JPS6186198A - 熱可塑性樹脂成形品のゲ−ト部切断方法及びゲ−ト部切断装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱可塑性樹脂成形品のゲート部切断方法および
その装置に関づる。

本発明は、例えば、メタクリル樹脂成形品のゲート部の
切断に利用することができる。

［従来の技術］ 熱可塑性樹脂成形品のゲート部を切断するには、残留応
力を残さないで行なうことが望ましい。特に、透明度が
極めて高くかつ耐候性や寸法安定性に優れているメタク
リル樹脂の成形品では、残留応力が生じていると、外装
品として使用するため後工程で硬化処理を行なったとき
に溶剤クラックとも呼ばれるクラックが成形品に生じる
ことが多い。そのためメタクリル樹脂成形品のゲート部
を切断するにあたっては、従来では回転鋸歯によって該
ゲート部を切断する手段がとられている。

又特開昭５８−１１９８４’Ｏ号公報に示すように成形
型内に設けた切断プレートをゲート部へ向けて一方向ｆ
＼移動させることによって、熱可塑性樹脂成形品の該ゲ
ート部を成形型内ひきちぎる手段も考えられている。

又実開昭５６−９１０１８号公報に示すように爪切り状
の切断装置で切断する手段も提供されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した回転鋸歯による手段では残留押力を少なりツ゛
るには必ずしも充分ではなかった。

又特開昭５８一’１１’９８４０号公報の場合には、１
個の切断プレートを一方向へのみ移動させることによっ
て切断するため、ゲート部は両側から押し切られるので
はなく、ゲート部はひきちぎられることになり、そのた
め残留応力は太き（なりがちである。

又透明度が極めて高いため、ひけなどの成形不良が目立
ち易いメタクリル樹脂成形品に適用する場合には、ゲー
ト部を大きくする必要がある。そのため、成形型内で切
断プレートを移動させる特開昭５８−１１９８４０号公
報の手段は、ゲート部を大きくするとそれだけ切断プレ
ートも大型化しなければならず、採用しにくい。

又実開昭５６−９１０１８号公報に示す手段の場合には
単にプラモデルに使用されるに過ぎず、熱可塑性樹脂成
形品一般に使用できない。

本発明は上記した従来技術の問題点を解決するために成
されたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、熱可塑性樹脂成形品のゲート部を軟化点以上
に加熱した後に、カッターで該ゲート部の両側を挟んで
これを両側から押し切ることにすれば、軟化により切断
応力が著しく小さくなり、更にカッターでゲニトの両側
を挟むため切断応力が互いに相殺しあい、そのため切断
後の成形品には残留応力が著しく少なくなることに着目
して本発明を完成した。

本発明の熱可塑性樹脂成形品のゲート部切断方法は、熱
可塑性樹脂成形品のゲート部を軟化点以上に加熱し、。

その後、該ゲート部の両側に相対向するように設けたカ
ッターを互いに近接させることにより、該カッターで該
ゲート部を両側からはさんで押し切ることを特徴とする
ものである。

ゲート部の加熱温度は熱可塑性樹脂成形品を構成する樹
脂の種類に応じて適宜設定するが、メタクリル樹脂成形
品の場合には８０〜１２０℃程度が好ましい。上記のよ
うに熱可塑性樹脂成形品のゲート部を加熱すると、切断
応力は著しく小さくなる。例えばメタクリル樹脂成形品
の場合には、切断押力は、常温では１平方ミリメートル
当り６〜８ｋｇであるにもかかわらず、約７０℃に加熱
すると４．５ｋｇと小さくなり、又９０℃に加熱すると
０．１に！；ｌとなり常温に比べて著しく小さくなる。

