WO2015060264A1 - 真空成形機 - Google Patents

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decorative film
adherend
forming machine
upper box
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真吾 中野
林　和則
真吾 松原
孝弘 前野
竜太 早乙女
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    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/44—Removing or ejecting moulded articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00—Layered products

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum forming machine.
  • a hydraulic transfer method using a decorative film, a film insert method, and the like are performed.
  • a vacuum pressurizing method that is not easily affected by outside air is also performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a molding object can be heated and molded in a closed space using a vacuum molding machine provided with chamber boxes at the top and bottom.
  • the object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a vacuum forming machine having good moldability, adhesiveness, productivity and the like, and having no decorative film lifting.
  • a vacuum molding machine is formed by closely attaching a decorative film to the surface of an adherend in a molding space formed by a lower box opened upward and an upper box opened downward.
  • the lower box is provided with a receiving portion for placing and holding the adherend, and the lower box of the upper box is provided with a jig for suppressing the floating of the decorative film. .
  • a jig may be installed so as to partition between the individual adherends and to be located outside the periphery of the adherends.
  • the diameter may be 3 to 5 mm, and the wire tension may be 50 to 200 N.
  • a vacuum molding machine is formed by closely attaching a decorative film to the surface of an adherend in a molding space formed by a lower box opened upward and an upper box opened downward.
  • the lower box is provided with a receiving portion for placing and holding the adherend, and the lower box of the upper box is provided with a jig for suppressing the floating of the decorative film. .
  • the vacuum forming method basically uses the vacuum forming machine M of this embodiment in which a closed forming space or an open state is formed by a lower box and an upper box that are close to or away from each other, on the surface of the adherend.
  • the decorative film is brought into close contact and molded.
  • the adherend is a molded body formed by resin molding.
  • the adherend is used, for example, as an instrument panel or console box for automobiles.
  • the decorative film is a transparent or translucent resin film decorated by printing, painting, vacuum deposition, coloring or the like.
  • the material of the decorative film is not particularly limited. Specific examples of the material for the decorative film include acrylic resins, polyester resins, polyolefin resins, polycarbonate resins, and fluororesins.
  • adhesion promoting treatment such as primer treatment and flame treatment on the surface of the adherend.
  • flame treatment such as flame treatment, corona treatment, and itro treatment is preferred, and flame treatment is particularly preferred.
  • the lower box 1 is provided with a housing portion 3 for placing and housing the adherend 4, and the lower end in the upper box 6.
  • a jig 8 that suppresses floating of the decorative film 5 is installed in the section.
  • FIG. 7 and 8 are perspective views showing a lower end portion of the upper box of the vacuum forming machine according to the present embodiment.
  • a wire-like jig 8 a that suppresses the floating of the decorative film 5 is installed at the lower end 9 a of the upper box 6.
  • a thin plate-like jig 8 b that suppresses the floating of the decorative film 5 is installed at the lower end portion 9 b of the upper box 6.
  • the jigs 8 a and 8 b for suppressing the floating of the decorative film 5 at the lower end portions 9 a and 9 b of the upper box 6 are provided so as to partition between the individual adherends 4. It is installed so as to be located outside the body 4. “To partition between the individual adherends 4” means that a plurality of adherends 4 are placed and accommodated in the accommodating portion 3 on the movable table 2 installed in the lower box 1. In other words, a jig 8 that suppresses the floating of the decorative film 5 is installed between at least two adjacent adherends 4.
  • the material, shape, etc. are not particularly limited as long as the jig 8 that suppresses the floating of the decorative film 5 has a function of suppressing the floating of the decorative film 5.
  • the jig 8 is preferably in the form of a wire or a thin plate.
  • the diameter is 3 to 5 mm
  • the material is stainless steel.
  • the thickness is 3 to 5 mm
  • the width is 20 to 50 mm
  • the material is aluminum or stainless steel.
  • the wire tension is 50 to 200 N in order to suppress the reaction force of the decorative film 5. If the wire tension is less than 50N, the decorative film 5 may be lifted. Moreover, when wire tension exceeds 200 N, the decoration film 5 will be in an excessive extending
  • the diameter is in the range of 3 to 5 mm, the reaction force of the decorative film 5 is suppressed, and the decorative film 5 does not float.
  • a heater 7 is incorporated in the upper box 6.
  • the heater 7 heats the decorative film 5 in a molding space where the upper box 6 and the lower box 1 are joined.
  • the vacuum forming method using the vacuum forming machine M of the present embodiment includes a placing step, a sealing step, a heating step, a forming step, a pressure adjusting step, a pressure releasing step, and a removing step. ing.
