前進を続けようとする。このため、射出スク
リュの先端の樹脂は圧縮され、その圧縮された時の樹脂
圧は1000Kgf/cm2 以上の高圧に達する場合も
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この樹脂圧は射出装置
先端のノズルを介して金型キャビティ内に伝わり、いわ
ゆるパック圧を発生させる。このパック圧は成形品に内
部応力を残す原因となったり、型締力に打ち勝って金型
を開きバリを発生させる原因となる。
【0004】このため、大きな型締力を必要としたり、
パック圧を発生させないように、充填後半で射出速度を
急激に低下させる必要があった。このため、成形機の制
御が複雑になるだけでなく、完全な制御は困難であっ
た。特に近年注目されている高速射出成形機において
は、大きな慣性力を持っているため充填末期で射出速度
を減速制御することはさらに困難である。このため、パ
ック圧を立てないように射出速度を減速制御することは
事実上不可能に近かった。
【0005】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、本発明の目的は、射出後半のキャビティ内に
樹脂が充填された後、バレル内の射出スクリュ先端に残
存した樹脂のクッションによりスクリュの慣性力を吸収
させるものの、該スクリュ先端の圧縮された樹脂の圧力
を金型キャビティ内の樹脂に伝えないようにしたもので
あり、スクリュ先端の突起部をバレル先端の短径部に挿
入させることによりスクリュ先端から金型キャビティへ
の樹脂の流動を阻害させて、金型キャビティ内にパック
圧が立つことを防止するようにした射出装置に関するも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第1の発明では、外筒を可塑物射出用
のバレルと、該バレルの前端部に装着された内径形状が
略円錐状の加熱シリンダヘッドと、該加熱シリンダヘッ
ドの先端部に装着されたノズルで構成すると共に、前記
バレル内にスクリュ軸の周辺に螺旋状のスクリュフライ
トと該スクリュ軸の前端に略円錐状のスクリュヘッドと
を有したスクリュ本体を回転かつ前後進自在に取付け、
前記スクリュヘッドの先端の軸心に沿って該ノズル内に
穿設されたノズル内径に出入り可能な突起部を固着した
射出装置を用いて、射出後半の金型キャビティ内に充填
された樹脂圧力と樹脂貯留部に残留して圧縮された樹脂
圧力間の樹脂圧力差を大きくするようにした。また、第
2の発明では、外筒を可塑物射出用のバレルと、該バレ
ルの前端部に装着された内径形状が略円錐状の加熱シリ
ンダヘッドと、該加熱シリンダヘッドの先端部に装着さ
れたノズルで構成すると共に、前記バレル内にスクリュ
軸の周辺に螺旋状のスクリュフライトと該スクリュ軸の
前端に略円錐状のスクリュヘッドとを有したスクリュ本
体を回転かつ前後進自在に取付けた射出装置であって、
前記スクリュヘッドの先端の軸心に沿って該ノズル内に
穿設されたノズル内径に出入り可能な突起部を固着した
構成とする。さらに、第2の発明を主体とする第3の発
明では、突起部およびノズル内径との間にできる隙間面
積とバレル面積の比率が、0.1と等しいかまたは0.