ゲート部の加熱は、加熱手段として通常用いられるもの
を使用できる。例えば、ゲート部を高周波誘電加熱した
り、ゲート部に温風や熱風を吹き当てたり、又ゲート部
に電気ゴテを当てることにより行なうことができる。ゲ
ート部を高周波誘電加熱すれば、該ゲート部の内部から
加熱することができるので残留応力の軽減には有効であ
る。熱風を用いた場合には、熱風の温度は熱可塑性樹脂
成形品を構成する樹脂の独類に応じて適宜選択するが、
メタクリル樹脂の場合には８０〜１２０℃程度とするこ
とが好ましい。尚加熱するにあたってはゲート部を過熱
しすぎて溶融させたりしないように留意することが好ま
しい。熱可塑性樹脂成形品としてはメタクリル樹脂成形
品、スチレン樹脂成形品、スチレンブタジェン樹脂成形
品、ポリエチレン樹脂成形品などを用いることができる
。ゲート部とは熱可塑性樹脂成形品以外の残漬を意味し
、一般にはキャビティとランナとのつなきめに相当する
部位をいう。

上記したようにゲート部を加熱したら該ゲート部の両側
に相対向するように設けたカッターを互いに近接させる
ことにより、該カッターで該ゲート部の両側を挟んで押
し切る。このように相対向するカッターでゲート部の両
側を挟んで両側から押し切れば、切断応力が互いに相殺
し合うため、残留応力は一層少な（なる。この場合、カ
ッターは上下方向にそって互いに近接させるように移動
させても、左右方向にそって互いに近接させるように移
動させてもよい。尚ゲート部を押し切った後も一定時間
該ゲート部の加熱をし続け、ることがりｔましい。この
ようにすれば残留応力は一層少なくなる。

上記したような本発明のゲート部切断方法を達成する装
置としては種々考えられるが、そのうち最も望ましい装
置、即ち、本発明のゲート部切断装置について説明する
。

本発明のゲート部切断装置は、基体と、該基体に設けら
れたゲート部押し切り装置と、該基体に設けられたゲー
ト部加熱装置とで構成されている。

基体とはゲート部切断装置の基礎となる部分を意味する
。ゲート部押し切り装置は、相対向するカッターを有し
、該カッターを互いに近接させるように移動させ得る構
成である。このカッターは合金工具鋼から作製すること
が好ましい。カッターの刃先角度は５〜９０度の範囲で
適宜選択することができる。ゲート部押し切り装置は、
揺動可能に枢支せられ枢支点を支点として先端が互いに
近接するように揺動する少なくとも二個のアームと、該
アームの先端に設けられたカッターとで構成することが
望ましい。ここでアームは互、いに対称となるように配
置し、互いに対称となるように揺動する構成とすること
が好ましい。ゲート部加！＄、装置は、熱可塑性樹脂成
形品のゲート部を加熱する垂頂能を持つ装置の意味であ
る。ゲート部加熱装置は、熱風発生器と、アームの先端
に設けられた熱風吹き出し口とを有する構成とすること
が好ましい。この場合ゲート部をカッターで両側から挟
んだときに、熱風吹出口から吹き出された熱風はカッタ
ーによって遮られる構成とすることが好ましい。又ゲー
ト部加熱装置は、アームの先端に高周波誘電加熱用の電
極を設け、この電極で形成することも好ましい。この場
合には、高周波誘導加熱用の電極は、先端が鋭角状であ
り押し切り装置のカッターを兼ねる構成とすることが好
ましい。

［発明の効果１ 本発明のゲート部切断方法では、ゲート部は加熱されて
軟化している。又カッターでゲート部の両側を挟んで切
断応力を相殺しつつゲート部を両側から押し切ることに
している。そのため切断後の残留応力を少なりシ得る。

例えばメタクリル樹脂成形品のゲート部を切断した場合
には後工程で硬化処理を施しても、常温で切断したとき
には残留応力が大ぎいためクラックが生じて不良率１０
０％であったものが、本発明の切断寸法ではクラックは
生ぜず不良率は著しく低減し、例えば０％となった。

