JPS6021528B2 - 合成樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂成形品の製造方法に関するもので、
さらに詳しくは加熱装置内に出入りできる成形台装置を
用いかつ独特の方法で合成樹脂シートを把持して成形す
るようにした合成樹脂成形品の製造方法に関するもので
ある。

一般に合成樹脂シートを真空成形して各種の立体的な成
形品を製造する場合、シートの４周緑を把持し、この状
態でシートを加熱したのち成形している。

しかしこの場合把持されたシートの４周緑付近の樹脂温
度は他の部分のようにあがらず、成形の際の伸びが十分
でないため、把持臭に穣ヒータなどを内蔵させこの部分
を加熱する方式がとられている。この方式によれば把持
された部分のシートの伸びがある程度許容されるので、
成形操作が簡単となり成形品の外観も向上する。しかる
に第５図ないし第８図のように山の部分と谷の部分とが
多数連続した波形の成形品にあっては、たとえ把持具を
加熱しても多伸長部（谷）と少伸長部（山）の繰返し‘
こ起因するとみられる歪みが発生して成形品が変形し、
外観を低下させる憾みがある。勿論、把持具によって加
熱する温度に限度があり、あまり高温にすることはでき
ないし、この温度制禦も仲々大変である。また、当然の
ことながらヒータを内蔵した把持臭は製作費が嵩む難点
があり、その保守、点検も必要となる。さらに、従来の
方式では常温でシートを把持するため、第５図あるいは
第６図の如く周緑に平坦な部分がない立体的な成形品の
成形には適用することができない。本発明はこのような
状況に鑑みてなされたもので、その要旨とするところは
、合成樹脂シートを真空成形して立体的な成形品を製造
する方法において、合成樹脂シートを予熟した成形型上
に載遣してこのままの状態あるいは１辺または相対する
２辺を把持したのちこれを加熱し、次いで全部の辺ある
いは残りの辺を把持し、しかるのち真空成形を施すこと
を特徴とする合成樹脂成形品の製造方法にある。

以下、本発明を実施例の図面に従ってさらに詳細に説明
する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す斜視
図で、真空成形を行っている状態を示している。

図中Ａが成形台装置、Ｂが加熱装置、Ｃが真空吸引装置
で、Ｄは成形されている合成樹脂シートである。Ａの成
形台装置は、自走式となっている台盤１と、この台盤１
上に固定されている波状等の型面２１をもった成形型２
と、合成樹脂シート○を把持する把持臭３とからなって
いて、加熱装贋Ｂに対し出入りできるようになっている
。

すなわち、第２図に示すように台盤１の下面にはモータ
ー１０が配設されており、このモーター１０が動輪１１
を順逆に駆動し、レール１２上を走って台盤１を出入り
できるようにしている。勿論、モーターを台盤１の系外
に配置して駆動する機構を採用しても一向に差支えない
。この台盤１上にはアルミニウム等の金属で製作された
成形型２が固定されている。

そしてこの成形型２の上面には第３図に示す如き波状等
の立体的な型面２１が設けられている。第３図の成形型
２は第５図の波状の成形品を製作するのに用いられてい
るものであるが、第６図ないし第８図の成形品を製造す
る成形型はそれぞれその形状に合致した成形型が別に用
意される。一般の真空成形では、合成樹脂シートを予め
杷持してから行なうため、第７図の如く４周に平坦部が
あるかまたはわざわざ設ける必要があり、このため第５
図または第６図の如き波状の成形品を製造するには、一
旦第７図の如き成形品を得た上で後加工において裁断す
る必要があったが、本発明の方法においてはこのような
成形品であっても一挙に製作すること３ができる。成形
型２は、第３図に示すように平坦または僅かに傾斜する
短辺部２２の面を基準にして型面２１が低くなるように
すなわち凹型となるようにすると図示の如く合成樹脂シ
ートＤを成形型２に載せたとき短辺２２を把持すること
ができ３好都合であるが、型面がこれとは逆の凸型にな
っていても構わない。このような凸型の場合は合成樹脂
シートＤを加熱前に把持することができないが、このよ
うなときには合成樹脂シートＤを戦遣したままの状遼態
で成形台装置Ａを加熱装置Ｂに送４り込めばよい。この
ように合成樹脂シートＤを戦層したままの状態で移動さ
せると、成形台装置Ａの上で合成樹脂シートＤのズレが
予想されるが、本発明の場合予め成形型２を加熱してあ
るため、合成樹脂シートＤの成形型２と接触する部分の
抵抗が大きくなり、みだりにズレたりすることがない。
この場合の成形型２の予熱温度は、使用する合成樹脂シ
ート○の種類、厚さ等によって異なる夕 が、例えばメ
タクリル樹脂シートを用いた場合７０〜１００ｑｏ程度
である。３は４辺のそれぞれが独立に操作することがで
きる把持具で、主としてトグル式クランプ３０と押え縁
３１，３２と回敷しうる基台部とからなつ０ている。

