JPH11277597A - 射出成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂ゲートを成形品側から切断させて後のゲー
トカット処理を不要にし、射出成形における作業を効率
よく行うことができる射出成形品の成形方法を提供す
る。 【解決手段】ランナ部５からゲート部４を経由して成形
品の形状に対応したキャビティ３に溶融樹脂を射出する
射出成形品の成形方法であって、上記キャビティ３に溶
融樹脂を射出した後、キャビティ３の樹脂温度をランナ
部４の樹脂温度よりも所定温度高くした状態で冷却固化
し、この後、キャビティ３で成形された成形品とランナ
部５で成形された樹脂ランナとを上記ゲート部４で成形
される樹脂ゲートを上記樹脂ランナに一体化した状態で
分離し、当該成形品を脱型する。前記樹脂ゲートを薄膜
状に形成するとともに、前記所定温度が２℃以上であ
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、射出成形品の成形
方法に関し、具体的には射出成形される成形品における
樹脂ゲートの処理技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形により成形品を成形する
場合、図９に示すように、図示しない射出成形機から射
出成形用金型のスプルａ、ランナ部ｂ、ゲート部（例え
ばサイドゲート）ｃを経由してキャビティ部ｄに溶融樹
脂を充填した後、この溶融樹脂を冷却固化し、この後に
上記キャビティ部ｄで成形した成形品を脱型している。
図９に示す符号ｅは射出成形用金型に形成された冷却管
である。

【０００３】そして、上述した従来の射出成形品の成形
においては、射出成形用金型を型開きする際に上記成形
品とランナ部ｂで成形された樹脂ランナとを分離させ、
この分離させた状態で樹脂ランナと成形品とを脱型して
いるのが一般的である。具体的には、図示はしないが、
例えば可動型に入れ子を型開き方向もしくは型開き方向
と直交する方向に移動自在に設け、この入れ子に上記ラ
ンナ部を形成し、型開きに伴い入れ子を型開き方向もし
くは型開き方向と直交する方向に移動させることによ
り、樹脂ランナと成形品とを分離させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のようにして樹脂ランナと成形品とを分離した場合、
図１０に示すように、樹脂ゲートｃ′は、樹脂ランナ
ｂ′側で切断され、成形品ｄ′に連設された状態で取り
出される。よって、成形後において、この樹脂ゲート
ｃ′を成形品ｄ′から切断するためのゲートカット処理
が必要不可欠になっていた。

【０００５】そこで、本出願人は、樹脂ゲートが樹脂ラ
ンナ側で切断される原因について考察したところ、樹脂
ランナと成形品との温度差に着目した。

【０００６】通常、ランナ部の肉厚は成形品の成形性を
確保するためにキャビティに比べて厚肉になっている。
また、通常、キャビティの周辺には成形品の外観不良や
変形などを抑制するために多数の冷却管が形成されてい
るが、ランナ部側には冷却管が形成されていない。

【０００７】上述の点から、固化された樹脂の温度は成
形品よりも樹脂ランナ側の方が高くなっていることが予
測でき、樹脂の性質から見て樹脂温度の高い方が軟化し
ており、凝集力が低くなることから、樹脂温度の高い樹
脂ランナ側で樹脂ゲートが切断されやすい状況になって
いるとの結論に達した。なお、前述した従来の射出成形
により成形した成形品と樹脂ランナの温度を測定したと
ころ、図１１に示すように樹脂ランナｂ′の方が成形品
ｄ′よりも温度が高いことが判明した。

【０００８】従って、上述した成形品と樹脂ランナとの
温度差を逆転させることで、樹脂ゲートを成形品側から
切断させることができ、この結果、成形後のゲートカッ
ト処理を不要にすることができるとの考察結果を得た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した考察
結果に基づいて達成されたもので、具体的には、以下の
ような手段で構成されている。

【００１０】請求項１記載の発明は、ランナ部からゲー
ト部を経由して成形品の形状に対応したキャビティに溶
融樹脂を射出する射出成形品の成形方法であって、上記
キャビティに溶融樹脂を射出した後、キャビティの樹脂
温度をランナ部の樹脂温度よりも所定温度高くした状態
で冷却固化し、この後、キャビティで成形された成形品
とランナ部で成形された樹脂ランナとを上記ゲート部で
成形される樹脂ゲートを上記樹脂ランナに一体化した状
態で分離し、当該成形品を脱型することを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記樹脂ゲートを
薄膜状に形成するとともに、前記所定温度が２℃以上で
あることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１３】ここで、本発明の射出成形品の成形方法を
説明するにあたり、当該方法を実施するために用いられ
る射出成形用金型の一例について説明する。