  • a placing step a sealing step, a heating step, a forming step, a pressure adjusting step, a pressure releasing step, and a removing step.
  • the adherend 4 is placed and accommodated in the accommodating portion 3 on the movable table 2 installed in the lower box 1.
  • you may move and mount the accommodating part 3 which accommodated the to-be-adhered body 4 on the table 2 previously.
  • the accommodating part 3 may be mounted on the table 2, and the to-be-adhered body 4 may be accommodated in it.
  • the molding space is partitioned up and down with the decorative film 5 as a boundary.
  • the decorative film 5 is placed on the upper portion of the lower box 1. Thereby, the molding space is partitioned vertically with the decorative film 5 as a boundary, and the table 2 and the adherend 4 are sealed in the lower molding space.
  • the decorative film 5 is heated.
  • the upper box 6 is lowered and brought into close contact with the lower box 1, whereby the table 2 and the adherend 4 are sealed in the lower molding space.
  • the heater 7 is activated to heat the decorative film 5.
  • both the lower box 1 and the upper box 6 are decompressed to a vacuum state using a vacuum pump (not shown) or the like.
  • the sealed state is a state in which the decorative film 5 is placed on the upper portion of the lower box 1 and the lower box 1 and the upper box 6 are in close contact with each other.
  • the table 2 on which the adherend 4 is placed by the placing step is brought close to the lower side of the decorative film 5 heated by the heating step, and the adherend 4 is moved.
  • the decorative film 5 is formed in close contact with the surface.
  • the temperature of the heated decorative film 5 reaches 100 to 150 ° C.
  • the table 2 on which the adherend 4 is placed rises and the decorative film 5 comes into contact with a part of the surface of the adherend 4 (covering).
  • the jig 8 installed at the lower end of the upper box 6 suppresses the floating of the decorative film 5 around the adherend 4.
  • the lower molding space sealed by the sealing process is decompressed with respect to the upper molding space to generate a pressure difference in the partitioned molding space.
  • the surface vicinity of the to-be-adhered body 4 set on the table 2 is made into a pressure reduction environment rather than the circumference
  • the lower molding space is maintained in a reduced pressure state, and the upper molding space is pressurized or opened to the atmosphere. Release the decompression state.
  • the inside of the upper molding space may be either a pressurized state or an atmospheric pressure state.
  • the heating of the decoration film 5 stops.
  • the lower box 1) molding space is maintained in a reduced pressure state (vacuum state), and the upper (upper box) molding space is not opened to the atmosphere, and the reduced pressure state (vacuum state) is relaxed to a state below atmospheric pressure. It is good.
  • the decorative film 5 is pressed against the adherend 4 and overlaid (molded) by releasing the vacuum in the upper molding space (upper box 6).
  • the decorative film 5 is brought into close contact with the adherend 4 with a larger force by supplying compressed air into the upper molding space (upper box 6) by a pressurized air tank (not shown) (pressurized state). You can also.
  • the vicinity of the surface of the adherend 4 set on the table 2 becomes a reduced pressure environment than the surroundings, and when the table 2 ascends as shown in FIGS. 4 and 9A, the upper box 6
  • the floating of the decorative film 5 around the adherend 4 is suppressed by the jig 8b installed at the lower end of the substrate.
  • the decorative film 5 follows and adheres firmly to the surface of the adherend 4.
  • the floating of the decorative film 5 is suppressed, there is no problem in the shape followability even in the case of deep drawing, and the end of the decorative film 5 is surely caught and the parting line is not visible, so the appearance Is also good.
  • the pressure adjusting step may be performed after the forming step or may be performed substantially simultaneously with the forming step.
  • the decorative film 5 is adhered uniformly to the surface of the adherend 4 at once, which is effective in eliminating defects in appearance (such as wrinkles) preferable.
  • the pressure difference generated in the pressure adjustment step is released, and in the take-out step, the molded product is taken out together with the pressure release.
