JPS6064811A - 樹脂プレス成形加工装置 - 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】 本発明は樹脂を成形加工するのに、容器で所要の振動エ
ネルギ、高周波エネルギ等をもって被加工樹脂を加熱し
溶融し、形成した融体を所定の形状を付した型内に注入
し加圧成形する樹脂成形加工方法に関する。また、超音
波振動を利用して形成した前記の加圧成形体を所要の形
状の原材料とし、さらに再度の超音波振動を加えて加熱
し溶融成形するものまたは該再度の成形体に別の同様に
形成した成形体を加えて、融着成形体または混合組成融
溶成形体を製造する方法に関する。本発明にいう樹脂の
語は、単独の樹脂、複数の樹脂の混合組成の樹脂、これ
らの樹脂を主体としセラミック、炭素、金属、金属化合
物またはこれらの混合物の所要量を混合したものを含め
て意味する。

従来、樹脂の注型成形において、気泡が混入したシ、歪
みが生じたシする欠点があった。このため射出成形にお
いて、ガスを抜く工夫、例えば金型や加熱シリンダにベ
ント（ガス抜き装置）ヲ設けるとか、エンプラの混練過
程において充填材を均一分散させるために加熱シリンダ
内のスクリューを長くするとかの改良が行なわれている
が充分ではない。

これらの現状にかんがみ、本発明は、樹脂粉体全所定の
容器中で、マイクロウェーブ、高周波銹導などにより加
熱し溶融し混練するとき、及び、所定形状の成形用型内
に注入し加圧成形するとき超音波振動を与えるようにし
、且つ注入ノズルと成形型との間に数値制御の相対位置
出し制御を行なうようにしたことを特徴とする特 次に、本発明を若干の実施例について図面に基づいて説
明する。第１図は、一実施例の一部拡大正面断面図で、
容器１０内腔７に成形するべき基材樹脂Ｍｅ充填しピス
トン９を軸１９を下降用所要圧力で押し、下部内腔６の
排出に連通ずる射出ノズル８から溶融樹脂Ｐを型１の成
形面２に射出する。

射出前にノズル８の上部内腔６部分にホーン１２Ａ及び
１２Ｂを挿入して振動子１１ＡとＩＩＢにより超音波振
動を発生作用する。容器１０内樹脂の加熱装置は図示し
ないが、高周波マイクロウェーブによる誘電加熱或は超
音波振動エネルギーを利用することができる。所要の組
成の樹脂を加熱溶融して、その溶融状態を制御調節しピ
ストン９加圧によりノズル８より押出すが、このときホ
ーン１２Ａ、１２Ｂより超音波を加え、超音波振動状態
の樹脂Ｐを押出し、型１に注入する。

容器１０にはＸ、Ｙ軸のネジ部５を付設し、これに係合
する軸Ｘ、Ｙをモータ４Ａ、４Ｂによシ駆動する。３は
数値制御装置で、これによりモータ４Ａ。

４Ｂを制御し、容器１０をＸ−Ｙ位置制御し、型面２形
状に応じた創出成形を行なう。図示しないが、ピストン
９に与える加圧制御を数値制御装置３によって調整し、
ノズル８の注入位置と押出し樹脂Ｐの量を制御すること
ができる。

次に第２図について説明すると、容器ＩＯ内７に樹脂原
料Ｍを供給し、加圧ピストン否・兼ねる超音波振動子１
１ヲ有する加圧ホーン１１ｚ軸にＪｉｊ人する。１４Ａ
は原料ＭＡを供給するホッパ、１４Ｂは原料ＭＢｉ供給
するホッパで、各々シリンダ１５Ａ。

１５Ｂに設けられ、ピストン１６Ａ、１６Ｂの押圧によ
υ容器内７に所要量の各原料が供給される。１７Ａ。

１７Ｂはピストン駆動モータ、１８Ａ、１８Ｂが駆動軸
である。容器先端ノズル８から射出する溶融樹脂Ｐは型
１の凹部内面に射出成形されるが、型１は駆動台５に取
付られ、形状に応じたＮＣ制御が行なわれる。ＮＣ制御
はＮＣ制御装置３による信号によってモータ４Ａ、４Ｂ
’ｉ駆動し型１ｉＸ−Ｙ平面に位置出し制御し、且つモ
ータ４Ｃ’５駆動してｚ軸にホーン１２を加圧して位置
に対する溶融樹脂の射出量の制御を行なう。

ホッパ１４Ａ、１４Ｂよシ供給する原料ＭＡ、ＭＢは成
形体用途に応じ任意に選択し且つ任意の量で配合する。

ピストン１６Ａ、１６Ｂによって容器１０内に供給され
た原料Ｍはホーン１２の超音波振動によシ攪拌混合され
溶融体化される。加熱には超音波振動に加えて高周波誘
電熱され、また容器及び振動ホーン１２等を誘導加熱し
てもよく、加熱溶融された原料Ｍは超音波エネルギによ
りよく混練され、内部に溶込んだ気体、ガス等が容易に
排出され、良好な中実溶融体を生成する。

