JPS6038117A - 熱硬化性樹脂材料の成形進行状態の検知方法及びこの検知方法を用いた成形制御方法並びに成形装置 - Google Patents

熱硬化性樹脂材料の成形進行状態の検知方法及びこの検知方法を用いた成形制御方法並びに成形装置

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JPS6038117A
JPS6038117A JP14768283A JP14768283A JPS6038117A JP S6038117 A JPS6038117 A JP S6038117A JP 14768283 A JP14768283 A JP 14768283A JP 14768283 A JP14768283 A JP 14768283A JP S6038117 A JPS6038117 A JP S6038117A
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 本発明は、熱硬化性樹脂材料の成形進行状態の検知方法
及びこの検知方法を用いた成形制御方法並びに熱硬化性
樹脂材料用の成形装置に関する。
従来、熱硬化性樹脂材料の成形方法は、予め定めた標準
の成形温度及び成形時間に基づいて成形していた。とこ
ろが、実際に熱硬化性樹脂材料を成形する場合には、熱
硬化性樹脂材料を溝底する各構成物質の溝底比率のバラ
ツキ及び外気温度変化に伴う熱硬化性樹脂材料の粘度変
化等により最適成形温度と予め設定した標準の成形温度
とが一致しないときがあり、標準の成形時間では成形時
間過多又は成形時間不足となることがあった。
そこで、従来は、成形時間過多又は不足を修正するため
、得た成形品を分析して成形温度あるいは成形時間の設
定値を修正していた。しかし、得た成形品の分析のみで
は、ゲル化時間及び硬化時間が的確に把握できないため
、最適成形温度あるいは最適成形時間の修正を迅速にす
ることができず、歩留が低くなる欠点があった。
そこで、本発明者は、歩留の向上を図るために、幾多の
実験を繰返した結果、熱硬化性樹脂材料のゲル化時にお
ける熱膨張現象及び硬化時における収縮現象を可動金型
の変位現象として捉え得ることを発見し、かかる知見に
基づいて本発明を完成するに至った。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図(Al(B)は本発明に係る熱硬化性樹脂材料用
の成形装置の実施例を示す要部断面図である。成形装置
1は、加圧成形方式の成形装置であって、固定盤2に雄
型の固定金型3が取付られていると共に、上下移動自在
の可動M4に雌型の可動金型5が固定しである。該可動
盤4は、油圧シリンダー等からなる可動金型用操作手段
6の出力端6aに接続されており、該可動金型用操作手
段6の出力を受けて上下移動するように溝底されている
。該可動金型用操作手段6は、油圧シリンダーを定圧制
御する等して、前記可動金型5を固定金型3へ所定圧力
で型締めし、且つ熱硬化性樹脂材料8の内圧変動により
発生する可動金型5へ作用する背圧変動に対応して可動
金型5を固定金型3に対して前進又は後退させ得るよう
に構成されている。該可動金型5には成形厚み調節用の
スペーサー7.7が配設されている。前記可動盤4には
、変位検出装置9の検出器9aが取付られている。該検
出器9aは、差動トランス方式等が採用され、可動金型
5と連動して比例状態に移動する可動盤4の変位を検出
して、固定金型3に対する可動金型5の変位を間接的に
検出するように構成されている。なお、図示省略したが
、固定金型3に対する可動金型5の変位を直接的に検出
する構造とすることも勿論可能である。該検出器9aの
検出信号aは、第2図に示す如く、変位計9bで処理さ
れ可動金型5の変位が適宜方式で表示出力される。該変
位計器9bからの出力信号すは、レコーダー10及び演
算装置11へ入力される。演算装置11は、マイクロコ
ンピュータ−等からなり、入力された信号すを1同機分
処理して可動金型5の変位速度を得ると共に、2同機分
して得た後述する(第3図参照)熱硬化性樹脂材料8の
流出停止時期の、硬化開始時期O及び硬化終了時期@か
らゲル化l111ilGT及び硬化時間CTを得るよう
に構成されている。該硬化終了時期Oを知らせる演算装
@11からの信号Cは、昇降制御装[12に入力される
。該昇降制御装置12は、信号Cを適宜処理した後、可
動金型用操作手段6である油圧シリ2ンダーを降下させ
る信号dとして油圧ユニット13へ出力するように構成
しである。前記演算装置11により得たゲル化時間GT
