JPS60107316A - 可塑化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 第１図に示す従来の射出成形機に於いて射出成形のプロ
セスについて説明すると、粒状（又はＡ′５１体）の原
料樹脂はホッパ１に供給され、スクリュ・２の回転によ
りシリンダ３内を前方に送られながら溶融されてスクリ
ュ２の先端に押し出される。

そしてこの先端に押し出された溶融樹脂はスクリュ２を
後方に押し戻し、これによって生じた空間に貯溜される
。このようにして成形に必要な量が先端に貯溜されると
、図示しないシーケンスコントローラによってスフ９１
２０回転は停止し、後退も止る。次いでシーケンスコン
トローラからの信号によりスクリュ２は前進して、先端
に貯ｉ”＋１１された溶融樹脂をノズル４を通して金型
５内に射出し、所定の形状の成形品を得る。

ここで溶融樹脂の品質、なかでも樹脂温度は、成形品の
品質と密接な関係がある。すなわら、樹脂温度は、焼け
、ショートショット、ぼり、ひけ、フローマークなどの
他、大半の成形不良に対し何らかの形で影響を与える。

したがって樹脂温度を精度良く制御できれば、即成形品
の品質向上および安定化成形が図れるはずである。しか
し樹脂温度は、スクリュ形状、樹脂、シリンダ設定温度
、スクリュ回転数、スクリュ背圧、スクリュ温度などの
従属的な因子であり、これらが複雑に絡みあうので、制
御するのが回能である。

以上のように樹脂温度は、樹脂や機械の状態の上側とな
る情報源として有効であるので、いろいろな樹脂温度の
計測法が発明され、実用化されている。その−例を第２
図に示すと、これはノズル４部に樹脂温度センサ６を取
付けたものである。

この他にもいろいろな個所に樹脂温度センサが取（１げ
られたり、完全に非接触式では赤外線を応用したものな
どあるが、これらの共通点は、いずれも射出動作中、す
なわち、前工程の可塑化の結果を現わすものであった。

したがって、もしこれらのセンサを使用して樹脂温度の
均一化を図る制御システムを計画しても、−回前の可塑
化状態、換言すれば樹脂温度が再現される保証が乏しく
、実用化されている例が少ない。すなわち、一般に射出
機では、スクリュ一本でσＬ用性がめられること、また
スクリュ回転が射出動作では停止する間欠運動であるこ
と、スクリュの前進（射出）後退（可塑化）によるスク
リュ有効長さの変化など、樹脂温度を均一化するのに困
難な問題が多か９た。これらの問題と、前記のスクリュ
形状樹脂、シリンダ設定温度などの因子が絡み合い、−
回前の可塑化がまったく再現されない可能性が大きく、
この傾向は特に運転立上りに強かった。

すなわち、樹脂温度に強い影響をおよぼすスクリュシリ
ンダ内壁温度や、スクリュ表面温度の経時変化が、ショ
ア）ごとの樹脂の喰込め量変化となり、これが樹脂温度
のシヨ・ノドごとの樹脂温度の経時変化となり、成形品
の品質変化となって現われる欠点があった。

本発明は、多品種樹脂の少数口・ノド生産にも一本のス
クリュで対応可能とし、かつ成形品の品質向上と安定化
運転、及び運転立上り時の樹脂温度の早期安定化を図る
可塑化方法を得ることを目的とするものである。

前記の目的を達成するため本発明は、可塑化終了後、ま
たはつぎの射出中に樹脂温度を測定′３−るのではなく
、スクリュ回転中、すなわち可塑化中にスクリュ先端部
またはその周辺に埋め込んＩど４＾１脂温度センザによ
り、可塑化の始まりから終りまで連続的に樹脂温度を検
出し、これを樹脂温度の情報源として、これとあらかじ
め設定した樹脂温度パターンと比較し、その可塑化工程
中傷差１こ応して樹脂の喰込み量をキードスリーブの溝
深さで調整し、樹脂温度をコントロールするものである
。

一般に樹脂の喰込みが良いと瞬間的には油圧モータのエ
ネルギが大きいが、可塑化に要する時間が短くなり、樹
脂の単位重量当りのエネルギが小さく、結果的に油圧モ
ータによる樹脂の剪断発熱が小さく樹脂温度が低くなる
。また喰込みが悪いとまったくこの逆になり、樹脂温度
が高くなる。

本発明はこれらを組合わせ、運転立上りの樹脂温度の経
時変化（１シヨツトごと樹脂温度が変化する）、および
安定運転後のスクリュ軸方向の樹脂温度を意図的にコン
トロールするようにした可塑化方法を提供せんとするも
のである。

以下本発明の実施例を図面について説明すると、第３図
は本発明の方法を実施する装置を示し、スクリュ２中の
中心に穴をあけ、感度の良い樹脂温度センサ７　（一般
には熱電対）を挿入し、スクリュ先端のスクリュチップ
２ａの表面上にろうイリけする。