  • the lower molding space and the upper molding space are opened to the atmosphere, and the pressure difference is released. Thereafter, the upper box 6 is raised, and the adherend 4 (molded product) having the decorative film 5 is taken out.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

　上方に開口した下ボックス１と下方に開口した上ボックス６とによって密閉成形された成形空間内において、被着体４の表面に加飾フィルム５を密着させて成形する真空成形機Ｍであって、下ボックス１には、被着体４を載置収容する収容部３が設置されており、上ボックス６の下端部９ｂには、加飾フィルム５の浮きを抑える冶具８ｂが設置されている、真空成形機。

Description

真空成形機
　本発明は、真空成形機に関する。
　従来のインスツルメントパネル及びコンソールボックス等の加飾加工においては、加飾フィルムを使用した水圧転写法、フィルムインサート法等が行われている。また、外気の影響を受けにくい真空加圧法も行われている（例えば特許文献１～２参照）。真空加圧法では、上下にチャンバーボックスを具備した真空成形機を用い、閉塞された空間内で被成形物を加熱及び成形することができる。
特開２００２－０７９５７３号公報 特開２０１２－１１６０９４号公報
　水圧転写法、フィルムインサート法においては、成形性、接着性、耐傷性、生産性等に課題がある。また、成形性等を改善した従来の真空加圧法においても、図１０（ａ），（ｂ）に示したように、加飾フィルムの浮き上がりが発生し、それに関連する製品不良が生じやすくなるといった問題がある。また、従来の真空加圧法では、深絞りの場合、形状追従性にやや問題があり、パーティングラインが見えるなど外観の問題もあった。
　本発明は、上記問題を解決し、成形性、接着性、生産性等が良好で、且つ加飾フィルムの浮き上がりがない真空成形機を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る真空成形機は、上方に開口した下ボックスと下方に開口した上ボックスとによって密閉形成された成形空間内において、被着体の表面に加飾フィルムを密着させて成形する真空成形機であって、下ボックスには、被着体を載置収容する収容部が設置されており、上ボックスの下端部には、加飾フィルムの浮きを抑える冶具が設置されている。
　また、上ボックスの下端部において、冶具が、個々の被着体間を区画するように、且つ被着体の周囲外方に位置するように設置されていてもよい。
　また、冶具が、ワイヤ状、または、薄板状であってもよい。
　また、ワイヤ状の冶具において、直径が３～５ｍｍであり、ワイヤ張力が５０～２００Ｎであってもよい。
　本発明の一側面により、成形性、接着性、生産性等が良好で、且つ加飾フィルムの浮き上がりがない真空成形機を提供することが可能となる。
本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の載置工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の加飾フィルム載置工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の加熱工程と密閉工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の成形工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の圧力調整工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の取り出し工程の説明図である。 本実施形態の真空成形機の上ボックスの下端部を示す斜視図である。 本実施形態の真空成形機の上ボックスの下端部を示す斜視図である。 （ａ）は、本実施形態の真空成形機を使用した真空成形方法の成形工程の説明図であり、（ｂ）は、圧力調整工程の説明図である。 （ａ）は、従来の真空成形機を使用した真空成形方法の成形工程の説明図であり、（ｂ）は、圧力調整工程の説明図である。
　本発明の一側面に係る真空成形機は、上方に開口した下ボックスと下方に開口した上ボックスとによって密閉形成された成形空間内において、被着体の表面に加飾フィルムを密着させて成形する真空成形機であって、下ボックスには、被着体を載置収容する収容部が設置されており、上ボックスの下端部には、加飾フィルムの浮きを抑える冶具が設置されている。
　以下、本発明の一側面に係る真空成形機の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　真空成形方法は、基本的に、互いに近接乃至離間する下ボックスと上ボックスとによって密閉の成形空間乃至開放状態が形成される本実施形態の真空成形機Ｍを用いて、被着体の表面に加飾フィルムを密着させて成形する。
