JPWO2009122965A1 - 型アセンブリと成形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施例1において、胴型4は5.0×10-7/℃の熱膨張率を有する石英ガラスで形成された。この胴型4には、内径19.995mmの円筒状内面が形成された。また、胴型4の外周は、スリーブ5によって覆われた。スリーブ5の特性は、後で表1との関連において詳述される。
本発明の実施例2においても、実施例1の場合に類似した実験2a〜2fが行なわれた。すなわち、実験2a〜2fにおいても、スリーブの材質が種々に変更された。ただし、実施例1に比べて、本実施例2においては、図1および図2に示された型アセンブリの構成部材が変更された。
本発明の実施例3においては、均質な成形品を比較的短い製造タクト(時間)で形成することが試みられた。一般に、型アセンブリ内に配置されたプリフォーム3の成形温度T℃における均熱性は、より長い時間をかけて緩やかに加熱するほど高まることが明らかである。しかし、成形温度T℃までに長い加熱時間を要すれば、成形品の製造効率が低下してコスト上昇を招くことも明らかである。
本発明の実施例4においても、実施例3の場合に類似した実験4a〜4gが行なわれた。すなわち、実験4a〜4gにおいても、室温から成形温度T℃の85%までの予備加熱速度とその後のT℃までの制御加熱速度とが種々に変更された。ただし、本実施例4においては、以下の複数種類の型アセンブリ4A〜4Dが用いられた。
型アセンブリ4Aにおいて、胴型4は、1.4×10-6/℃の熱膨張率を有する山陽セラテック社製のアドセラム(太平洋セメント社の登録商標)−CSタイプD3で形成された。なお、アドセラムは、リチュウム・アルミニウムケイ酸塩(LiAlSi2O6)とケイ灰石(CaO・SiO2)との複合セラミックである。この胴型4には、内径19.977mmの円筒状内面が形成された。また、胴型4の外周は、約130W/m・Kの熱伝導率を有するSiCのスリーブ5によって覆われた。
型アセンブリ4Bにおいて、胴型4は、5.0×10-7/℃の熱膨張率を有する石英ガラスで形成された。この胴型4には、内径20.010mmの円筒状内面が形成された。また、胴型4の外周は、約100W/m・Kの熱伝導率を有するグラファイトのスリーブ5によって覆われた。
型アセンブリ4Cにおいて、胴型4は、2.8×10-6/℃の熱膨張率を有するガラス状カーボンで形成された。この胴型4には、内径19.974mmの円筒状内面が形成された。また、胴型4の外周は、約170W/m・Kの熱伝導率を有するAlNのスリーブ5によって覆われた。
型アセンブリ4Dにおいて、胴型4は、3.2×10-6/℃の熱膨張率を有する窒化ケイ素で形成された。この胴型4には、内径20.140mmの円筒状内面が形成された。また、胴型4の外周は、約70W/m・Kの熱伝導率を有するカーボンのスリーブ5によって覆われた。
上述の種々の実験1a〜1fおよび実験2a〜2fから分かるように、型アセンブリの胴型4の外周面を覆うスリーブ5は加熱光を透過させずかつ良好な熱伝導率を有することが望まれる。より具体的には、スリーブ5が波長5μm以下の加熱光に対して不透過であれば、加熱光による成形領域の直接的局所加熱を防止することができる。また、スリーブ5が70W/m・K以上の熱伝導率を有することによって、加熱光の吸収から生じた発熱を胴型4に素早くかつ均一に伝えることができて、成形領域の均熱性を向上させることができる。
Claims (12)
- 筒状内面を有する胴型と、
前記胴型の外周面を覆うスリーブと、
前記胴型の筒状内面内でプリフォームを押圧するための一対のコア型とを含み、
前記一対のコア型の少なくとも一方は前記胴型の筒状内面にガイドされて摺動可能であり、
前記スリーブは波長5μm以下の光を透過させずかつ70W/m・K以上の熱伝導率を有することを特徴とする型アセンブリ。 - 前記スリーブは、主としてグラファイト、SiC、およびAlNのいずれかで形成されていることを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。
- 前記胴型が径D1(mm)の円筒状内面を有し、かつ前記コア型が径D2(mm)の円柱状外周面を有し、
前記プリフォームを押圧する温度T(℃)において、前記胴型と前記コア型との熱膨張率がそれぞれα1(/℃)とα2(/℃)であって、
前記押圧温度Tと室温(℃)との差がΔTであるとした場合に、
α1<α2および0.030≧(α1D1−α2D2)ΔT+(D1−D2)≧0.005の関係を満たすことを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。 - 前記胴型の筒状内面内で前記プリフォームの周縁を包囲するための枠型をさらに含むことを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。
- 前記胴型が径D1(mm)の円筒状内面を有し、かつ前記枠型が径D3(mm)の円柱状外周面を有し、
前記プリフォームを押圧する温度T(℃)において、前記胴型と前記枠型との熱膨張率がそれぞれα1(/℃)とα3(/℃)であって、
前記押圧温度Tと室温(℃)との差がΔTであるとした場合に、
α1<α3および0.150≧(α1D1−α3D3)ΔT+(D1−D3)≧0.015の関係を満たすことを特徴とする請求の範囲4に記載の型アセンブリ。 - 前記胴型は、主として熱膨張係数3.5×10-6以下の材料で形成されていることを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。
- 前記胴型は、主として石英ガラスと窒化ケイ素のいずれかで形成されていることを特徴とする請求の範囲6に記載の型アセンブリ。
- 前記コア型の摺動面は、グラファイト、ガラス状カーボン、DLC、およびダイヤモンドのいずれかによって形成されていることを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。
- 前記枠型は、主として曲げ強度300MPa以上のセラミックスで形成されていることを特徴とする請求の範囲4に記載の型アセンブリ。
- 前記枠型は、主として炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、B4C、およびジルコニアのいずれかで形成されていることを特徴とする請求の範囲9に記載の型アセンブリ。
- 前記コア型の摺動面と押圧面とで形成されるエッジ部は、0.2mm以上のR面取りまたはC面取りがなされていることを特徴とする請求の範囲1に記載の型アセンブリ。
- 請求の範囲1の型アセンブリを用いて成形品を製造する方法であって、前記プリフォームを押圧する温度T℃の85%の温度までは2.0℃/sec以上の加熱速度で前記プリフォームを加熱し、T℃の85%の温度からT℃までは0.2℃/sec以上2.0℃/sec以下の加熱速度でプリフォームを加熱することを特徴とする成形方法。
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