1以下であるような構成とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る射出装置を
図面を用いて詳細に説明する。
【0008】図1は本発明に係る射出装置の縦断面図、
図2〜図6は射出の動作手順を示す説明図、図7は本発
明に係る要部寸法の説明図を示す。
【0009】図1により射出装置を説明すると、6はバ
レル2に取付けられた原料樹脂供給用ホッパである。3
は前記バレル2の外周面に装着されたヒータで、図示さ
れていない温度調節装置による温度調節が可能となって
いる。
【0010】4はバレル2内に回転および進退が可能に
嵌挿されたスクリュ本体で、油圧シリンダ(図示略)に
よる進退動作、油圧モータ(図示略)による回転動作が
なされるように構成されている。符号8はスクリュ軸7
の周囲に螺旋状に取付けられたスクリュフライトであ
る。
【0011】また、バレル2の先端部には加熱シリンダ
ヘッド2aがボルト19で装着され、さらに加熱シリン
ダヘッド2aの先端部にノズル2bを螺合して重畳的に
装着されている。
【0012】スクリュ本体4の前端部にはスクリュヘッ
ド5が組付け軸(図示略)を介して取付けられており、
スクリュ本体4とスクリュヘッド5間に逆止リング10
が遊嵌されている。
【0013】スクリュヘッド5は従来のスクリュヘッド
5と略同形の先端部に円錐状のヘッド部5aとその後端
部に円柱状の直胴部5bから構成されている。なお、符
号15はノズル内径、18は樹脂貯留部、22は固定金
型、24は可動金型、26は金型キャビティ、28はラ
ンナ部、30はバレル内径を示す。
【0014】本発明では、円錐状をした前記ヘッド部5
aの頂点部に、前記ノズル2b内に穿設されたノズル孔
15より若干小径を有した突起部12が固着されてい
る。また、該突起部12の先端部は図7に示すように突
状の放物線状を呈しており、図6に示すように射出終了
後、樹脂貯留部18に閉じ込められた高圧の樹脂圧によ
ってスクリュ本体4は押し戻されることとなり、金型キ
ャビティ26内に射出充填された樹脂に十分なパック圧
が作用しなくなる。
【0015】さらに、突起部12の外周とノズル孔15
間の隙間cが大き過ぎると、さらに突起部12の外周と
ノズル孔15間の隙間cが大き過ぎると、樹脂貯留部1
8で高圧に圧縮された樹脂が隙間cを容易に流動し、金
型キャビティ26内に流れて金型キャビティ26内の樹
脂圧が高くなり過ぎて、バリや内部応力の原因となる。
【0016】また、逆に該隙間cが小さ過ぎると、金型
キャビティ26内の溶融樹脂が冷却固化されることに伴
う体積減少を保障するための保圧工程に必要な樹脂の流
動量が不足し、ヒケや変形の原因となる。
【0017】従って、下記の1式を満足するような状態
の装置構成にすることが望ましい(図7)。
【0018】A≦0.1・・・・・・・・1式 ここで、A=〔π(D2 /2)2 −π(D3 /2)2
π(D1 /2)2 〕 D1 はバレル内径30、D2 はノズル孔内径15、D3
は突起部外径14を示す。
【0019】また、前記突起部12の長さLは、特に限
定されるものではないが、射出動作によるスクリュ本体
4などの慣性力を吸収するための樹脂貯留部18の必要
樹脂量により決定される。すなわち、射出速度が早く
て、射出動作に伴う可動部分の総重量が大きい(慣性エ
ネルギ)場合長さLは長くなり、逆の場合は短くてよ
い。
【0020】射出前のスクリュ本体4の先端に計量され
る樹脂量は、スクリュヘッド5に設けた突起部12の先
端が射出動作により前進し、金型キャビティ26内に樹
脂がほぼ充填された状態でノズル孔15に挿入される位
置に到達する量であることが望ましい。
【0021】さらに、突起部12の先端の縦断面形状
は、射出の後半で突起部12の先端がノズル孔15に挿
入された後も、金型キャビティ26内に充填完了された
樹脂に適宜な保圧が負荷されるようにできる構造であれ
ば、図7に示した形状に限定するものでない。
【0022】以上のように構成した射出装置の射出方法
について述べる。
【0023】まず、スクリュ本体4の後退に伴い計量工
程が開始されると、溶融樹脂は逐次樹脂貯留部18へ貯
留されるが、この時、ホッパ6から供給された樹脂はバ
レル2内でフィードゾーンA、コンプレッションゾーン
B、メタリングゾーンCに至るまでにヒータ3や剪断発
熱により溶融される。
【0024】図2はスクリュ本体4の後退に伴い計量工
程が完了したいわゆる射出前の状態を示す。この状態か
らスクリュ本体4を開始前進させる(図3)。この状態
では、金型キャビティ26に樹脂が充填されるまではス
クリュヘッド5の先端の突起部12はノズル孔15に挿
入していないため、樹脂流動を阻害しない位置にあり、
樹脂貯留部18に貯留された樹脂の金型キャビティ26
への充填は可能である。
【0025】図4はスクリュ本体4の射出後半の状態を
示す。次に図5は金型キャビティ26への樹脂の充填完
了時を示し、突起部12はノズル孔15に挿入された状
態となる。このような状態では、樹脂貯留部18に残留
する樹脂は隙間cを通る際の流動抵抗により金型キャビ
