JPH11221835A - ガスアシスト射出成形法及びガスアシスト射出成形装置 - Google Patents

ガスアシスト射出成形法及びガスアシスト射出成形装置

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JPH11221835A
JPH11221835A JP4105098A JP4105098A JPH11221835A JP H11221835 A JPH11221835 A JP H11221835A JP 4105098 A JP4105098 A JP 4105098A JP 4105098 A JP4105098 A JP 4105098A JP H11221835 A JPH11221835 A JP H11221835A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスアシスト射出成形法において、成形品
に用いられない無駄な樹脂(P)の量を大幅に減少させ、
材料費の軽減と資源の有効利用を図る。 【解決手段】射出ユニット(20)により金型(1)のキャビ
ティ(2)に溶融樹脂(P)を射出した後に、該キャビティ
(2)にガスを送り込み、キャビティ(2)内のガスの圧力に
よりキャビティ(2)内の溶融樹脂(P)を射出ユニット(20)
に逆流させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスアシスト式の
射出成形法及び射出成形装置に関するものであり、特に
溶融樹脂の無駄の少ない方法，装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】射出成形法は射出ユニットにより溶融樹
脂を金型のキャビティに射出する成形法である。射出成
形用の型の設計では、「ひけ」や「反り」防止のために
できるだけ均一な肉厚にすることが必要であり、そのた
めに金型に肉盗みを施す複雑な加工が余儀なくされ金型
製造費が高くなり、メンテナンスの手間も大きくなる。
【０００３】そこで、このような問題点を解消するため
の手段としてガスアシスト射出成形法が開発された。図
２は従来のガスアシスト射出成形法を説明するための概
念図である。図中(11)は金型であり、(12)は金型内に形
成されたキャビティである。(13)は金型に設けられたガ
ス導入口であり、キャビティ(12)に連通している。(10)
はガス供給装置(10)である。
【０００４】(14)はキャビティ(12)と連通した「捨てキ
ャビ」と呼ばれる空間であり、「捨てキャビ」(14)とキ
ャビティ(12)との間の通路には開閉部材(15)が備えられ
ている。
【０００５】図２（Ａ）に示したように射出ユニット(2
0)により金型(11)のキャビティ(12)に溶融樹脂(P)を射
出する。このときキャビティと「捨てキャビ」(14)との
間の通路は開閉部材(15)により閉鎖されている。そのた
め、溶融樹脂(P)はキャビティ(12)に充填されるが、
「捨てキャビ」(14)には充填されない（尚、通路の位置
や形状により開閉部材(15)がなくても溶融樹脂(P)が
「捨てキャビ」(14)に充填されないようにすることも可
能である）。
【０００６】次に、開閉部材(15)を開状態としてキャビ
ティ(12)と「捨てキャビ」(14)との間の通路を開けて、
図２（Ｂ）に示したようにガス供給装置(10)から供給さ
れたガスをガス導入口(13)を通してキャビティ(12)に充
填する。ガスとしては圧縮された空気等が使用される。
【０００７】キャビティ(12)内に充填されたガスの圧力
により、キャビティ内(12)の溶融樹脂(P)は圧迫され、
「捨てキャビ」(14)に押出される。射出ユニット(20)側
は溶融樹脂(P)を射出したスクリュ(21)が金型(11)側に
押し出されているので、溶融樹脂(P)は射出ユニット(2
0)側に逆流することはなく「捨てキャビ」(14)に流れ込
む。
【０００８】溶融樹脂(P)の「捨てキャビ」(14)への移
動により、キャビティ内に中空の部分(16)ができる。こ
の中空部(16)の位置や大きさが適当となるようにガス導
入口(13)を設けると、厚肉部と薄肉部が共存していても
「ひけ」や「反り」等の問題を生じにくい。
【０００９】したがって、金型製作において傾斜コア，
スライドコア等の複雑な加工が不要となり、金型構造を
簡略化することができる。これにより、金型製造費を安
くすることができ、金型(10)のメンテナンスの手間も少
なくなる。
【００１０】また、偏肉設計が可能となるので、設計上
の制約事項が少なくなり自由な設計が可能となる。例え
ば、従来法では３，４部品にわけて成形していたものを
一体で成形できることになり部品点数を減らしてコスト
減を図ることができる。
【００１１】また、中空部(16)を有するので、同じ形状
であれば従来の方法で成形した場合よりも成形品の重量
