JPS6159220B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6159220B2 JPS6159220B2 JP56111775A JP11177581A JPS6159220B2 JP S6159220 B2 JPS6159220 B2 JP S6159220B2 JP 56111775 A JP56111775 A JP 56111775A JP 11177581 A JP11177581 A JP 11177581A JP S6159220 B2 JPS6159220 B2 JP S6159220B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- synthetic resin
- temperature
- mold
- compression
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/561—Injection-compression moulding
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は射出圧縮成形法に関し、その目的とす
るところは厚肉でかつ偏肉の製品であつても金型
に対して転写効率が良好な成形を可能にすると共
に低い圧縮圧で成形可能な方法を提供することに
ある。
るところは厚肉でかつ偏肉の製品であつても金型
に対して転写効率が良好な成形を可能にすると共
に低い圧縮圧で成形可能な方法を提供することに
ある。
従来の射出圧縮成形法は、射出成形用金型の改
良されたものであれ、圧縮成形用金型の改良され
たものを用いるものであれ、何れの場合も金型を
加温しておいて射出操作し、次いでゲート部を機
械的にシールするかあるいはゲートの薄肉部を冷
却固化によりシールしてキヤビテイに充填された
合成樹脂が前記ゲートより逆流しないようにして
圧縮操作を行い、キヤビテイの合成樹脂が冷却固
化するのを待つて金型を開き、成形品を取り出す
ことが行われている。なお成形サイクルにおける
金型の温度制御は成形１サイクルを通して一定型
温度に維持したり、射出直前に金型を加熱し、射
出圧縮後に急速冷却するなどの操作が行われてい
る。
良されたものであれ、圧縮成形用金型の改良され
たものを用いるものであれ、何れの場合も金型を
加温しておいて射出操作し、次いでゲート部を機
械的にシールするかあるいはゲートの薄肉部を冷
却固化によりシールしてキヤビテイに充填された
合成樹脂が前記ゲートより逆流しないようにして
圧縮操作を行い、キヤビテイの合成樹脂が冷却固
化するのを待つて金型を開き、成形品を取り出す
ことが行われている。なお成形サイクルにおける
金型の温度制御は成形１サイクルを通して一定型
温度に維持したり、射出直前に金型を加熱し、射
出圧縮後に急速冷却するなどの操作が行われてい
る。
従来の射出圧縮成形法では肉厚のある成形品や
偏肉のある成形品を成形しようとすると、ひけマ
ーク（Sink mark）や応力残留歪が残り易い。そ
れにもかかわらず従来では成形サイクル短縮化の
ために成形品を水中に投じて冷却する方法がとら
れることがある。従来、前記ひけマークの発生を
押えるためには、合成樹脂温度の高い時に高い圧
力を射出圧力や圧縮圧により加えることが要求さ
れ、そのため射出シリンダを超高圧にするとか、
高圧縮圧成形を行わなければならない。例えば、
オーストリア国、ENGEL MACHINEN
FABRIK製のCoining Machine（別名Sandwitch
Press）と呼ばれる射出圧縮成形機のカタログに
は、キヤビテイー内樹脂圧が300〜400Kg／cm2とな
るように射出を行い、700〜800Kg／cm2の圧縮圧を
樹脂に付加することが望ましいと記載されてい
る。しかし一般の圧縮成形においては100〜300
Kg／cm2の圧縮圧を付加するのが常態であり、前記
射出圧縮成形機の圧縮圧とは余りにも大きな差が
ある。このため射出圧縮成形機は圧縮成形機に比
べて著しく過大な型締力を必要とする。
偏肉のある成形品を成形しようとすると、ひけマ
ーク（Sink mark）や応力残留歪が残り易い。そ
れにもかかわらず従来では成形サイクル短縮化の