ティ26への流動を阻害される(図5)。この時樹脂貯
留部18に残留した圧宿樹脂は反発力によりスクリュ本
体4を保圧力とのバランス位置まで後退させ、樹脂圧力
も低下する。この時金型キャビティ26内樹脂の冷却固
化による体積収縮を補うための保障流動は隙間cを流れ
る小流動の樹脂で賄うことが可能である。この結果、金
型キャビティ内に高圧のパック圧が負荷されることな
く、射出成形が可能となる。
【0026】本実施例では、スクリュヘッド5の先端の
軸心に沿って該ノズル2b内に穿設されたノズル孔15
に出入り可能な突起部12を固着した場合について述べ
たが、これに限定することなく突起部12を簡単に着脱
できるように、ねじで螺合させるようにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では、射出の後半に、スクリュヘッド先端の
突起部をバレル先端のノズル孔に挿入することにより、
樹脂貯留部に残存した樹脂圧力がクッションとなり、ス
クリュ本体の慣性力を吸収することができるとともに、
当該樹脂貯留部に残存した樹脂圧力が金型キャビティに
充填された樹脂に伝わることがないため、パック圧が生
じることが完全に防止される。この結果、射出後半の射
出速度を減速するための特殊な制御方法や、金型キャビ
ティ内に充填される樹脂圧力によって金型が開かないよ
うにするための高い型締力が不要となると同時に、成形
品への内部応力を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出装置の縦断面図である。
【図2】射出の動作手順を示す動作図である。
【図3】図2の続きの動作を示す動作図である。
【図4】図3の続きの動作を示す動作図である。
【図5】図4の続きの動作を示す動作図である。
【図6】図5の続きの動作を示す動作図である。
【図7】本発明に係る要部寸法の関係を説明する説明図
である。
【符号の説明】
2 バレル 2a 加熱シリンダヘッド 2b ノズル 3 ヒータ 4 スクリュ本体 5 スクリュヘッド 5a ヘッド部 5b 直胴部 6 原料樹脂供給用ホッパ 7 スクリュ軸 8 スクリュフライト 10 逆止リング 12 突起部 14 突起部外径 15 ノズル孔 18 樹脂貯留部 22 固定金型 24 移動金型 26 金型キャビティ 28 ランナ 30 バレル内径 c 隙間

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外筒を可塑物射出用のバレルと、該バレ
    ルの前端部に装着された内径形状が略円錐状の加熱シリ
    ンダヘッドと、該加熱シリンダヘッドの先端部に装着さ
    れたノズルで構成すると共に、前記バレル内にスクリュ
    軸の周辺に螺旋状のスクリュフライトと該スクリュ軸の
    前端に略円錐状のスクリュヘッドとを有したスクリュ本
    体を回転かつ前後進自在に取付け、前記スクリュヘッド
    の先端の軸心に沿って該ノズル内に穿設されたノズル孔
    に出入り可能な突起部を固着した射出装置を用いて、射
    出後半の金型キャビティ内に充填された樹脂圧力と樹脂
    貯留部に残留して圧縮された樹脂圧力間の樹脂圧力差を
    大きくするようにしたことを特徴とする射出方法。
  2. 【請求項2】 外筒を可塑物射出用のバレルと、該バレ
    ルの前端部に装着された内径形状が略円錐状の加熱シリ
    ンダヘッドと、該加熱シリンダヘッドの先端部に装着さ
    れたノズルで構成すると共に、前記バレル内にスクリュ
    軸の周辺に螺旋状のスクリュフライトと該スクリュ軸の
    前端に略円錐状のスクリュヘッドとを有したスクリュ本
    体を回転かつ前後進自在に取付けた射出装置であって、
    前記スクリュヘッドの先端の軸心に沿って該ノズル内に
    穿設されたノズル孔に出入り可能な突起部を固着したこ
    とを特徴とする射出装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の突起部およびノズル内径
    との間にできる隙間面積とバレル面積の比率が、0.1
    と等しいかまたは0.1以下であることを特徴とする射
    出装置。
JP10909197A 1997-04-25 1997-04-25 射出方法および射出装置 Pending JPH10296806A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11945150B2 (en) 2014-12-04 2024-04-02 Extrude to Fill, Inc. Nozzle shut off for injection molding system

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Effective date: 20050111

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050607