又本発明のゲート部切断装置は、上記のゲート部切断寸
法に利用することができる。

［実施例］ 〈第１実施例） 第１図〜第４図は第１実施例のゲート部切断装置を示し
たものである。第１図及び第２図は本例のゲート部切Ｉ
ｇｉ装置の作動前及び作動後の状態を示す側面図であり
、第４図は熱可塑性樹脂成形品としてのメタクリル樹脂
成形品の斜視図である。

本例のゲート部切断装置は、基体１と、ゲート部押し切
り装置２と、ゲート部加熱装置５とで構成されている。

基体１は、基盤Ｇに設置された支柱１０及び支柱１１と
、支柱１０及び支柱１１を連結する１ζめの斜め支社１
２とを有する構成である。

ゲート部押し切り装置２は、中間部がビン２０により揺
動可能に支柱１１の上端部に枢支された１組のアーム２
１と、該アーム２１の先端２１ａに互いに対向するよう
に設けられた合金工具製の鋭利なカッター２２と、シリ
ンダ本体２３ａと突出可能なロッド２３ｂとで構成され
たエアシリンダ２３と、該エアシリンダ２３をアーム２
１のカッター２２と反対の部位２１ｂに枢支するビン２
７と、アーム２１の途中部２１Ｃにビン２５ａにより揺
動可能に枢支された複数本のリンク２４と、リンク２４
の端部２４ａを枢支したビン２５ｂと、支柱１０と支柱
１１との間に橋架せられビン２５ｂを左右方向つまり矢
印六方向あるいは反矢印へ方向に沿ってスライドさせ得
るガイド２６とを有づる構成である。なおアーム２１の
長さは、ゲート部の厚みが４ミリメートルの場合には、
２００〜１０００ミリメートル程度である。本実施例で
は、アーム２１の枢支点はビン２０であり、又ビン２５
ｂの中心部とビン２０の中心部とを結ぶ線Ｘに対して、
アーム２１は対称となるように配置され、枢支点として
のビン２ｏを中心として線Ｘに対して対称となるように
揺動するものである。

尚前記したカッター２２の刃先角度は６０度である。こ
こでガイド２６にはコイルバネ２８が嵌挿されている。

このコイルバネ２８は、一端がビン２０に取着され、他
端がビン２５ｂに取着されている。又エアホース２３ｃ
からエアがエアシリンダ２３内に供給されてエアシリン
ダ２３が作動すると、ロッド２３ｂが第２図に示すよう
にシリンダ本体２３ａに収まる構成である。

ゲート部加熱装置５は、アーム２１の先端２１ａ側に留
具５１で取着された熱風発生器５０と、アーム２１の先
端２１ａに取着された熱風吹出口５２とを有する構成で
ある。ここで、第３図に示すように、メタクリル樹脂成
形品７のゲート部７ａの両側をカッター２２で挟持した
ときには、熱風吹出口５２はメタクリル樹脂成形品７の
ゲート部７ａに対向し、この結果熱風吹出口５２からの
熱風はゲート部７ａに当る構成となっている。

さて、エアシリンダ２３内のエアを排出した状態では一
１第１図に示すようにコイルバネ２８の弾発力によって
ビン２５ｂは矢印六方向へ付勢せられている。よってア
ーム２１は枢支点としてのビン２０を中心として上方及
び下方へ揺動し、その結果カッター２２は第１図に示す
ように開放した状態となっている。このようにカッター
２２を互いに開放させた状態で、第４図に示ずメタクリ
ル樹脂成形品７の本体７Ｃを第１図に示すように支持部
材６に載せてセットする。このようにすればメタクリル
樹脂成形品７のゲート部７ａ及びランナ７ｂはカッター
２２内に収納せられる。この場合本例では第１図から明
らかなように、ビン２０の中心部とビン２５ｂの中心部
とを結ぶ線Ｘの延長線上に、ゲート部７ａの中心線Ｙが
位置することになる。