を軽減することができる。更に、中空部(16)により金型
内の樹脂量が少なくなるので、樹脂の硬化時間が短く、
成形のサイクルを短くして生産性を高めることもでき
る。
【００１２】しかしながら、このようなガスアシスト射
出成形にも問題がある。すなわち、「捨てキャビ」(14)
に流れ込んだ樹脂は射出毎に捨てられており、材料費や
資源の有効利用の点で好ましくない。尚、「捨てキャ
ビ」に流れ込んだ樹脂をペレット化し、再度溶融するこ
とも考えられるが、樹脂の性格が変わってしまうので新
規の樹脂材料として使用することができない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、樹脂の無駄が
ないガスアシスト射出成形法と、そのためのガスアシス
ト射出成形装置が求められている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のガス
アシスト射出成形法は、射出ユニット(20)により金型
(1)のキャビティ(2)に溶融樹脂(P)を射出した後に、該
キャビティ(2)にガスを送り込み、キャビティ(2)内のガ
スの圧力によりキャビティ(2)内の溶融樹脂(P)を射出ユ
ニット(20)に逆流させることを特徴とする。
【００１５】キャビティ(2)に充填されたガスによって
キャビティ(2)から押出された溶融樹脂(P)は、「捨てキ
ャビ」ではなく射出ユニット(20)に逆流する。そして、
射出ユニット(20)に逆流した溶融樹脂(P)は未硬化であ
るので次回の成形に利用することができるので、樹脂の
無駄がほとんど無い。
【００１６】本発明の請求項２のガスアシスト射出成形
法は、請求項１記載のガスアシスト射出成形法におい
て、キャビティ(2)内へのガスの充填又は射出ユニット
(20)のスクリュ(21)の後退の少なくともいずれかを制御
することにより、射出ユニットに逆流する溶融樹脂(P)
の圧力を制御することを特徴とする。
【００１７】これによれば、ガスの供給やスクリュ(21)
の後退を制御して、キャビティ(2)内が過度に減圧され
ることを防止することができる。よって、キャビティ
(2)内の溶融樹脂(P)が必要以上に逆流することを防止す
ると共に金型(1)に接触している溶融樹脂(P)が金型から
剥がれて成形不良となることを防止することができる。
【００１８】請求項３のガスアシスト射出成形装置は、
金型(1)にはキャビティ(2)に連通するガス導入口(3)が
備えられており、ガス導入口(3)には加圧されたガスを
キャビティ(2)に送り込むためのガス供給装置(5)が接続
されており、ガス供給装置(5)からキャビティ(2)へのガ
ス供給によりキャビティ(2)に充填されている溶融樹脂
(P)を射出ユニット(20)に逆流させることが可能である
ことを特徴とする。
【００１９】これによれば、ガス供給装置(5)によって
キャビティ(2)にガスを充填して、キャビティ(2)内の溶
融樹脂(P)を射出ユニット(20)に逆流させるという上記
請求項１のガスアシスト射出成形法を容易に実施するこ
とができる。
【００２０】請求項４のガスアシスト射出成形装置は、
請求項３のガスアシスト射出成形装置において、ガスの
供給又は射出ユニットのスクリュ(21)の後退の少なくと
もいずれかを制御するための制御装置を備えたことを特
徴とする。
【００２１】これによれば、ガスの供給やスクリュ(21)
の後退の制御装置により逆流する溶融樹脂(P)の圧力が
適当な範囲となるように制御することができ、上記請求
項２のガスアシスト射出成形法を容易に実施することが
できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。 ［実施例］図１は本実施例を説明するための図である。
【００２３】図中において(1)は金型、(2)は金型(1)に
形成されたキャビティである。(3)は金型(1)に設けられ
たガス導入口であり、キャビティ(2)と連続している。
また、ガス導入口(3)にはガス供給装置(5)が接続されて
いる。ガス導入口(3)の位置や数は成形品を中空にする
箇所の位置，形状，数等により定められる。金型(1)に
は従来のような「捨てキャビ」は備えられていない。
【００２４】ガス供給装置(5)としては、実施例ではガ
スとしてはポンプにより圧縮されたエアタンク内の空気
を用いたが、高圧窒素ガス等を利用することもできる。
【００２５】まず、図１（Ａ）に示すように、射出ユニ
ットのスクリュを前進させることにより、加熱筒の先端
部に蓄えられた溶融樹脂(P)をキャビティ(2)に射出す
る。その後、図１（Ｂ）に示したようにガス供給装置
(5)よりガス導入口(3)を通ってキャビティ(2)にガスを
供給する。
【００２６】キャビティ(2)内に充填されたガスにより
キャビティ(2)内の溶融樹脂(P)は圧迫を受けるが、従来
