JP2002103012A - 金属射出成形機の計量安定化方法および装置 - Google Patents
金属射出成形機の計量安定化方法および装置Info
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- JP2002103012A JP2002103012A JP2000300144A JP2000300144A JP2002103012A JP 2002103012 A JP2002103012 A JP 2002103012A JP 2000300144 A JP2000300144 A JP 2000300144A JP 2000300144 A JP2000300144 A JP 2000300144A JP 2002103012 A JP2002103012 A JP 2002103012A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形開始時、あるいは大型製品を成形する場
合において、スクリュ供給部での成形材料の予熱不良に
起因するスクリュ回転負荷圧の増大による計量不安定を
防止する。 【解決手段】 金属射出成形機において、成形開始時、
あるいは大型製品を成形する際におけるスクリュ供給部
の温度低下を防止するため、スクリュ２の供給部を加熱
する加熱手段を成形機に設置する。
合において、スクリュ供給部での成形材料の予熱不良に
起因するスクリュ回転負荷圧の増大による計量不安定を
防止する。 【解決手段】 金属射出成形機において、成形開始時、
あるいは大型製品を成形する際におけるスクリュ供給部
の温度低下を防止するため、スクリュ２の供給部を加熱
する加熱手段を成形機に設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合
金、アルミニウム合金、亜鉛合金などのインラインスク
リュ式金属射出成形機の計量安定化方法および装置に関
するものである。
金、アルミニウム合金、亜鉛合金などのインラインスク
リュ式金属射出成形機の計量安定化方法および装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、インラインスクリュ式金属射出成
形機としては、一般に、図２に示す構成のものが採用さ
れていた。同図に示すように、金属射出成形機は、シリ
ンダバレル１、シリンダバレル１内で回転および軸方向
に往復動されるスクリュ２、スクリュ２を高速前進する
スクリュ駆動装置７、スクリュ２を回転するモータ８な
どから構成されている。
形機としては、一般に、図２に示す構成のものが採用さ
れていた。同図に示すように、金属射出成形機は、シリ
ンダバレル１、シリンダバレル１内で回転および軸方向
に往復動されるスクリュ２、スクリュ２を高速前進する
スクリュ駆動装置７、スクリュ２を回転するモータ８な
どから構成されている。
【０００３】上記成形機において、スクリュ２をモータ
８で回転すると共に、固体状の成形材料、たとえば低融
点合金材料チップ（以下材料チップという。）１５を、
ホッパ１１から定量供給スクリュ式のフィーダー１０を
通して供給口１ａからシリンダバレル１に供給する。材
料チップ１５は、スクリュ２の回転によりスクリュ２の
供給部から圧縮部を経て計量化部に到り、その間にシリ
ンダバレル１の外周に設けたヒーター４から加えられる
熱とスクリュ回転によるせん断力によって完全溶融状態
もしくは半溶融状態にまで混練・溶融される。そして、
スクリュ２は、輸送推進力の反力あるいはスクリュ駆動
装置７などにより後退し、シリンダバレル１の先端に溶
融状態もしくは半溶融材料の成形材料（以下、溶融材料
という。）の貯留室６が形成され、そこへ所定量の溶融
材料が計量される。次に、スクリュ２をスクリュ駆動装
置７で軸方向に高速前進することにより、スクリュ２の
先端部に取り付けられている逆流防止リング５が閉じ、
計量された溶融材料は、シリンダバレル１の先端部に設
けられているノズル３から型締された金型９のランナー
およびゲートを通してキャビティに射出されて成形品１
６が得られる。
８で回転すると共に、固体状の成形材料、たとえば低融
点合金材料チップ（以下材料チップという。）１５を、
ホッパ１１から定量供給スクリュ式のフィーダー１０を