すなわち、第４図に示す如く長辺側では下面に波状面が
形成された押え縁３１が配され、この背面に固着臭３６
を介してトグル式クランプ３０の先端が固着されている
（第１図参照）。この押え縁３１は２個のトグル式クラ
ンプ３０によ夕って支承された恰好となっており、合成
樹脂シートＤの長辺側を成形型２に対し押しつけ把持す
るようになっている。なお図示の例では長辺側の把持具
３が２分割されているが、必ずしもこのようになってい
る必要はなく、長辺が比較的短かし、成０形品等にあっ
ては短辺側と同様に連続した１本の押え縁であってもよ
い。短辺側の把持臭３も長辺側と実質的に同様であるが
、押え緑３２が一つの辺に１本でありかつ平坦な棒状を
なしている。またこれらのトグル式クランプ３０の下方
には、支タ承村３４が固着されており、この支承材３４
はさらに蝶番３３を介して台座３５に固着され基台部を
構成している。したがってこの基台部は、蝶番３３を中
心に回動しうるようになっている。以上のように図示の
把持具３は、長辺と短辺とがそれぞれ独立に操作される
ようになっており′、第４図の如く作動される。すなわ
ち第４図の実線が合成樹脂シートＤを把持している状態
を示しているが、これを開放するときはまずハンドル３
７を矢印イの如くやや上方に押し上げて押え縁３１に加
えられていた力を解き、これを上方に上げ（上方の仮想
図参照）ながらこれを蝶番３３を中心にして矢印口の如
く下方に回動させる（下方の仮想図参照）。この状態が
第２図に示されているが、逆に合成樹脂シートＤを把持
するときには、押え緑３１を持ち上げて合成樹脂シート
Ｄを押える位置（第４図実線の位置）に置き、やや上方
に位置しているハンドル３７をほぼ水平に戻して把持を
完了する。本発明に用いる把持具３は図示の例に限定さ
るものではなく、他の構造例えば成形台装置の上方に位
置する把持臭を機械的に昇降させて把持する方式などが
採用しうる。Ｂは成形台装置Ａが出入りできる空間をも
った加熱装置で、架台４と加熱ボックス５とファン６と
からなっている。

架台４は支柱４１と上部枠材夕４２によってゲート形に
組立てられ、この下方空間に成形台装置Ａが出入りでき
るようになっている。そして、第２図に示す如く加熱ボ
ックス５は、ボルト４４によって架台の上部枠材４２に
支承されている。図中４３は上部枠材４２に固着さＺれ
た取付座である。このようにして加熱ボックス５を支承
するとボルト４４の長さの範囲内で上下に調節すること
ができる利点がある。なお、図中５１は赤外線ヒーター
、５２は加熱を均一にするための金網、５３は遮熱膿で
ある。６は架台４上Ｚに誠遣されたファンで、真空成形
終了後成形品の冷却を早めるために使用するものである
。

したがって第１図の真空成形の状態にある合成樹脂シー
トＤに効率よく空気が吹き付けられるように、ファン６
の取付位置および角度を設定するとよい。２本発明にお
いては加熱装置Ｂを固定式とし、成形台装置Ａを移動式
としているため、加熱のための電気系統が固定化でき、
したがって大型の成形装置にあってもその製作費を節減
することができ、さらに加熱部が固定しているため加熱
効率がよく２しかもこれらの保守、点検を容易にするこ
とができる利点がある。

Ｃは真空吸引装置で、図面上真空ポンプは省略している
が、この真空ポンプに一方が連結された吸引管７の他方
を成形型２の側方に連結する。

成３形型２の内部は第３図の如く空洞２３になっていて
、型面２１の適所に吸引孔２４が穿設されている。この
ような真空吸引装置Ｃによって、真空成形する場合第１
図の如く加熱軟イ凸伏態となった合成樹脂シートＤの４
周を把持具３によって把持し、これを真空吸引すると空
洞２３内の空気が吸引され合成樹脂シートＤが型面２１
に当綾されこの面に沿って賦形される。なお、吸引管７
は成形台装置Ａが移動するため所定の長さとしまた屈曲
できる材料からなるものが望ましい。以下、この装置を
用いた本発明の製造方法の手順について説明する。

まず予め所定の寸法に裁断した合成樹脂シートＤを用意
する。

一方成形台装置Ａは、合成樹脂シ−ト○を載せないで加
熱袋檀Ｂに移動し、成形型２の表面を適温にまで加熱す
る。このようにして子熱した成形型２に上記合成樹脂シ
ートＤを戦直し、糠辺側の把持具３のみを操作してこの
辺を把持する。なお、前述したように成形型２の表面が
平坦部より突出したいわゆる凸型の場合は、この段階で
は把持できないので、合成樹脂シートＤを載せたままの
状態とする。次にこの状態で成形台装鷹Ａのモーター１
０を駆動させて、加熱装置Ｂ内へ移動し、成形に適する
温度まで合成樹脂シートＤを加熱する。すなわち加熱し
ている状態は第２図に示されているが、赤外線ヒーター
５１からの鱒射熱によって加熱される。加熱の条件は使
用する合成樹脂シートＤの種類、厚さなどによって異な
るが、このような赤外線による加熱の場合、一般に通電
した電圧と加熱域に滞在している時間によって表わされ
る。このように加熱すると少なくとも長辺側は何等把持
されておらず合成樹脂シートＤの端部まで十分加熱する
ことができ、後工程における真空成形の際すこぶる好結
果を与える。またこのようにできるだけシートの周辺ま
で十分に加熱すると、成形したのちの所謂成形歪が少な
くなり、後工程で周辺部等に穿孔等の機械加工を施して
も生ずることがない。タ 合成樹脂シートＤが十分に加
熱されたら、成形台装置Ａを加熱装置Ｂから引出し、残
りの辺すなわち長辺側の把持臭３を操作して同辺を把持
する。