のような「捨てキャビ」はないので、溶融樹脂(P)は加
熱筒(22)に逆流する。
【００２７】溶融樹脂(P)の逆流により従来のガスアシ
スト射出成形法と同様に中空部(4)が形成され、ガスア
シスト射出成形法の長所はそのまま活かすことができ
る。
【００２８】逆流した溶融樹脂(P)は未硬化であるので
次回の射出に利用することができ、樹脂を無駄なく有効
に利用することができる。これにより、材料費の低減や
資源の有効利用を図ることができる。又、次回の射出の
際には成形品に使用された分だけ溶融樹脂(P)を新たに
補充すればよいので、必要な量の溶融樹脂(P)が溜まる
までの時間が短く、成形のサイクルを速くすることがで
きる。
【００２９】ガス充填時には加熱筒に溶融樹脂(P)が逆
流することになるが、スクリュはガスの送り込み量に応
じて能動的に後退させてもよいし、スクリュを自由に進
退できるようにしておいて逆流した樹脂圧を受けた際に
受動的に後退するようにしてもよい。
【００３０】スクリュの後退がガスの充填量に対して速
すぎるとキャビティ内が大きく減圧され、金型と接触し
ている溶融樹脂(P)が剥がれ落ちたり、凹む等して成形
品の不良の原因となる。そこで、このような弊害が生じ
ないように制御装置により逆流する樹脂の圧力を制御し
ている。
【００３１】具体的には、本実施例ではガス供給装置
(5)とガス導入口(3)との間に設けたガス流入計によりガ
スの充填量を測定し、ガス充填量に対応してスクリュ(2
1)を所定の位置まで後退させるようにスクリュ(21)の前
進，後退を司る押出用サーボモータを制御することによ
り、逆流する樹脂の圧力を制御している。
【００３２】スクリュの後退制御は実施例のように後退
位置を制御してもよいが、後退速度の制御やスクリュの
背圧を制御してもよい。更に、スクリュの後退の制御に
代えて、又はスクリュの後退の制御と共にガスの充填速
度，ガス圧等を制御することにより逆流する樹脂の圧力
を制御してもよい。
【００３３】尚、射出後に型を冷却してキャビティ内の
溶融樹脂(P)がある程度硬化した後に型を開いて成形品
を取り出すのは従来と同様であるが、「捨てキャビ」の
樹脂を捨てて次回の射出に備える必要がないので、その
分の手間を省くことができる。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によりガスア
シスト射出成形法において、成形品に用いられない無駄
な樹脂の量を大幅に減少させ、材料費の軽減と資源の有
効利用を図ることができる。又、次回の射出のために新
たに補充しなければならない樹脂量が少なくてよいの
で、成形のサイクルを速くすることができ、生産効率が
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガスアシスト射出成形法を説明する
図。
【図２】従来のガスアシスト射出成形法を説明する図。
【符号の説明】
(1) 金型 (2) キャビティ (3) ガス導入口 (5) ガス供給装置 (20) 射出ユニット (21) スクリュ (22) 加熱筒 (P) 溶融樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 射出ユニットにより金型のキャビティに
    溶融樹脂を射出した後に、該キャビティにガスを送り込
    み、キャビティ内のガスの圧力によりキャビティ内の溶
    融樹脂を射出ユニットに逆流させることを特徴とするガ
    スアシスト射出成形法。
  2. 【請求項２】 キャビティ内へのガスの充填又は射出ユ
    ニットのスクリュの後退の少なくともいずれかを制御す
    ることにより、射出ユニットに逆流する溶融樹脂の圧力
    を制御することを特徴とする請求項１記載のガスアシス
    ト射出成形法。
  3. 【請求項３】 金型にはキャビティに連通するガス導入
    口が備えられており、ガス導入口には加圧されたガスを
    キャビティに送り込むためのガス供給装置が接続されて
    おり、ガス供給装置からキャビティへのガス供給により
    キャビティに充填されている溶融樹脂を射出ユニットに
    逆流させることが可能であることを特徴とするガスアシ
    スト射出成形装置。
  4. 【請求項４】 ガスの供給又は射出ユニットのスクリュ
    の後退の少なくともいずれかを制御するための制御装置
    を備えたことを特徴とする請求項３記載のガスアシスト
    射出成形装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004533948A (ja) * 2001-07-10 2004-11-11 シンプレス ガス インジェクション リミテッド 射出成形方法及び装置
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