ために成形品を水中に投じて冷却する方法がとら
れることがある。従来、前記ひけマークの発生を
押えるためには、合成樹脂温度の高い時に高い圧
力を射出圧力や圧縮圧により加えることが要求さ
れ、そのため射出シリンダを超高圧にするとか、
高圧縮圧成形を行わなければならない。例えば、
オーストリア国、ENGEL MACHINEN
FABRIK製のCoining Machine（別名Sandwitch
Press）と呼ばれる射出圧縮成形機のカタログに
は、キヤビテイー内樹脂圧が300〜400Kg／cm2とな
るように射出を行い、700〜800Kg／cm2の圧縮圧を
樹脂に付加することが望ましいと記載されてい
る。しかし一般の圧縮成形においては100〜300
Kg／cm2の圧縮圧を付加するのが常態であり、前記
射出圧縮成形機の圧縮圧とは余りにも大きな差が
ある。このため射出圧縮成形機は圧縮成形機に比
べて著しく過大な型締力を必要とする。
第１図〜第４図は圧縮成形機の圧縮圧、または
射出成形機の射出圧力程度の圧縮圧で精度の良い
製品を成形できる本発明の具体的な一実施例を示
し、以下本発明のヒートサイクル射出圧縮成形法
をこの実施例に基づいて説明する。
射出成形機の射出圧力程度の圧縮圧で精度の良い
製品を成形できる本発明の具体的な一実施例を示
し、以下本発明のヒートサイクル射出圧縮成形法
をこの実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の成形法に使用する金型のキヤ
ビテイのモデルを示し、１は固定側の型板、２は
可動側の型板、３は可動側のキヤビテイブロツ
ク、４は圧縮時にゲート５を通つて充填された合
成樹脂がスプルーより溢れることを防ぐゲートシ
ール材であり、ここでキヤビテイ６は前記型板１
と２の間に僅かな開き代δがある状態においても
充填された合成樹脂の液漏れが生じないように、
型板２に装着されたキヤビテイブロツク３の一部
が固定側のキヤビテイ凹部７に嵌合してシール状
態となつており、金型の開閉に伴つてキヤビテイ
ブロツク３は前記キヤビテイ凹部７の内周面に沿
つてスライド移動するよう構成されており、仮想
線で示すキヤビテイブロツク３はδ＝０の時のキ
ヤビテイブロツク３の位置を表わす。なお、金型
は急速に加熱昇温、冷却することができるように
型板１，２の熱容量を小さくすると共に、第１図
には図示されていないが実際の金型はキヤビテイ
表面８近傍に金型温度制御用として冷却用流体挿
通用孔およびヒーターや高周波コイルなどが設け
られている。
ビテイのモデルを示し、１は固定側の型板、２は
可動側の型板、３は可動側のキヤビテイブロツ
ク、４は圧縮時にゲート５を通つて充填された合
成樹脂がスプルーより溢れることを防ぐゲートシ
ール材であり、ここでキヤビテイ６は前記型板１
と２の間に僅かな開き代δがある状態においても
充填された合成樹脂の液漏れが生じないように、
型板２に装着されたキヤビテイブロツク３の一部
が固定側のキヤビテイ凹部７に嵌合してシール状
態となつており、金型の開閉に伴つてキヤビテイ
ブロツク３は前記キヤビテイ凹部７の内周面に沿
つてスライド移動するよう構成されており、仮想
線で示すキヤビテイブロツク３はδ＝０の時のキ
ヤビテイブロツク３の位置を表わす。なお、金型
は急速に加熱昇温、冷却することができるように
型板１，２の熱容量を小さくすると共に、第１図
には図示されていないが実際の金型はキヤビテイ
表面８近傍に金型温度制御用として冷却用流体挿
通用孔およびヒーターや高周波コイルなどが設け
られている。
次に第３図に示すフローチヤートと第４図ａ，
ｂの温度サイクルと成形操作の関係図に従つて成
形サイクルと金型温度［第４図ａの特性Ａ］と樹
脂温度［第２図ａの特性Ｂ］ついて説明する。な
お、金型の温度制御の概略は、第４図ａ，ｂから
明らかなように、成形１サイクルに従つて、低い
方から「取出し設定温度T1」，「射出時金型温度
T2〜T3」，「流動温度T4以上」の三段階に変化さ
せられている。
ｂの温度サイクルと成形操作の関係図に従つて成
形サイクルと金型温度［第４図ａの特性Ａ］と樹
脂温度［第２図ａの特性Ｂ］ついて説明する。な
お、金型の温度制御の概略は、第４図ａ，ｂから
明らかなように、成形１サイクルに従つて、低い
方から「取出し設定温度T1」，「射出時金型温度
