JPS64206B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成樹脂加工に関するものであり、
特に予め一定形状で与えられる板状材、管状材、
棒状材等の素材を加圧条件下で加工する塑性加工
方法に関するものである。

合成樹脂材料の特定の形に成形する方法として
は、加熱条件下における加工方法が一般的であ
り、通常は射出成形、ブロー成形等の方法が採用
されている。

ところが、一方では、生産性等の要求から、金
属のプレス成形のような成形方法が待望されてい
る。しかしながら、前記プレス成形のような金属
成形方法を合成樹脂材の加工成形にそのまま採用
したとしても、十分な加工度のものが得られな
い。そして、このことは、合成樹脂材を加熱条件
下で加工する場合、常温条件下で加工する場合の
いずれにおいても言えることである。

例えば、合成樹脂性の板材又はシートを前記熱
間加工によつて絞り成形したとしても、十分に深
く絞り加工できない。

これは、合成樹脂製の被加工部材の機械的強度
が、加熱されたことにより低下しているからであ
り、絞り加工を施すと、加工途中において製品胴
部に該当する部分に極端な伸が生じて、絞り加工
ができないこととなるからである。逆に、冷間加
工による場合には、白化現象や亀裂が生じること
となる。

本発明は、合成樹脂材が常温においても、いく
らか塑性加工性があることに着目して、常温又は
その近傍の温度条件下での塑性加工度合を大きく
できるようにすることをその課題とする。

上記課題を解決するために講じた本発明の技術
的手段は、「塑性加工に先立つて、加工すべき合
成樹脂材を一定時間それ自体の軟化点近傍の温度
条件下に維持し、その後徐冷して、常温又はその
近傍の温度に降下せしめ、この常温又はその近傍
温度で塑性加工を行う」ことである。

本発明の上記技術的手段は次のように作用す
る。

塑性加工に先立つ予備加熱工程（被加工部材と
しての合成樹脂材を軟化点近傍の温度に維持する
工程）では、その温度条件から、内部組織には内
部応力や内部歪がない状態に維持されている。そ
して、そのまま徐冷されると、この状態が維持さ
れた状態になり、この状態において絞り加工等の
塑性加工を施すと、上記のように、内部応力や内
部歪の無い条件下で、しかも、被加工部材の機械
的強度が十分な温度条件（常温又はその近傍の温
度）で塑性加工が進行することとなり、塑性加工
の加工度合が向上する。

上記作用は、本発明の発明者が解明したもので
はなく、結果から推測したものであるが、別の見
方をすれば、次のような理論でも塑性加工性の向
上について説明することができる。

すなわち、予備加熱工程から徐冷された状態に
おける被加工部材としての合成樹脂では、軟化点
近傍の温度条件に維持された状態におけると同様
な内部組織が慣性的に維持されていると考えられ
る。即ち塑性加工性の良好な内部組織に維持され
ていると考えられる。一方、塑性加工時の被加工
部材の機械的強度は、前記予備加熱条件下におけ
るそれよりも強化された状態にあるから、結局、
塑性加工性が向上するのかも知れない。

本発明は、上記構成であるから次の特有の効果
を有する。

加工前の合成樹脂材の組織内には、内部歪等が
無いことから、内部歪が原因となるような加工変
形部分におけるクラツク等の損傷が生じにくくな
る。

常温又はその近傍の温度で加工するから深絞り
加工のフツクアウト性が良好となるとともに、ネ
ツキング加工等において座屈現象が生じにくくな
る。

加熱条件下で塑性加工する場合には、製品を金
型に沿わせて成形形状に固定する際、冷却工程が
必要になるが、本発明の上記構成によれば、かか
る工程が不要で加工時間が短縮できる。

次に実施態様について説明する。

合成樹脂材を機械的強度大なる材質にしたもの
の場合、絞り加工、ネツキング加工その他に於い
て金型から被加工素材に加わる引張力、座屈力に
対する抵抗が大きく、その分加工度合を高めるこ
とができる。

さらに、合成樹脂材をポリエチレン系合成樹脂
材とした実施態様の場合、上記した機械的強度が
大きく、しかも、他の成形（射出成形、ブロー成
形等）にもすぐれた成形性を有することから、こ
れらの加工をプレス成形、加圧成形等の塑性加工
とを組み合せて加工することができる。

以下、本発明の実施例の方法を図面に基づいて
説明を加える。

第１図に示す加工方法は、絞り加工の場合で、
合成樹脂材としてポリエチレンテレフタレート
（PET）を使用し、この被加工素材１を予め平板
から円板状に打ち抜いて70℃〜90℃に加熱する。
一定時間この加熱状態を維持して内部組織も前記
温度に高め、爾後、この円板状の被加工素材１を
除冷して常温状態とし、金属板のプレス加工と同
様、雄型２と雌型３とを用いて絞り加工すると、
同図に示すカツプ状容器が完成する。

次に、このカツプ状容器の口部を仕上げ切断
し、これを第２図の如く、ネツキング加工すれ
ば、容器口部が縮小加工され、狭口容器となる。

上記絞り加工に於いて、被加工素材としてのブ
ランク、すなわち、合成樹脂製円板の板厚が２〜
３mm程度のものの場合、絞り比（直径／絞り深
さ）としては、少なくとも1.22程度まで可能であ
つた。

尚、前記板厚が薄いものの場合、前記絞り比は
小さくなる傾向にある。

上記実施例の場合、被加工素材として、ポリエ
チレンテレフタレート（PET）を採用したが、
ポリカーボネート等のポリエステル系の合成樹脂
の場合も同様に塑性加工可能であり、これら以外
にも機械的強度が大きな合成樹脂材に於いて優れ
た加工性を発揮する。

前記したいずれの合成樹脂材の場合も、既述し
たように、軟化点近傍温度への加熱、及び除冷が
必要であり、上に例示したポリカーボネイトの場
合、115℃程度に加熱すると、ポリエチレンテレ
フタレートと同様の加工性が得られた。

尚、上記実施例の絞り加工に於いて、スプリン
グバツクが生じるが、このスプリングバツクの度
合は、金属の加工の場合にくらべて著しく、金型
設計の際、これを見込んで各金型を設計する必要
がある。

次に、第３図に示す加工方法は円板状の合成樹
脂材から有底筒状体を成形する加圧成形方法であ
り、直径75mm程度で且板厚２mmのものを所定の加
圧力で成形した場合、胴部４の肉厚が0.5mm程度
で且深さ45mm程度の有底筒状体が成形できた。こ
の場合、胴部４の肉厚が上下で一定することとな
り、射出成形により製作する場合のような、抜き
勾配が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図はネツ
キング加工の説明図、第３図は他の実施例の説明
図であり、図中 １…被加工素材、２…雄型、３…雌型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塑性加工に先立つて、加工すべき合成樹脂材
   を一定時間それ自体の軟化点近傍の温度条件下に
   維持し、その後徐冷して、常温又はその近傍の温
   度に降下せしめ、この常温又はその近傍温度で塑
   性加工を行うことを特徴とする合成樹脂材の塑性
   加工方法。 ２ 合成樹脂材を機械的強度が大きな合成樹脂材
   とした特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂材の
   塑性加工方法。 ３ 合成樹脂材をポリエステル系の合成樹脂とし
   た特許請求の範囲第１項又は第２項記載の合成樹
   脂材の塑性加工方法。 ４ 合成樹脂をポリエチレンテレフタレート樹脂
   とした特許請求の範囲第１項〜第３項記載の合成
   樹脂材の塑性加工方法。