次に図示しないスイッチを投入してエアホース２３ｃか
らエアシリンダ２３内にエアを供給する。

するとロッド２３ｂは第２図に示すようにシリンダ本体
２３Ｃ内に収まる。この結果アーム２１が、枢支点とし
てのビン２０を支点として揺動し、アーム２１の先端２
１ａが互いに近接する。この場合ピン２０の中心部とビ
ン２５ｂの中心部とを結ぶ線Ｘに対してアーム２１が対
称となるように、該アーム２１は揺動するものである。

上記したようにアーム２１が揺動した結果、第２図及び
第３図に示すように、カッター２２の先端がゲート部７
ａの両側を押圧して挟持する。そしてゲート部加熱装置
５の熱風発生器５０を作動させて熱風吹出口５２から２
５０℃〜３５０’Ｃ程度の熱風をゲート部７ａに向けて
吹き出し、この熱風をゲート部７ａの上面及び下面の両
面に当てる。この結果ゲート部７ａはこれの表面から軟
化する。この場合ゲート部７ａを溶融させぬことが好ま
しい。上記したようにゲート部７ａを軟化させたら、カ
ッター２２は互いに近接するように閉じ始める。よって
カッター２２はゲート部７ａの表面側から徐々に食い込
み始め、この結果ゲート部７ａの切断は数秒程度で完了
する。

尚ゲート部７ａをカッター２２で挟持しているときには
、第３図かｌう明らかにように、熱風は、カッター２２
で本体７Ｃ側へ漏れることを遮られる。この結果本体７
Ｃの熱風による熱変形を抑えることができる。

上記した第１の実施例によれば、ビン２５ｂの中心部と
ビン２０の中心部を結ぶ線に対して対称となるようにア
ーム２１が揺動する。又ビン２５ｂの中心部とビン２０
の中心部とを結ぶ線の延長線上にゲート部７ａの中心線
が位置する。従ってメタクリル樹脂成形品７には切断押
力が互いに相殺しながら作用することになり、従って切
断による残留応力はほとんど残らない。

この結果数の（イ）〜（へ）の効果が得られる。

（イ）切断によるクラックが著しく減り、不良率が０％
となる。

（ロ）ｖｆｔ工稈１表面に硬化処理を施したときでもク
ラックは発生しなかった。

（ハ）回転鋸歯法による切断に比べて、切断面の寸法Ｍ
度が向上する。例えば回転鋸歯法では寸法精度は＋−０
，６ミリメードルであったのに対し、本実施例では十−
０，２ミリメートルとかなり向上した。又切断によるパ
リなどが生じないため、又生しにくいため、組付は性が
向上した。

（ニ）回転鋸歯法の場合には切り粉が静電気を帯びてゲ
ート部７ａなどに付着する。そのため硬化処理を行なっ
たときには切り粉の付着不良が約１８％はど生ずる。し
かし本例ではこの切り粉による付着不良を解消できる。

（ホ）ゲート部の切断に要する時間は回転鋸歯法では３
５秒間程度であったものが、本例では２５秒間程度と短
縮することができる。

（へンゲート部７ａを加熱するだけで本体７ｃを加熱し
ないので、メタクリル樹脂成形品７の本体７Ｃには熱変
形を全く生じさせないかあるいはほとんど生じさせない
。

（第２実施例） 第５図及び第６図は本発明の第２実施例を示したもので
ある。この実施例では、第１実施例と異なる点は、加熱
手段が熱風ではな（て、高周波誘電加熱による点である
。即ち、本例のゲート部加熱装置は、アーム２１の先端
に電気絶縁材８ａを介して取付けられたリン青銅製の電
極８を有する構成である。そして、誘電ｆｔ１８をリー
ド線９ａを介して高周波電源９に電気接続する構成であ
る。