通して供給口１ａからシリンダバレル１に供給する。材
料チップ１５は、スクリュ２の回転によりスクリュ２の
供給部から圧縮部を経て計量化部に到り、その間にシリ
ンダバレル１の外周に設けたヒーター４から加えられる
熱とスクリュ回転によるせん断力によって完全溶融状態
もしくは半溶融状態にまで混練・溶融される。そして、
スクリュ２は、輸送推進力の反力あるいはスクリュ駆動
装置７などにより後退し、シリンダバレル１の先端に溶
融状態もしくは半溶融材料の成形材料（以下、溶融材料
という。）の貯留室６が形成され、そこへ所定量の溶融
材料が計量される。次に、スクリュ２をスクリュ駆動装
置７で軸方向に高速前進することにより、スクリュ２の
先端部に取り付けられている逆流防止リング５が閉じ、
計量された溶融材料は、シリンダバレル１の先端部に設
けられているノズル３から型締された金型９のランナー
およびゲートを通してキャビティに射出されて成形品１
６が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、金属
射出成形機に用いられるスクリュは、ホッパ側から先端
に向って供給部、圧縮部、計量化部の３ゾーンに分けら
れる。計量工程において、供給部は、ホッパから投入さ
れた材料チップを前方へ移送させながら予熱し、つぎの
圧縮部へ送り込む。圧縮部は、せん断作用とシリンダバ
レル外周に取り付けられたヒーターからの熱量によって
成形材料を溶融し、つぎの計量化部へ送る。計量化部
は、溶融状態、あるいは半溶融状態となった溶融材料を
均一化してシリンダバレルの先端側に送る。
射出成形機に用いられるスクリュは、ホッパ側から先端
に向って供給部、圧縮部、計量化部の３ゾーンに分けら
れる。計量工程において、供給部は、ホッパから投入さ
れた材料チップを前方へ移送させながら予熱し、つぎの
圧縮部へ送り込む。圧縮部は、せん断作用とシリンダバ
レル外周に取り付けられたヒーターからの熱量によって
成形材料を溶融し、つぎの計量化部へ送る。計量化部
は、溶融状態、あるいは半溶融状態となった溶融材料を
均一化してシリンダバレルの先端側に送る。
【０００５】スクリュは加熱手段を持たないので、常に
ヒーターによって加熱されているシリンダバレルの温度
と比べると低い温度になっている。また、スクリュ供給
部は、加熱手段を持たないシリンダフランジやスクリュ
駆動装置と隣接しているため、シリンダバレルの温度と
比べると更に低い温度となる。
ヒーターによって加熱されているシリンダバレルの温度
と比べると低い温度になっている。また、スクリュ供給
部は、加熱手段を持たないシリンダフランジやスクリュ
駆動装置と隣接しているため、シリンダバレルの温度と
比べると更に低い温度となる。
【０００６】そして、成形開始時には、ホッパから室温
程度の材料チップが多量に投入されるため、スクリュ供
給部の温度は更に低くなる。その結果として、ホッパか
ら投入された材料チップは、スクリュが低温であるた
め、意図した温度より常に低くなり、スクリュ供給部で
の材料チップの予熱状態を適切にコントロールできな
い。そのため、圧縮部での溶融が遅れたり、あるいは困
難となり、スクリュの回転負荷圧が増大して計量が不安
定になりやすい。そのため、成形開始時に一度に多量の
材料チップを投入した場合には、スクリュの供給部の温
度が回復するまで長時間待たなければならなかった。そ
こで、成形開始に一度に多量の材料チップを投入せず、
一定の時間をあけながら数回に分けて材料チップを投入
し、スクリュの供給部の温度低下を防止する必要があっ
た。
程度の材料チップが多量に投入されるため、スクリュ供
給部の温度は更に低くなる。その結果として、ホッパか
ら投入された材料チップは、スクリュが低温であるた
め、意図した温度より常に低くなり、スクリュ供給部で
の材料チップの予熱状態を適切にコントロールできな
い。そのため、圧縮部での溶融が遅れたり、あるいは困
難となり、スクリュの回転負荷圧が増大して計量が不安
定になりやすい。そのため、成形開始時に一度に多量の
材料チップを投入した場合には、スクリュの供給部の温
度が回復するまで長時間待たなければならなかった。そ
こで、成形開始に一度に多量の材料チップを投入せず、
一定の時間をあけながら数回に分けて材料チップを投入