勿論、加熱前に全く把持していないときには、この段階
で４辺全部を把持する。このようにｏ４辺を把持したら
真空成形を施すこととなるが、この状態を示すのが第１
図である。この状態に至ったら真空ポンプ（図示略）と
連結する吸引管７のバルブ（図示略）を開いて真空圧を
作用させるが、これによて成形型２の空洞２３の空気が
吸引夕され、さらに波状面２１の吸引孔２４に吸引圧が
生じ合成樹脂シートＤを賦形させる。この真空成形は真
空圧を作用させるだけできわめて短時間に終了し、引続
き架台４に設置されたファン６が作動し、成形面を空冷
する。適度に冷却されたとこ０ろで、４辺の把持具３を
全て開放し、波状に成形された第５図の如き成形品をと
り出す。なお、合成樹脂シートＤの成形は上述の通り一
旦加熱装置Ｂから出して行なうのが一般的であるが、特
に成形時に高い温度を保持する必要がある場合には、成
形台装置Ａが加熱装置Ｂ内にある状態で成形しても一向
に差支えない。

本発明は以上の如き製造方法によって成形品を製作する
ものであるから、」般の真空成形の際に惹起される把持
臭による問題点を未然に解決して、寸法精度がよく外観
の優れた成形品を効率よく製造することができる。

なお、上記説明においては、第５図の如き波状の成形品
を製造する例について説明したが、本発明においては第
６図ないし第８図の波状の成形品さらには他の立体的な
成形品についても同様に製造することができるのは勿論
である。本発明において使用する合成樹脂シートＤは、
メタクリル樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂あるい
はポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂からなるも
のであれば特に限定されるものではなく、その大きさ、
厚さも一般の真空成形が可能な範囲であれば同機に適用
でき、特にその形状が大きな成形品の製造に好適である
。

以下、具体的に実施例について説明する。

合成樹脂シートとしてメタクリル樹脂板を用、第１図な
いし第４図に示した装置によって第５図に示した波状の
成形品を製造した。

すなわち、まず横３４０物舷、縦１４０仇肋‘こ裁断し
た板厚２肌の透明なメタクリル樹脂板を用意した。この
樹脂板を約９０００に子熟したアルミニウム製成形型上
に戦遣し（第３図参照）、相対する短辺側を把持した上
で成形台装置を移動して加熱装置に入れた。加熱の条件
は、赤外線ヒーターの電圧を１８０Ｖとし、約６０秒間
加熱した。加熱後成形台装置をとり出し、残３りの最辺
側の把持具を操作してこの辺も把持した。引続き、真空
吸引装置を操作してメタクリル樹脂板に対し真空圧を作
用させ、同板を波形に賦形ごせた。この状態のまま架台
上のファンをまわし成形品を空冷し、適度に冷却したと
ころで把持具を開放して成形品をとり出した。得られた
波状成形品は、成形型の波状の型面を忠実に再現した良
好なものであり、寸法精度も高く外観の優れたものであ
った。

本発明は以上の如き構成からなるものであるから、特別
把持具を予熱することなく寸法精度、外観の優れた波状
成形品を製造することができ、しかも把持臭の簡略化と
あいまって経済的にも優れた製造方法を提供できる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す斜視
図、第２図は第１図の装置において加熱している状態を
示す一部欠戦側面図、第３図は成形型に合成樹脂シート
を戦直した状態を千鱗略的に示す一部欠教斜視図、第４
図は把持臭の作動の状態を示す側面図、第５図ないし第
８図は本発明によって得られる成形品の例を示す斜視図
である。 Ａ……成形台装置、１……台盤、２……成形型、３……
把持具、１１・・…・動輪、２１・・・…型面、３０…
…トグル式クランプ、３１，３２……押え縁、３３・・
・・・・蝶番、Ｂ・・・・・・加熱装置、４・・・・・
・架台、５……加熱ボックス、６……ファン、Ｃ……真
空吸引装置、７・・・・・・吸引管、Ｄ・・・・・・合
成樹脂シート。第５図 第６図 第ー図 第２図 第３図． 第４図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合成樹脂シートを真空成形して立体的な成形品を製
   造する方法において、合成樹脂シートを予熱した成形型
   上に載置したこのままの状態あるいは１辺または相対す
   る２辺を把持したのちこれを加熱し、次いで全部の辺あ
   るいは残りの辺を把持し、しかるのち真空成形を施すこ
   とを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。