T2〜T3」，「流動温度T4以上」の三段階に変化さ
せられている。
前回の成形サイクルで成形された製品の取出し
に際して温度が取出し設定温度T1よりも低い金
型は、次回の射出に備えて射出時金型温度T2〜
T3に設定するようにして金型を閉じ［ａ−１］、
次いでキヤビテイ６に前記開き代δを設けた寸開
きの状態にする［ａ−２］。金型温度が上昇を始
め［時刻t1］で、前記射出時金型温度T2〜T3に
達したことを検出［ａ−３］すると、その時刻t2
に固化温度［noflowtemperatureともいう］T4以
上の流動状態の高温溶融樹脂をゲート５からキヤ
ビテイ６に射出充填［ａ−４］する。［ａ−４］
を終了すると時刻t3に次いで冷却［ａ−５］に移
り、特性Ｂで表わされる樹脂温度が全体に亘つて
前記固化温度T4以下になつたことを検出する
と、その時刻t4から急速加熱［ａ−６］に移る。
［ａ−５］から［ａ−６］への移行の状態および
［ａ−６］の状態を更に詳しく説明すると、［ａ−
５］において製品の最大肉厚部の中心においても
合成樹脂が固化温度T4以下になつたことを検出
した時に、ゲートシール材４の前進後退によつて
ゲート５をメカニカルシールするか、外部よりゲ
ートシール材４を温度制御してゲート５部分の合
成樹脂が溶融しないようにしながら［ａ−６］の
急速加熱が実行される。
に際して温度が取出し設定温度T1よりも低い金
型は、次回の射出に備えて射出時金型温度T2〜
T3に設定するようにして金型を閉じ［ａ−１］、
次いでキヤビテイ６に前記開き代δを設けた寸開
きの状態にする［ａ−２］。金型温度が上昇を始
め［時刻t1］で、前記射出時金型温度T2〜T3に
達したことを検出［ａ−３］すると、その時刻t2
に固化温度［noflowtemperatureともいう］T4以
上の流動状態の高温溶融樹脂をゲート５からキヤ
ビテイ６に射出充填［ａ−４］する。［ａ−４］
を終了すると時刻t3に次いで冷却［ａ−５］に移
り、特性Ｂで表わされる樹脂温度が全体に亘つて
前記固化温度T4以下になつたことを検出する
と、その時刻t4から急速加熱［ａ−６］に移る。
［ａ−５］から［ａ−６］への移行の状態および
［ａ−６］の状態を更に詳しく説明すると、［ａ−
５］において製品の最大肉厚部の中心においても
合成樹脂が固化温度T4以下になつたことを検出
した時に、ゲートシール材４の前進後退によつて
ゲート５をメカニカルシールするか、外部よりゲ
ートシール材４を温度制御してゲート５部分の合
成樹脂が溶融しないようにしながら［ａ−６］の
急速加熱が実行される。
第２図は第１図のゲート５部分の温度を低く保
ちつつ［ａ−６］の加熱を実行した時の流動層９
と固相１０の分布を示している。［ａ−６］の急
速加熱によつてキヤビテイ６中の合成樹脂の表面
層が固化温度T4以上に達したことを検出する
と、その時刻t5に圧縮［ａ−７］に移る。ここで
圧縮は前記開き代δが零に近づくようにキヤビテ
イ６を閉じる。［ａ−７］の圧縮によつて［ａ−
４］でシヨート気味に充填された合成樹脂の表面
層は金型に沿つて流動し、時刻t6になると型締力
を作用させたまま冷却［ａ−８］して金型温度を
前記取出し設定温度T1以下に下げて所定の形状
に形成する。［ａ−８］が完了すると、その時刻
t7に金型を開き［ａ−９］製品を取出す。
ちつつ［ａ−６］の加熱を実行した時の流動層９
と固相１０の分布を示している。［ａ−６］の急
速加熱によつてキヤビテイ６中の合成樹脂の表面
層が固化温度T4以上に達したことを検出する
と、その時刻t5に圧縮［ａ−７］に移る。ここで
圧縮は前記開き代δが零に近づくようにキヤビテ
イ６を閉じる。［ａ−７］の圧縮によつて［ａ−
４］でシヨート気味に充填された合成樹脂の表面
層は金型に沿つて流動し、時刻t6になると型締力
を作用させたまま冷却［ａ−８］して金型温度を
前記取出し設定温度T1以下に下げて所定の形状
に形成する。［ａ−８］が完了すると、その時刻
t7に金型を開き［ａ−９］製品を取出す。
このようにして成形するため、［ａ−６］でキ
ヤビテイ６周辺から金型の内部、すなわち充填さ
れた樹脂の表面を加熱して、充填された合成樹脂
の表面からほぼ一定の厚さが流動域となつた状態
で［ａ−７］の圧縮を実施するため、偏肉製品で