このスクリュチップ２ａの表面を可塑化された樹脂が前
方へ押し出され、このとき樹脂温度が検　出される。こ
こで検出された樹脂温度は、スリップリング８．（詳細
は図示しないが非接触式では無線方式も可）を通して樹
脂温度コントローラ９に入る。樹脂温度コントローラ９
は、表示器９ａ、樹脂温度切換位置設定器９ｂ、樹脂温
度設定器９ｃで構成される。検出された樹脂温度と樹脂
温度設定器９ｃは、樹脂温度コントローラ９内で比較さ
れ、その偏差量に応じてサーボバルブ１０に伝達される
。

サーボバルブ１０の圧力源としてアキュームレークｌＯ
ａが使用される。サーボバルブ１０が作動すると、キー
ドスリーブ装置１１の油圧シリンダｌｌａに連結された
キー１１ｂが、キー／ｌｌｌ１１１ｃ内で作動する。こ
のキー１１ｂの動きにより、キー溝１１ｃの深さが変り
、スクリュシリンダ３の一部がその深さに応じたスプラ
イン穴状になり、スクリュシリンダ３例の摩擦力を調整
し、樹脂の喰込み量を変える。樹脂温度パターンは前記
設定器９ｂ、９Ｃにより多段に設定できる。

次に作用を説明すると、樹脂温度は、シリンダ内壁およ
びスクリュ表面から熱伝達される分と、油圧モータ１２
によって駆動するスクリュ回転のエネルギが熱源である
。樹脂温度の変化が大きいのは運転立上りである。すな
わち、バンドヒータ１３によって加熱されたスクリュシ
リンダは、ペレットが入ることによって低下（樹脂が吸
熱）する場合と、上昇（樹脂が発熱）する場合があり、
樹脂温度は毎ショット第５図及び第６図に示す如く変化
する。

また運転時間が経過してｌショットごとの平均樹脂温度
の差が、比較的小さくなっても、１シヨツト内のスクリ
ュ軸方向の樹脂温度差、すなわち射出の前半部分の樹脂
温度は高く、後半部分のそれは第７図に示す如く低くな
る伸開にある。

一般に樹脂の喰込みが良いと、瞬間的に油圧モータのエ
ネルギが大きいが、可塑化に要する時間が短くなり、樹
脂の単位重量当りの消費エネルギが小さく、結果的に油
圧モータによる樹脂温度の上昇分は小さい。しかし逆に
喰込みが悪い場合には、この逆で油圧モータによる樹脂
温度の上昇分が大きい。

この性質を利用し、樹脂温度を上昇させたい場合は、キ
ードスリーブのキーを押し上げ（溝を浅。

くする。極限は溝なしとなる）、また低下させたい場合
は戻しく溝を深（して樹脂とシリンダ内面の摩擦力を上
げ、樹脂の喰込みを良くする）、樹脂温度のプログラム
と検出した４、ｌＪ脂湿温度比較し、差分が最小になる
ようキードスリーブの溝深さを制御し、樹脂温度をコン
トロールする。これによりスクリュ軸方向の温度差を均
一にするのみならず、意図的に射出前半の樹脂温度を上
げたり、下げたり、目的に応じて樹脂温度のパターンを
変えることが可能である。

以上詳細に説明した如く本発明は構成されているため、
運転立上りも連続運転中に近い樹脂温度になるので、運
転立上りの成形ロスが減少する。

またスクリュの軸方向の樹脂温度をプログラムすること
により、金型内での成形品各部の樹脂温度分布を最小に
できるので、成形品の品質向上（フローマークウェルド
ライン、冷却時の熱応力歪の減少）が図れる。更に成形
不良と密接な関係にある樹脂温度をつねにフィードバン
クコントロールしＣいるので、成形品の品質の安定化が
図られると共に、１本のスクリュで樹脂の多用化にある
程度対応可能である。

【図面の簡単な説明】

第り図は従来の射出成形機の側断面図、第２図は従来の
ノズル部に樹脂温度センサを取イづりた場合のシリンダ
先端の側断面図、第３図は本発明の方法を実施する装置
のシステム図、第４図は第３図のへ〜Ａｌ１１面図、第
５図及び第６図はショットＮＯと平均樹脂温度との関係
を示す線図、第７図は射出時間経過と１ショット内樹脂
温度との関係を示す線図である。 図の主要部分の説明 ２−スクリュ ２ａ−スクリュチップ ３−　シリンダ ４−ノズル ７−樹脂温度センサ ９・−樹脂温度コントローラ ９ａ−表示器 ９ｂ−樹脂温度切換位置設定器 ９ｃ−樹脂温度設定器 １０−サーボバルブ 特許出願人　三菱重工業株式会社 同　中菱エンジニアリング 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリュ本体の中またはスクリュの先端部付近に埋め込
   まれた樹脂温度センサにより、可塑化中の樹脂温度を連
   続的に計測し、適宜に設定された樹脂温度パターンと比
   較し、この偏差量によりキードスリーブの本数または深
   さを調整して樹脂の喰込み量を変え、樹脂温度を制御す
   ることを特徴とする可塑化方法。