　なお、被着体とは、樹脂成形された成形体である。被着体は、例えば、自動車用のインスツルメントパネル及びコンソールボックス等として使用される。また、加飾フィルムとは、印刷、塗装、真空蒸着、着色等で加飾した、透明もしくは半透明の樹脂フィルムである。加飾フィルムの材質は特に限定されない。加飾フィルムの材質として、具体的にはアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
　また、被着体の表面には、加飾フィルムとの密着性を向上させるため、プライマ処理、火炎処理等の密着性促進処理が行われることが好ましい。密着性促進処理としては、フレーム処理、コロナ処理、イトロ処理等の火炎処理が好ましく、特にフレーム処理が好ましい。
　また、図１に示したように、本実施形態の真空成形機Ｍにおいて、下ボックス１には、被着体４を載置収容する収容部３が設置されており、上ボックス６内の下端部には、加飾フィルム５（図２参照）の浮きを抑える冶具８が設置されている。
　図７及び図８は、本実施形態の真空成形機の上ボックスの下端部を示す斜視図である。上ボックス６の下端部９ａには、図７に示すように、加飾フィルム５の浮きを抑えるワイヤ状の冶具８ａが設置されている。或いは、上ボックス６の下端部９ｂには、図８に示すように、加飾フィルム５の浮きを抑える薄板状の冶具８ｂが設置されている。
　図７、８に示すように、上ボックス６の下端部９ａ，９ｂにおいて、加飾フィルム５の浮きを抑える冶具８ａ，８ｂは、個々の被着体４間を区画するように、且つ被着体４の周囲外方に位置するように設置されている。「個々の被着体４間を区画するように」とは、下ボックス１内に設置した可動式のテーブル２上の収容部３に複数の被着体４が載置収容されている場合において、少なくとも隣接する二つの被着体４の間に加飾フィルム５の浮きを抑える冶具８が設置されていることである。
　なお、冶具８は、被着体４の近傍であって、被着体４の周囲外方に位置するように設置されていることが好ましい。また、被着体４が四辺形の場合、冶具８は、少なくともその１辺の周囲外方の近傍にあればよく、２辺以上にあるのが好ましい。
　加飾フィルム５の浮きを抑える冶具８は、加飾フィルム５の浮きを抑える機能を有していれば、材質、形状等は特に限定されない。当該冶具８は、ワイヤ状、または、薄板状であることが好ましい。ワイヤ状の冶具８ａであれば、直径は３～５ｍｍであり、材質はステンレスである。また、薄板状の冶具８ｂであれば、厚さは３～５ｍｍ、幅は２０～５０ｍｍであり、材質はアルミ、またはステンレスである。
　また、ワイヤ状の冶具８ａにおいて、加飾フィルム５の反力を抑えるため、ワイヤ張力は、５０～２００Ｎである。ワイヤ張力が５０Ｎ未満であれば、加飾フィルム５の浮きが発生するおそれがある。また、ワイヤ張力が２００Ｎを超える場合、加飾フィルム５が必要以上に過度な延伸状態になり、加飾フィルム５にしわが発生するおそれがある。ワイヤ状の冶具８ａにおいて、直径が３～５ｍｍの範囲内であることにより、加飾フィルム５の反力が抑えられ、加飾フィルム５の浮きが発生しない。
　図１に示したように、本実施形態の真空成形機Ｍにおいては、上ボックス６内にはヒーター７が組み込まれている。ヒーター７は、上ボックス６と下ボックス１とが接合された成形空間内で、加飾フィルム５を加熱する。
　上ボックス６と下ボックス１とは、接合及び離反が可能とされている。すなわち上ボックス６には駆動装置１０が設けられており、上ボックス６は、上昇及び下降が可能とされている。また、下ボックス１の内部にテーブル２が配設されており、テーブル２は駆動装置１１により上昇及び下降が可能とされている。各駆動装置１０，１１として例えばエアーシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータ等を用いることができる。また、下ボックス１内には真空回路が配管されている。上ボックス６内には真空回路及び圧空（圧縮空気）回路が配管されている。
　本実施形態の真空成形機Ｍを使用した真空形成方法は、載置工程と、密閉工程と、加熱工程と、成形工程と、圧力調整工程と、圧力解除工程と、取出工程と、を有している。以下、本実施形態の真空成形機Ｍを使用した真空成形方法の各工程を説明する。
　図１に示したように、載置工程では、下ボックス１内に設置した可動式のテーブル２上の収容部３に被着体４を載置収容する。なお、予め被着体４を収容した収容部３をテーブル２上に移動し載置してもよい。あるいは、テーブル２上に収容部３を載置し、それに被着体４を収容してもよい。
　図２に示したように、密閉工程では、収容部３に被着体４を載置収容した可動式のテーブル２を下げた後、加飾フィルム５を境として成形空間を上下に仕切るように、加飾フィルム５を下ボックス１の上部に載置する。これにより、加飾フィルム５を境として成形空間を上下に仕切り、下部の成形空間内にテーブル２及び被着体４を密閉する。