あつても平板を成形するときのように歪の少ない
成形品が得られる。また［ａ−７］の圧縮ではシ
ヨート気味に充填された合成樹脂が金型表面に沿
つて流動しつつ形が出来るため、金型運転率も著
しく向上する。
ヤビテイ６周辺から金型の内部、すなわち充填さ
れた樹脂の表面を加熱して、充填された合成樹脂
の表面からほぼ一定の厚さが流動域となつた状態
で［ａ−７］の圧縮を実施するため、偏肉製品で
あつても平板を成形するときのように歪の少ない
成形品が得られる。また［ａ−７］の圧縮ではシ
ヨート気味に充填された合成樹脂が金型表面に沿
つて流動しつつ形が出来るため、金型運転率も著
しく向上する。
なお［ａ−２］の操作は前記COINING
MACHINEや油圧コントロールと距離計（または
リミツトスイツチ）と油圧シリンダによつて型位
置を自在に設定できる射出圧縮成形機により可能
である。また特公昭55−6054号に見られるように
キヤビテイが僅かに開くような機能を有するもの
であつても可能である。［ａ−７］の圧縮は型締
力を与える代りに金型内位置設定機構の操作によ
つても可能である。
MACHINEや油圧コントロールと距離計（または
リミツトスイツチ）と油圧シリンダによつて型位
置を自在に設定できる射出圧縮成形機により可能
である。また特公昭55−6054号に見られるように
キヤビテイが僅かに開くような機能を有するもの
であつても可能である。［ａ−７］の圧縮は型締
力を与える代りに金型内位置設定機構の操作によ
つても可能である。
また、［ａ−７］の圧縮は前記ENGEL社の機
械であれば、型締シリンダを前進させ、特公昭55
−6054号に見られる金型装置を用いるならば金型
内の楔を抜いて型締シリンダが前進できるように
して圧縮成形の操作を行うことによつて可能であ
る。圧縮圧は通常100Kg／cm2〜300Kg／cm2位が用い
られ、特に製品が偏肉である場合には圧力を高め
る必要がある。
械であれば、型締シリンダを前進させ、特公昭55
−6054号に見られる金型装置を用いるならば金型
内の楔を抜いて型締シリンダが前進できるように
して圧縮成形の操作を行うことによつて可能であ
る。圧縮圧は通常100Kg／cm2〜300Kg／cm2位が用い
られ、特に製品が偏肉である場合には圧力を高め
る必要がある。
前記射出時金型温度T2〜T3は成形する合成樹
脂の性質、許容される歪の量に応じて適当値に設
定され、多くの事例では合成樹脂ごとにメーカー
から提供される金型温度の標準的な値よりも僅か
に高めの方が妥当であつて、例えばアクリル樹脂
の場合には85℃〜110℃に設定される。
脂の性質、許容される歪の量に応じて適当値に設
定され、多くの事例では合成樹脂ごとにメーカー
から提供される金型温度の標準的な値よりも僅か
に高めの方が妥当であつて、例えばアクリル樹脂
の場合には85℃〜110℃に設定される。
以上説明のように本発明の成形方法によると、
キヤビテイを僅かに開いてシヨート気味に射出充
填された合成樹脂を一旦冷却の後、キヤビテイ壁
の全体を急速加熱して充填された合成樹脂の表面
層を流動状態まで加熱して次いでキヤビテイを閉
じて圧縮成形するため、この圧縮時に流動状態の
表面層の合成樹脂がキヤビテイ壁に沿つて流れる
ため厚肉でかつ偏肉の製品でも金型に対して転写
効率の良好な成形が可能で、なおかつ通常100
Kg／cm2〜300Kg／cm2の低い圧縮圧で成形可能な優
れた成形方法である。
キヤビテイを僅かに開いてシヨート気味に射出充
填された合成樹脂を一旦冷却の後、キヤビテイ壁
の全体を急速加熱して充填された合成樹脂の表面
層を流動状態まで加熱して次いでキヤビテイを閉
じて圧縮成形するため、この圧縮時に流動状態の
表面層の合成樹脂がキヤビテイ壁に沿つて流れる
ため厚肉でかつ偏肉の製品でも金型に対して転写
効率の良好な成形が可能で、なおかつ通常100
Kg／cm2〜300Kg／cm2の低い圧縮圧で成形可能な優
れた成形方法である。
図面は本発明の具体的な一実施例を示し、第１
図は本発明の成形方法に使用される金型の要部断
面図、第２図は成形過程の製品の断面図、第３図
は成形サイクルのフローチヤート図、第４図ａ，
ｂは金型温度と樹脂温度と成形サイクルの関係を
示す説明図である。 １，２……型板、３……キヤビテイブロツク、