【００１４】図１は、上記射出成形用金型の概略の全体
構成を示している。この射出成形用金型は、固定型１と
当該固定型１に対して上下方向に開閉自在な可動型２と
から構成されている。射出成形用金型には、図１に示す
ような型締め状態において、上記固定型１と可動型２と
の合わせ面（パーティングライン）ＰＬにキャビティ３
が形成されるとともに、キャビティ３にはゲート部４を
介してランナ部５が形成されている。このランナ部５は
固定型１のスプル部６を通じて図示しない射出成形機の
射出ノズルに連結されている。

【００１５】前記キャビティ３の端部３１は、例えば図
２に示すように横Ｕ字状に形成されており、この端部が
前記ゲート部４に連通されている。

【００１６】前記可動型２側のランナ部５は、当該可動
型２に配置された入れ子７に形成されている。この入れ
子７は、可動型２にスプリング８を介して上下方向に摺
動自在に設けられ、図５に示す型開き状態において可動
型２から上方に突出するように構成されている。

【００１７】また、前記可動型２にはゲートカットピン
９が設けられている。ゲートカットピン９はその先端９
１が前記キャビティ３の端部３１及びゲート部４に臨ん
で配置されるともに、油圧シリンダ９５により上下方向
に移動自在に構成されている。

【００１８】このゲートカットピン９の先端９１は、図
３に示すように、欠落部９２と水平部９３とで構成され
ている。

【００１９】欠落部９２は、キャビティ３の端部３１に
対峙する部位に形成されており、当該キャビティ３の端
部３１の形状に対応する形状、つまり、キャビティ３の
端部形状である横Ｕ字形状の下半分の形状と同じ形状に
形成されている。この欠落部９２は、ゲートカットピン
９が図３に示すように上方に移動した場合には、キャビ
ティ３の端部３１の一部を形成することになる。

【００２０】水平部９３は、ゲート部４に対峙する部位
に形成されており、図４に示すようにゲートカットピン
９が下方に移動した際には、ゲート部４の一部を形成す
るとともに、ゲートカットピン９が図３に示すように上
方に移動した場合には、ゲート部４内に突出し、当該ゲ
ート部４の先端部の上下幅を縮小させる。

【００２１】次に、このように構成された射出成形用金
型により本発明の射出成形品を成形する成形方法につい
て説明する。

【００２２】まず、可動型２を図５に示す型開きの状態
から成形品等を取り除いた後、上方に移動させて図１に
示すように型締めする。これにより入れ子７が固定型１
に上方から押圧されて可動型２内に配置される。この
際、ゲートカットピン９は図４に示すように下方に移動
した位置にあり、その水平部９３がゲート部４の一部
（下面）を形成している。

【００２３】この状態で、射出成形機から溶融樹脂を射
出すると、溶融樹脂がスプル部６、ランナ部５、ゲート
部４を通じてキャビティ３内に充填される。この後、キ
ャビティ３内に充填した溶融樹脂を保圧し、この保圧終
了後にゲートカットピン９を油圧シリンダ９５により上
方に移動させる。これにより、ゲートカットピン９の先
端９１は、図３に示すように、その欠落部９２がキャビ
ティ３の端部３１の一部を形成するとともに、水平部９
３がゲート４部内に突出して当該ゲート４の上下幅を縮
小させる。

【００２４】そして、上述のようにゲートカットピン９
が上方に移動すると、冷却工程に移り、溶融樹脂を冷却
固化させる。この冷却工程において、前述した射出成形
用金型には、キャビティ３により冷却固化された成形品
と、ランナ部５で冷却固化された樹脂ランナとの間に所
定の温度差、即ち、成形品の温度を樹脂ランナの温度よ
りも高くするための方法が施されている。

【００２５】この方法の具体的なものとしては、以下に
説明するようないろいろなものが有る。

【００２６】まず、第１の方法としては、図６示すよう
に、固定型１及び可動型２のキャビティ３周辺に形成さ
れた冷却管１１、２１に温水を流す方法である。通常、
冷却管１１、２１には、冷却水として、水道水もしくは
温度調整されたものでも１０〜２０℃程度の温調水が用
いられており、また、ランナ部５側には上記冷却水によ
る冷却がされていないのが一般的である。従って、例え
ば冷却管１１、２１に上記水道水等よりも温度の高い温
水を流すことで、冷却固化される成形品の温度を樹脂ラ
ンナの温度よりも高くすることができる。なお、温水の
具体的な温度は、使用される樹脂の固化温度（つまり、
使用される樹脂の持つ固化温度よりも低ければ樹脂は固
化される。）や成形品と樹脂ランナとに要求される温度
差などを考慮して適宜に設定すればよい。