　その後、図３に示したように、加熱工程では、加飾フィルム５を加熱する。ここでは、上ボックス６を下げ、下ボックス１と密着させることにより、下部の成形空間内にテーブル２及び被着体４を密閉する。続いて、ヒーター７を起動し、加飾フィルム５を加熱する。さらに、下ボックス１及び上ボックス６の両方を、真空ポンプ（不図示）等を利用し、真空状態まで減圧する。なお、密閉状態とは、加飾フィルム５を、下ボックス１の上部に載置し、さらに下ボックス１と上ボックス６とを密着させた状態である。
　図４に示したように、成形工程では、加熱工程によって加熱された加飾フィルム５の下方から、載置工程によって被着体４を載置したテーブル２を近接させて、被着体４の表面に加飾フィルム５を密着成形する。加熱された加飾フィルム５の温度が１００～１５０℃になると、被着体４を載置したテーブル２が上昇し、被着体４の表面の一部に加飾フィルム５が接触する（被せられる）。その際、上ボックス６の下端部に設置された冶具８により、被着体４の周囲外方の加飾フィルム５の浮きが抑えられる。
　図５に示したように、圧力調整工程では、密閉工程によって密閉した下部の成形空間内を上部の成形空間内に対して減圧させて、仕切られた成形空間に圧力差を発生させる。これにより、テーブル２上にセットした被着体４の表面近傍をその周囲よりも減圧環境とする。具体的には、図５に示したように、テーブル２と加飾フィルム５とを境にして、下部の成形空間内は減圧状態を維持し、上部の成形空間内は加圧または大気開放し、減圧状態を解除する。その際、上部の成形空間内は加圧状態或いは大気圧状態のいずれでもよい。また、加飾フィルム５の加熱は停止する。
　成形空間に圧力差を発生させる際、加飾フィルム５の加熱を停止することによって、加熱による加飾フィルム５の過度の延伸状態が緩和される。これにより、加飾フィルム５が被着体４の形状に適度に追従するので、加飾フィルム５の浮きの要因となる加飾フィルム５のたるみが発生しなくなる。
　なお、下部（下ボックス１）の成形空間内を上部（上ボックス６）の成形空間内に対して減圧させて、仕切られた成形空間に圧力差を発生させることが可能であれば、下部（下ボックス１）の成形空間内は減圧状態（真空状態）を維持し、上部（上ボックス）の成形空間内は大気開放せずに、減圧状態（真空状態）を緩和し、大気圧未満の状態としてもよい。
　図５及び図９（ｂ）に示したように、上部の成形空間（上ボックス６）内の真空を開放することにより、加飾フィルム５は被着体４に押し付けられてオーバーレイ（成形）される。なお、圧空タンク（不図示）により上部の成形空間（上ボックス６）内に圧縮空気を供給することにより（加圧状態）、さらに大きな力で加飾フィルム５を被着体４に密着させることもできる。
　また、テーブル２上にセットした被着体４の表面近傍がその周囲よりも減圧環境となり、さらに、図４及び図９（ａ）に示したように、テーブル２が上昇する際、上ボックス６の下端部に設置された冶具８ｂにより、被着体４の周囲外方の加飾フィルム５の浮きが抑えられる。このため、被着体４の表面に加飾フィルム５が、追従し確実に密着する。特に、加飾フィルム５の浮きが抑えられるため、深絞りの場合でも、形状追従性に問題なく、また、加飾フィルム５の末端が確実に巻き込まれ、パーティングラインが見えないため、外観性も良好である。
　本実施形態の真空成形機Ｍを使用する真空成形方法においては、圧力調整工程は、成形工程の後に行ってもよく、あるいは、成形工程と略同時に行ってもよい。圧力調整工程と、成形工程とを略同時行うことにより、加飾フィルム５が被着体４の表面に、一気に、均一に貼りつくので、外観上の不具合（しわ等）解消に効果があり、好ましい。
　図６に示したように、圧力解除工程では、圧力調整工程によって発生した圧力差を解除し、取り出し工程では、圧力解除と共に成形品を取り出す。下部の成形空間内及び上部の成形空間内は、大気開放され、圧力差は解除される。その後、上ボックス６が上昇し、加飾フィルム５を有する被着体４（成形品）が取り出される。
　１…下ボックス、２…テーブル、３…収容部、４…被着体、５…加飾フィルム、６…上ボックス、７…ヒーター、８，８ａ，８ｂ…冶具、９ａ，９ｂ…上ボックスの下端部、１０，１１…駆動装置、Ｍ…真空成形機。

Claims (4)

  1. 　上方に開口した下ボックスと下方に開口した上ボックスとによって密閉形成された成形空間内において、被着体の表面に加飾フィルムを密着させて成形する真空成形機であって、
    　前記下ボックスには、前記被着体を載置収容する収容部が設置されており、
    　前記上ボックスの下端部には、前記加飾フィルムの浮きを抑える冶具が設置されている、真空成形機。
  2. 　前記上ボックスの下端部において、前記冶具が、個々の前記被着体間を区画するように、且つ前記被着体の周囲外方に位置するように設置されている請求項１記載の真空成形機。
  3. 　前記冶具が、ワイヤ状、または、薄板状である、請求項１または２に記載の真空成形機。
  4. 　ワイヤ状の前記冶具において、直径が３～５ｍｍであり、ワイヤ張力が５０～２００Ｎである請求項３に記載の真空成形機。
PCT/JP2014/077868 2013-10-22 2014-10-20 真空成形機 Ceased WO2015060264A1 (ja)

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