こうして容器１０内で混合し加熱溶融し混練した溶融樹
脂は２軸モータ４ＣのＮＣ制御によりホーンＩｎ加圧し
てノズル８から押出される。この押出工程においても振
動子１１を作動することにより超音波振動を継続作用す
ることにより射出効果をスムースにし外部気体の混入を
防止して安定な射出を行なうことができる。

ノズル８の下方には所定形状の型１が設けられ、且つこ
の型１は駆動モータ４Ａ、４ＢのＮＣ制御によ５ｘ軸、
Ｙ軸の位置制御が行なわれる。また２軸モータ４ＣもＮ
Ｃ制御装置３によって制御される。したがって型ｌはＮ
Ｃ制御によってノズル８との間に相対位置出し制御が行
なわれ、型の内■ｊ２の各細形状に応じてノズル８が対
向する毎にモータ４Ｃが駆動されホーンｌｉ−押圧して
所定量の溶融樹脂Ｐを躬出し型内２に供給し、とのＮＣ
制御による位置出しと射出量制御とを逐次進め型１０面
形状２に応じて適量の樹脂の供給ｆ３：型面全体に行な
い、安定した良好な射出成形を行なうことができる。こ
れによシ成形品はＮＣ制御の位置出し供給量制御と射出
時の超音波付加により気泡等を含まない、また型内２の
凹凸部に密着する転写精度の高い良好な成形品を得るこ
とができる。

前記の第１図、および第２図に示した実施例において、
超音波振動は約１５〜４０ＫＨｚｉ適用した。

誘電加熱には２４６５Ｍ１１ｚのマイクロ波を用いたが
５０〜ＩＭＨｚ程度の低周波誘導加熱を併用することに
よって良好々結果が得られた。

原料樹脂の粉末形状は、できるだけ均一な寸法と微細化
するのが好ましい。加熱混合時に超音波振動により表面
活性化が進められ、混合と加熱が均一に有効に進行する
。このため振動エネルギーを粉粒樹脂とその加熱体に均
一に与えるようにすることが重要である。容器の外壁側
に設ける発振器としては、超音波振動のほかに、補助的
なものとして機械的振動を発生する所謂各種のバイブレ
ータ−を利用することができる。

実際に、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール
、ポリカーボネイト、ポリエチレンオキサイド、ポリブ
チレンフタレートまたはこれらの混合粉体を用いて試験
を実加・したところでは、振動エネルギー発生をする適
用方法を異にする振動源を、一定の出力になるようにし
、常に共振点を安定に保持し、固体と溶融体とに応じ、
付与する振動エネルギーを調節することが必要である。

そして、型に注入後プレスして成形するとき、ポリプロ
ピレンまたはポリカーボネートで普通の成形をする場合
、樹脂ＣＣ（立方糎）当り１５Ｗ程度のエネルギーで成
形することが可能であることを確認した。プレス成形に
は樹脂型を用いることができる。

前記した方法を用いるのに、成形体は種々な複雑な要件
を必要とする場合がある。第１図及び第２図に示したよ
うに、容器下部に設けたノズル８から通常の方法で所定
の普通の型内に注入して成形体を得る場合は、特に困難
なことはない。しかし組成に特別な性質を与え、大量浴
融し多数の小形成形体を量産する場合とか、作業環境上
の配慮を要することがある。

樹脂の種類によっては、均一混合をし、また未溶融体を
含有して成形する場合もあるが、これらの場合に、さら
に良好な成形紹成体を得るために、前記の排出口８から
出た樹脂を他の予備型に入れ、成形冷却後に、さらに粉
体を形成し、これケ基体樹脂として、それ自体または他
の樹脂を加えてＨ［定の成形体を形成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の一部断面拡大正面図。第
２図は他の実施例である。 Ｍ　、　ＭＡ　、　ＭＢ・・・樹脂原料（粉）１・・・
型　３・・・数値制御数回 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・・モータ　８・・・ノズル６．７
・・・容器内腔　９・・・ピストン１０・・・容器　１
１．　ＩＩＡ、　ＩＩＢ・・・振動子１２、１２Ａ、　
１２Ｂ・・・ホーン １４Ａ、　１４Ｂ・・・ホッパ　１６Ａ、　１６Ｂ・・
・ピストン特許出願人　株式会社　弁上ジャパックス研
究所代　理　人　弁理士　中　西　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ　素材樹脂を加熱し溶融してノズルよシ注型して所定
   の樹脂成形体を成形するものにおいて前記ノズルよシ注
   型する樹脂に超音波振動を加える振動装置と、前記ノズ
   ルと型間に数値制御の相対位置出し制御を行なう数値制
   御装装置とを設けて成ることを特徴とした樹脂成形加工
   装置。