及び硬化時間CTは、予め設定された標準のゲル化時間
及び硬化時間と比較される。そして、演算装置11は、
得たゲル化時間GT及び硬化時間CTが対応する標準の
FR間よりも短いときには前記金型3.5を適宜温度降
温せしめる信号eを1型用の加熱冷却制御装置14へ出
力し、逆に得たゲル化時間及び硬化時間が対応する標準
の時間よりも長いときには前記金型3,5を適宜温度昇
温せしめる信号[を加熱冷却制m装置14へ出力するよ
うに構成されている。前記演算装@11から加熱冷却制
御装置14へ出力する信号e、fの出力頻度は、熱硬化
性樹脂材料8を成形する毎に行なうことに限定すること
なく、成形回数の数回(例えば、5回)に対して1回の
割合で出力することもある。
なお、本発明に係る熱硬化性樹脂材料用の成形装置は、
前記第1図式(B)に示す圧縮成形方式に限定するもの
でなく、図示省略したが、トランスファー成形方式又は
射出成形方式であってもよく、前述の如ぎ可動金型用操
作手段6と変位検出装置9とを備えた成形装置であれば
、成形方式を問わない。
次に、本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形進行状態の
検知方法及びこの検知方法を用いた成形制御方法を、M
1図図八B)及び第2図に示す成形装置1を用いた実施
例に基づいて説明する。先ず、降下状態の可動金型5の
凹部5aへ所定量の熱硬化性樹脂材料8(以下、材料8
という)を載置する。
次に、可動金型用操作手段6を作動させて可動金型5を
上昇させ前記材料8を加圧する。材F18が第1図(B
)に示す如くキャビチー15内で加圧されると、キャビ
チー15内の空気及び余分な材料8が0.05〜0.I
n+n+程度のクリアランスからなるピンチオフ部16
から外部へ流出する。ピンチオフ部16で材F18が硬
化するとピンチオフ部16からの材料8の流出が停止し
、金型3,5の加熱によりキャビチー15内の材料8が
熱膨張する。所定圧力で型締めしている可動金型5は、
材料の8の熱膨張により発生する背圧が作用し、可動金
型の5の加圧力と材料8の内圧とがバランス位置まで降
下する。
該降下に伴なう可動金型5の変位量は、変位検出装置9
により逐次検出される。材料8の熱膨張がなくなり、ゲ
ル化した後に材料8の硬化が開始される。すると、可動
金型5は材料8の硬化収縮に伴ない上昇する。該上昇に
伴なう可動金型5の変位量は、変位検出装置9により逐
次検出される。
変位検出装置9により逐次検出された可動金型5の変位
量はレコーダー10に出力されると、例えば第3図に示
す如き変位一時間の曲線Aとして得られる。図中のはキ
ャビチー15内からの材料8の流出停止時期、◎は材料
8の熱膨張終了時期、■は硬化開始時期及び■は硬化終
了時期に夫々相当する。このように、変位検出装置9に
より可動金型5の変位を検出することにより、材料8の
成形進行状態を検知することができる。
前記硬化終了時期■を知らせる演算装置11からの信号
Cは、昇降制御装@12において、必要な光沢増加時間
等の後処理時間HTが付加処理された後、可動金型用操
作手段6を降下させる信号dとして油圧ユニット13へ
出力され、可動金型用操作手段6を作動させて可動金型
5を降下させる。型が開いたならば、適宜手段にて成形
品を取出す。
前記光沢増加時間とは、第3図の曲線Bに示す如く、材
料8がSMC(Sheet Mo1d Com −po
und )等の場合、硬化成形品の表面の光沢が所定の
光沢(図中の場合はG 1oss 90)に達するに必
要な硬化終了時期■後の加熱保持時間を言う。
演算装置11で得たゲル化時間GT及び硬化時間CTが
対応する標準の時間より短いときには、前記金型3.5
を適宜温度降温せしめる信号eを加熱冷却制御装置14
へ出力し、金型3,5が最適加熱温度になるように調節
する。逆に、得たゲル化時間GT及び硬化時間CTが対
応する標準の時間より長いときには、前記金型3,5を
適宜温度昇温せしめる信号fを加熱冷却制御装置14へ
出力し、金型3.5が最適加熱温度になるように調節す
る。
本発明者は、下記の条件により実験し第3図に示す如ぎ
結果を得た。
(1)熱硬化性樹脂材料 ■ 種 類 SMC ■ 構 成 不飽和ポリエステルm脂 80部 低収縮剤 200 部炭酸カルシュラム 100部 硬化剤 1部 離型剤 3部 増粘剤 1部 ガラス繊維 80部 (2成形条件 ■ 金型温度 固定金型 135℃ 可動金型 145℃ ■ SMCのチャージ量 350g ■ 成形品の形状 200x220x4,5 arm■
・加圧力 50kgf/cd (3) 光沢測定方法 ■ 測定II Gloss Meter GM−26■