し、スクリュの供給部の温度低下を防止する必要があっ
た。
【０００７】また、射出機能力の５割以上の射出重量を
持つ大型製品を成形する場合、一定サイクルで多量の材
料チップがホッパから供給されるため、スクリュ供給部
の温度が常に低い状態になり、スクリュ回転負荷圧が増
大して計量が不安定になる可能性があった。
持つ大型製品を成形する場合、一定サイクルで多量の材
料チップがホッパから供給されるため、スクリュ供給部
の温度が常に低い状態になり、スクリュ回転負荷圧が増
大して計量が不安定になる可能性があった。
【０００８】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたものであって、成形開始時、あるいは大
型製品を成形する場合において、スクリュ供給部での成
形材料の予熱不良に起因するスクリュ回転負荷圧の増大
による計量不安定を防止することを目的としている。
ためになされたものであって、成形開始時、あるいは大
型製品を成形する場合において、スクリュ供給部での成
形材料の予熱不良に起因するスクリュ回転負荷圧の増大
による計量不安定を防止することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による金属射出成
形機の計量安定化方法は、ホッパ側から先端に向って供
給部、圧縮部、計量化部よりなるスクリュの供給部を、
成形開始時あるいは大型製品を成形する場合に直接的に
加熱することを特徴とする。
形機の計量安定化方法は、ホッパ側から先端に向って供
給部、圧縮部、計量化部よりなるスクリュの供給部を、
成形開始時あるいは大型製品を成形する場合に直接的に
加熱することを特徴とする。
【００１０】本発明による金属射出成形機の計量安定化
装置は、ホッパ側から先端に向って供給部、圧縮部、計
量化部よりなるスクリュの供給部を、成形開始時あるい
は大型製品を成形する場合に、直接的に加熱する加熱手
段を成形機に設置したことを特徴とする。
装置は、ホッパ側から先端に向って供給部、圧縮部、計
量化部よりなるスクリュの供給部を、成形開始時あるい
は大型製品を成形する場合に、直接的に加熱する加熱手
段を成形機に設置したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して説明する。
づき図面を参照して説明する。
【００１２】図１において、符号１で示されるものはシ
リンダバレルであり、その内部にスクリュ２が設けられ
ている。スクリュ２は、シリンダバレル１内で回転して
成形材料である材料チップ１５を前方に送ると共に、高
速前進して前方に形成された貯留室６に溜められている
溶融材料を金型９内に射出する。
リンダバレルであり、その内部にスクリュ２が設けられ
ている。スクリュ２は、シリンダバレル１内で回転して
成形材料である材料チップ１５を前方に送ると共に、高
速前進して前方に形成された貯留室６に溜められている
溶融材料を金型９内に射出する。
【００１３】シリンダバレル１の先端部にはノズル３が
取り付けられ、後端部にはシリンダバレル１に材料チッ
プ１５を供給するための供給口１ａが設けられている。
供給部１ａの上部にはフィーダー１０を介してホッパ１
１が取り付けられている。シリンダバレル１の外周壁に
はヒーター４が取り付けられている。
取り付けられ、後端部にはシリンダバレル１に材料チッ
プ１５を供給するための供給口１ａが設けられている。
供給部１ａの上部にはフィーダー１０を介してホッパ１
１が取り付けられている。シリンダバレル１の外周壁に
はヒーター４が取り付けられている。
【００１４】スクリュ２の先端部には、計量時にスクリ
ュ２と貯留室６の間の流路を開き、射出時に流路を閉じ
る逆流防止リング５が設けられている。スクリュ２の後
端部には、スクリュ２を高速前進するスクリュ駆動装置
７とスクリュ２を回転するモータ８が連結されている。
ュ２と貯留室６の間の流路を開き、射出時に流路を閉じ
る逆流防止リング５が設けられている。スクリュ２の後
端部には、スクリュ２を高速前進するスクリュ駆動装置
７とスクリュ２を回転するモータ８が連結されている。
【００１５】一般的に、スクリュは、ホッパ側から先端
に向って供給部、圧縮部、計量化部などに分けることが
できる。
に向って供給部、圧縮部、計量化部などに分けることが