【００２７】第２の方法としては、図６に示すように、
冷却管１１、２１とともに、固定型１及び可動型２のラ
ンナ部５とスプル部６との周辺に冷却管１２、２２を形
成し、この冷却管１２、２２に通す冷却水により、通常
は冷却されていない樹脂ランナ及び樹脂スプルを冷却す
ることで、上記温度差を生じさせる方法である。また、
樹脂ランナと樹脂スプルの両方に限らず、両者の何方か
を冷却させるようにしてもよい。この冷却水の温度は成
形品側の冷却水の温度により相対的に設定すればよい。
例えば、成形品側の冷却水が水道水である場合には、樹
脂ランナ、樹脂スプル側の冷却水として冷凍水を用いて
もよい。さらに、樹脂ランナ、樹脂スプル側の冷却管の
本数を成形品側の冷却管の本数よりも多くして、樹脂ラ
ンナ、樹脂スプルの冷却効率を高めるようにしてもよ
い。要するに樹脂ランナ側を冷却させることで、この樹
脂ランナの温度よりも成形品の温度を高くすればよい。

【００２８】さらに、第３の方法として、固定型１と可
動型２とで構成する射出成形用金型において、キャビテ
ィ３側とランナ部５及びスプル部６側とで熱伝導率の異
なる材質を使用することによっても、成形品の温度を樹
脂ランナの温度よりも高くすることができる。例えば、
キャビティ３側を熱伝導率の悪い鋼材であるステンレス
系等の材質で構成するとともに、ランナ部５及びスプル
部６側を熱伝導率の良いベリリウム銅系等の材質で構成
する。

【００２９】なお、上記各方法は、成形品の温度を樹脂
ランナの温度よりも高くするための一例であり、この他
に、これら各方法を適宜に組み合わせてもよく、また、
成形品の温度を樹脂ランナの温度よりも高くできるもの
であれば、上記以外の他の方法を採用してもよい。

【００３０】よって、上述した各方法により溶融樹脂を
冷却固化することで、図７に示すように、成形品Ａ１と
樹脂ランナＡ２は、成形品Ａ１の温度が樹脂ランナＡ２
よりも高い状態で冷却固化されることになる。また、ゲ
ート部４の先端部はゲートカットピン９の水平部９３の
上方への移動によってその上下幅が幅狭の状態になって
いるため、このゲート部４の先端部で成形される樹脂ゲ
ートＡ３（図７参照）の形状は薄膜状になっており、こ
の薄膜状の樹脂ゲートＡ３の先端が成形品Ａ１に連なっ
た状態になっている。

【００３１】そして、上述した冷却工程が終了した状態
で、型開きすることにより、入れ子７がスプリング８に
より可動型２から上方に突出し、これによって樹脂ゲー
トを挟んで成形品と樹脂ランナとを分離させる。

【００３２】この際、上述したように成形品の温度が樹
脂ランナの温度よりも高い状態で冷却固化されているた
め、上記入れ子７の上方への突出によって、図８に示す
ように樹脂ゲートＡ３は成形品Ａ１の端部から切断され
て分離され、樹脂ランナＡ２側に連設されることにな
る。

【００３３】このように型開きの動作に伴って樹脂ゲー
トが成形品から切断されるため、後のゲートカット処理
は不要になることは無論のこと、切断されるゲート先端
が薄膜であることから樹脂ゲートの先端一部が成形品の
端部に残ることもなく、当該成形品の端部を綺麗な状態
で成形することができ、ナイフ等による成形品の端面仕
上げを行う作業を行う必要がない。

【００３４】ここで、上述した射出成形品の成形方法に
おいて、成形品の温度が樹脂ランナの温度よりも２℃以
上高い場合に、樹脂ゲートが成形品側から良好に切断さ
れることが、数多くの実験の結果、判明した。

【００３５】また、上述のように成形品の温度を樹脂ラ
ンナの温度差よりも２℃以上高くし、且つ冷却固化され
た樹脂ゲートの厚みを０．１５mm以下にした場合に、成
形品から切断された樹脂ゲートが当該成形品の端面に残
存してできる凹凸が０．１mm以下になることが判明し
た。なお、樹脂ゲートの厚みを０．１５mm以下にするに
は、油圧シリンダ９５によって行うゲートカットピン９
の先端９１の上方への移動量を調節すればよい。

【００３６】よって、この条件を満たして射出成形品を
成形することによって、樹脂ゲートが切断される成形品
の端面は、殆ど凹凸の無い形状となり、このため、成形
品の当該端面に高い成形精度を要求するものにおいて
も、成形後において端面を加工する作業を不要にでき、
作業性の向上を図ることができる。

【００３７】上述したように成形品の温度が樹脂ランナ
の温度よりも２℃以上高い場合に、上記優れた効果を得
ることかできるが、成形品と樹脂ランナとの温度差が２
℃以下の場合でも、歩留りの低下は否めないものの、射
出成形時において樹脂ゲートを成形品から切断させるこ
とができる。