 受光面ill 12x2G+as 60゜以上詳述の
如く本発明は、次の如き優れた効果を有する。
(1) 変位検出装置により熱硬化性樹脂材料の成形進
行状態を瞬時に且つ連続的に検知することが出来るので
、各成形品の品質管理を容易に行なうことが可能となる
と共に、金型の湿度管理及び成形時間管理を簡単に行な
うことが可能となり歩留の向上を図ること出来る。
(2実際のゲル化時間及び硬化時間と標準のゲル化時間
及び硬化時間とを比較しつつ金型温度を逐次制御するこ
とが出来るので、瞬時に金型温度を最適温度に調節する
ことが可能となり歩留の向上を図ることが出来る。
(3)実際の硬化終了時期から後処理時間経過後に成形
品を得ることが出来るので、常に所定品質の成形品を得
ることが可能となり歩留の向上を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図へ〇3)は本発明に係る熱硬化性樹脂材料用の成
形装置の実施例の要部を示す断面図、第2図は本発明に
係る熱硬化性樹脂材料の成形進行状態の検知方法及びこ
の検知方法を用いた成形制御方法の実施例を説明する回
路図、第3図は本発明に係る熱硬化性樹脂材料の成形進
行状態の検知方法により得た熱硬化性樹脂材料の成形進
行状態を示すグラフである。 3・・・固定金型 5・・・可動金型 6・・・可動金
型用操作手段 8・・・熱硬化性樹脂材料 9・・・検
出装置 11・・・演算装置 14・・・加熱冷却制御
装置 特許出願人 伊奈製向株式会社 代 理 人 弁理士 内田敏彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、可動金型に作用する背圧に対応して可動金型を後退
    又は前進させ得る可動金型用操作手段にて可動金型を固
    定金型へ所定圧力で型締めし、金型内へ充填した熱硬化
    性樹脂材料を加圧加熱し、該熱硬化性樹脂材料が硬化完
    了に至るまでに生じる熱硬化性樹脂材料の熱膨張及び硬
    化収縮に起因して発生する前記可動金型の移動変位を適
    宜変位検出装置で検出することを特徴とする熱硬化性樹
    脂材料の成形進行状態の検知方法。 2 可動金型に作用する背圧に対応して可動金型を後退
    又は前進させ得る可動金型用操作手段にて可動金型を固
    定金型へ所定圧力で型締めし、金型内へ充填した熱硬化
    性樹脂材料を加圧加熱し、該熱硬化性樹脂材料が硬化完
    了に至るまでに生じる熱硬化性樹脂材料の熱膨張及び硬
    化収縮に起因して発生する前記可動金型の移動変位を適
    宜変位検出装置で検出して熱硬化性樹脂材料のゲル化時
    間及び硬化時間を検知し、得たゲル化時間及び硬化時間
    を予め設定した標準のゲル化時間及び硬化時間と比較し
    、得たゲル化時間及び硬化時間が対応する標準の時間よ
    り短いときには前記金型を適宜温度降温せしめ、逆に得
    たゲル化時間及び硬化時間が対応する標準の時間より長
    いときには前記金型を適宜渇度昇湿せしめて金型を温度
    制御することを特徴とする熱硬化性樹脂材料の成形制御
    方法。 3、可動金型に作用する背圧に対応して可動金型を後退
    又は前進させ得る可動金型用操作手段にて可動金型を固
    定金型へ所定圧力で型締めし、金型内へ充填した熱硬化
    性樹脂材料を加圧加熱し、該熱硬化性樹脂材料が硬化完
    了に至るまでに生じる熱硬化性樹脂材料の熱膨張及び硬
    化収縮に起因して発生する前記可動金型の移動変位を適
    宜変位検出装置で検出して熱効果性樹脂材料の硬化終了
    時期を検知し、得た硬化終了時期から後処理時間経過後
    に可動金型を固定金型から後退させて型開きし成形品を
    得ることを特徴とする熱硬化性樹脂材料の成形制御方法
    。 4、金型内において熱硬化性樹脂材料を加熱加圧して成
    形する成形装置において、可動金型に作用する背圧に対
    応して可動金型を固定金型に対して後退又は前進するよ
    うにした可動金型用装置手段と、前記可動金型の移動変
    位を検出する変位検出装置とからなることを特徴とする
    熱硬化性樹脂材料用の成形装置。 5、前記変位検出装置は、検出値用のレコーダーを備え
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の熱
    硬化性樹脂材料の成形装置。
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