この電極８は第５図及び第６図に示すように先端８ｂが
鋭角状とされている。さて前記した第１実施例と同様に
、カッター２２を開放した状態で、メタクリル樹脂成形
品７の本体７Ｃを支持部材６に載せてセットする。しか
る後図示しないスイッチを投入してエアホース２３ｃか
らエアシリンダ２３内にエアを供給する。するとロッド
２３ｔ）はシリンダ本体２３ａ内に収められ、この結果
アーム２７が枢支点としてのビン２０を中心として揺動
する。従って電極８の先端８ｂはゲート部７ａの上面及
び下面の両側を押圧し、これによりゲート部７ａは電極
８で挟持せられる。そして高周波電［９をＯＮにすると
リードＩ＠９ａを介して電極８に電流が流れ、この１＝
めゲート部７ａは高周波誘電加熱が行なわれ軟化し始め
る。ゲート部７ａが所定の軟らかさになったならば、高
周波電源９をＯＦＦの状態とし電極８間を断電する。こ
れは電極８同志の短絡接触を防止するためである。この
場合高周波電源９をＯＦＦとしてもゲート部７ａは急速
には硬くならず所定時間軟化を保つ。そのため高周波電
源９をＯＦＦとしてもカッターを兼ねる電極８による切
断は進行する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の第１実施例を示したもので
あり、第１図はゲート部切断装置の作動前の状態を示す
側面図であり、第２図はゲート部切断［１の作動中の状
態を示す側面図であり、第３図は第２図の主要部を切断
して示す拡大断面図であり、第４図はゲート部ヤランナ
部を有するメタクリル樹脂成形品を示す斜視図である。 第５図及び第６図は本発明の第２実施例を示すものであ
り、第５図はゲート品切ＷＩＴ装置の作動前の状態を示
す側面図であり、第６図はゲート部切断装置の作動中の
状態を示す側面図である。 図中、１は基体、１０は支社、１１は支柱、２はゲート
部押し切り装置、２０はビン、２１はアーム、２２はカ
ッター、２３はエアシリンダ、２３ａはシリンダ本体、
２３ｂはロッド、２３Ｃはエアホース、２４はリンク、
２５ｂはビン、２６はガイド、２８はコイルバネ、５は
ゲート部加熱装置、５０は熱風発生器、５２は熱風吹出
口、６は支持部材、７はメタクリル樹脂成形品、７ａは
ゲート部、７ｂはランナ、７Ｃは本体をそれぞれ示し、
８は電極、９は高周波電源をそれぞれ示す。 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　
　弁理士　大川　定 向　　　　　　弁理士　藤谷　修 同　　　　　　弁理士　丸山明夫 第３図 第４図 第５図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂成形品のゲート部を軟化点以上に加
   熱し、 その後、該ゲート部の両側に相対向するように設けたカ
   ッターを互いに近接させることにより、該カッターで該
   ゲート部を両側からはさんで押し切ることを特徴とする
   熱可塑性樹脂成形品のゲート部切断方法。
2. （２）熱可塑性樹脂成形品はメタクリル樹脂成形品であ
   る特許請求の範囲第１項記載のゲート部切断方法。
3. （３）基体と、 該基体に設けられ相対向するカッターを有し該カッター
   を互いに近接させるゲート部押し切り装置と、 該基体に設けられたゲート部加熱装置とで構成されてい
   ることを特徴とするゲート部切断装置。
4. （４）ゲート部押し切り装置は、揺動可能に枢支せられ
   枢支点を支点として先端が互いに近接するように揺動す
   る少なくとも二個のアームと、該アームの先端に設けら
   れたカッターとで構成されている特許請求の範囲第３項
   記載のゲート部切断装置。
5. （５）ゲート部加熱装置は、熱風発生器と、揺動可能に
   枢支されたアームの先端に設けられた熱風吹出口とを有
   し、ゲート部をカッターで挟んだときに、熱風吹出口か
   ら吹出された熱風はカッターによって遮られる構成であ
   る特許請求の範囲第３項記載のゲート部切断装置。
6. （６）ゲート部加熱装置は、揺動可能に枢支されたアー
   ムの先端に設けられた高周波誘電加熱用の電極である特
   許請求の範囲第３項記載のゲート部切断装置。
7. （７）高周波誘電加熱用の電極は、先端が鋭角状であり
   、カッターを兼ねる特許請求の範囲第６項記載のゲート
   部切断装置。