【００３８】なお、本実施の形態では、端部断面が横Ｕ
字状の成形品を成形する場合について説明したが、樹脂
ゲートが連設される成形品の端面形状はこれに限るもの
でない。但し、本実施の形態のように成形品の端部断面
を横Ｕ字状として、この端面頂部に樹脂ゲートを連設さ
せる構造にすることで、成形品からの樹脂ゲートの分離
を、他の端面形状のものに比べて容易に且つ綺麗に行う
ことができる。

【００３９】さらに、本実施の形態では、冷却固化され
た成形品と樹脂ランナとをゲートを挟んで分離させる手
段として、入れ子７を金型の開閉動作に伴うスプリング
８の付勢力を利用して可動型２において型開き方向に移
動させることで、樹脂ゲートの切断を行うものについて
説明したが、これに限らず、例えば、アンギュラピンを
使用して可動型２において型開き方向と直交する方向に
移動させるようにしてもよく、或いは油圧もしくは空圧
シリンダを用いて型開き方向もしくは型開き方向と直交
する方向に移動させるようにしてもよく、その他、成形
品と樹脂ランナとを樹脂ゲートを挟んで分離させる手段
であれば、どの形態を採用してもよい。

【００４０】また、本実施の形態では、上下に型開きす
る射出成形用金型について説明したが、型開きの方向は
上下に限らず左右であってもよい。

【００４１】さらに、本実施の形態では、ゲートカット
ピン９を油圧シリンダ９５により移動させているが、油
圧シリンダの他に、空圧シリンダや金型に設けられたエ
ジェクタロッドの動作を利用してゲートカットピン９を
移動させるように構成してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の射出
成形品の成形方法によれば、キャビティに溶融樹脂を射
出した後、キャビティの樹脂温度をランナ部の樹脂温度
よりも所定温度高くした状態で冷却固化し、この後、キ
ャビティで成形された成形品とランナ部で成形された樹
脂ランナとを上記ゲート部で成形される樹脂ゲートを介
して分離し、当該成形品を脱型することで、樹脂ゲート
を成形品側から切断させることができ、これにより後の
ゲートカット処理は不要になり、射出成形における作業
を効率よく行うことができる。

【００４３】また、請求項２記載の射出成形品の成形方
法によれば、切断される樹脂ゲートを薄膜状にするとと
もに、成形品と樹脂ランナとの温度差を２℃以上にする
ことで、樹脂ゲートを成形品側で確実に切断でき、しか
も樹脂ゲートが切断される成形品の端面は、殆ど凹凸の
無い形状となる。このため、成形品の当該端面に高い成
形精度を要求するものにおいても、成形後において端面
を加工する作業を不要にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形品の成形方法を実施するため
に用いられる射出成形用金型の一例を示す断面図であ
る。

【図２】同じく射出成形用金型におけるキャビティ及び
ゲート部周辺を示す拡大図である。

【図３】同じく射出成形用金型におけるゲートカットピ
ンの先端の形状及びゲートカットピンが上方に移動した
状態を示す拡大図である。

【図４】同じく射出成形用金型におけるゲートカットピ
ンが下方に移動した状態を示す拡大図である。

【図５】同じく射出成形用金型における型開き状態を示
す断面図である。

【図６】同じく射出成形用金型におけるキャビティ及び
ゲート部周辺を示す拡大図である。

【図７】本発明の射出成形品の成形方法により成形され
た成形品と樹脂ランナの温度を示す図である。

【図８】本発明の射出成形品の成形方法により切断され
た成形品、樹脂ゲート及び樹脂ランナを示す拡大図であ
る。

【図９】従来の射出成形用金型におけるキャビティ及び
ゲート部周辺を示す拡大図である。

【図１０】従来の成形方法による成形品と樹脂ランナと
の切断を示す拡大図である。

【図１１】従来の成形方法により成形された成形品と樹
脂ランナの温度を示す図である。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ キャビティ ４ ゲート部 ５ ランナ部 ６ スプル部 ７ 入れ子 ８ スプリング ９ ゲートカットピン ９５ 油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ランナ部からゲート部を経由して成形品
   の形状に対応したキャビティに溶融樹脂を射出する射出
   成形品の成形方法であって、 上記キャビティに溶融樹脂を射出した後、キャビティの
   樹脂温度をランナ部の樹脂温度よりも所定温度高くした
   状態で冷却固化し、この後、キャビティで成形された成
   形品とランナ部で成形された樹脂ランナとを上記ゲート
   部で成形される樹脂ゲートを上記樹脂ランナに一体化し
   た状態で分離し、当該成形品を脱型することを特徴とす
   る射出成形品の成形方法。
2. 【請求項２】 前記樹脂ゲートを薄膜状に形成するとと
   もに、前記所定温度が２℃以上であることを特徴とする
   請求項１記載の射出成形品の成形方法。