４……ゲートシール材、５……ゲート、６……キ
ヤビテイ、９……流動層、１０……固層、δ……
開き代。
図は本発明の成形方法に使用される金型の要部断
面図、第２図は成形過程の製品の断面図、第３図
は成形サイクルのフローチヤート図、第４図ａ，
ｂは金型温度と樹脂温度と成形サイクルの関係を
示す説明図である。 １，２……型板、３……キヤビテイブロツク、
４……ゲートシール材、５……ゲート、６……キ
ヤビテイ、９……流動層、１０……固層、δ……
開き代。
Claims (1)
- １ 金型を構成する固定側型板と可動側型板との
間に僅かな開き代がある状態においても充填され
た合成樹脂の液漏れが生じないよう前記可動側金
型には前記固定側型板のキヤビテイ凹部にスライ
ド自在に嵌合するキヤビテイブロツクを装着し、
キヤビテイブロツクと前記キヤビテイ凹部とで形
成されるキヤビテイを僅かに開いてキヤビテイ容
積を拡大するとともにキヤビテイ壁を製品取出し
温度以上で合成樹脂の固化温度以下の温度にして
前記合成樹脂を射出し、キヤビテイに充填された
合成樹脂の温度が製品の肉厚部の中心においてそ
の合成樹脂の固化温度以下になつてから前記金型
のゲートを機械的にまたは冷却してシールしつ
つ、キヤビテイ内の合成樹脂の表面層が流動可能
な状態までキヤビテイ壁の全体を急速加熱して合
成樹脂を再加熱し、僅かに開いている前記キヤビ
テイを閉じて前記表面層の流動可能な合成樹脂を
キヤビテイ壁に沿つて流動させ、次いでキヤビテ
イを閉じた状態でキヤビテイ壁の全体を急速冷却
して金型温度を製品取出し温度以下に下げて所定
製品形状に成形するヒートサイクル射出圧縮成形
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111775A JPS5812738A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ヒ−トサイクル射出圧縮成形法 |
| US06/398,696 US4442061A (en) | 1981-07-16 | 1982-07-15 | Heat cycle injection compression molding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111775A JPS5812738A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ヒ−トサイクル射出圧縮成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812738A JPS5812738A (ja) | 1983-01-24 |
| JPS6159220B2 true JPS6159220B2 (ja) | 1986-12-15 |
Family
ID=14569847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111775A Granted JPS5812738A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | ヒ−トサイクル射出圧縮成形法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4442061A (ja) |
| JP (1) | JPS5812738A (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232835A (ja) * | 1983-06-15 | 1984-12-27 | Hitachi Ltd | 射出圧縮成形金型及びその成形方法 |
| JPS61130016A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-17 | Aida Eng Ltd | 射出成形方法 |
| JPS6211619A (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-20 | Ricoh Co Ltd | 射出成形方法 |
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