できる。
【００１６】本実施例では、スクリュ２の後端部から供
給部まで内部に貫通路１２が形成され、この貫通路１２
に油、ガスなどの加熱媒体を供給する加熱用熱媒配管１
３が設けられている。この加熱用熱媒配管１３には熱媒
温度調節器１４が接続されている。
給部まで内部に貫通路１２が形成され、この貫通路１２
に油、ガスなどの加熱媒体を供給する加熱用熱媒配管１
３が設けられている。この加熱用熱媒配管１３には熱媒
温度調節器１４が接続されている。
【００１７】次に動作について説明する。
【００１８】金型９が閉じると、シリンダバレル１内の
貯留室６に計量された溶融材料がスクリュ２の高速前進
によって金型９内に射出される。その後、スクリュ２の
供給部にフィーダー１０から米粒大の材料チップ１５が
投入され始め、それと同時にスクリュ２が回転し、シリ
ンダバレル１内に入れられた材料チップ１５がシリンダ
バレル１の前方へと送られ、その間にシリンダバレル１
から熱が伝えられ徐々に溶解していく。スクリュ２は、
回転しながら後退して前方に貯留室６を作り、溶融材料
をためる。
貯留室６に計量された溶融材料がスクリュ２の高速前進
によって金型９内に射出される。その後、スクリュ２の
供給部にフィーダー１０から米粒大の材料チップ１５が
投入され始め、それと同時にスクリュ２が回転し、シリ
ンダバレル１内に入れられた材料チップ１５がシリンダ
バレル１の前方へと送られ、その間にシリンダバレル１
から熱が伝えられ徐々に溶解していく。スクリュ２は、
回転しながら後退して前方に貯留室６を作り、溶融材料
をためる。
【００１９】次の射出に必要な量の溶融材料が貯留室６
に蓄えられたところで、スクリュ回転は停止し、成形材
料は、それぞれのスクリュ位置で、固体状態、溶融状態
それぞれの状態で、次の計量が開始されるまで加熱保持
される。このときのシリンダバレル１の温度は５００〜
６００℃程度であるのに対し、常に室温程度の材料チッ
プ１５が投入されるスクリュ２の供給部は、成形材料に
よって奪熱される状態にある。そのため、射出機能力の
５割以上の射出重量を持つ大型製品を成形する場合、ス
クリュ２の供給部はシリンダバレル１の温度よりも１０
０℃以上も低温度になる可能性がある。そこで、スクリ
ュ２の供給部まで内部に通した貫通路１２に熱媒温度調
節器１４により温度コントロールされた加熱媒体を流し
て、スクリュ２を内部から加熱することにより、スクリ
ュの供給部の温度は低下せず、ある一定の温度に保たれ
る。これにより、大型製品を成形する場合でも材料チッ
プ１５の余熱不足が解消される。
に蓄えられたところで、スクリュ回転は停止し、成形材
料は、それぞれのスクリュ位置で、固体状態、溶融状態
それぞれの状態で、次の計量が開始されるまで加熱保持
される。このときのシリンダバレル１の温度は５００〜
６００℃程度であるのに対し、常に室温程度の材料チッ
プ１５が投入されるスクリュ２の供給部は、成形材料に
よって奪熱される状態にある。そのため、射出機能力の
５割以上の射出重量を持つ大型製品を成形する場合、ス
クリュ２の供給部はシリンダバレル１の温度よりも１０
０℃以上も低温度になる可能性がある。そこで、スクリ
ュ２の供給部まで内部に通した貫通路１２に熱媒温度調
節器１４により温度コントロールされた加熱媒体を流し
て、スクリュ２を内部から加熱することにより、スクリ
ュの供給部の温度は低下せず、ある一定の温度に保たれ
る。これにより、大型製品を成形する場合でも材料チッ
プ１５の余熱不足が解消される。
【００２０】また、成形開始時には、スクリュ２の供給
部にフィーダー１０から材料チップ１５が投入され、そ
れと同時にスクリュ２が回転し、シリンダバレル１内に
入れられた材料チップ１５はシリンダバレル１の前方へ
と送られ、その間にシリンダバレル１から熱が伝えられ
徐々に溶解していく。そして、ある一定量の材料チップ
１５がシリンダバレル１内に投入されたところで、スク
リュ２の回転は停止し、シリンダバレル１内に入った成
形材料は、それぞれのスクリュ位置で、固体状態、溶融
過程状態、溶融状態のそれぞれの状態で、最初の計量が
始まるまで加熱保持される。このときのシリンダバレル
１の温度は５００〜６００℃程度であるのに対し、常に
室温程度の材料チップ１５が投入されるスクリュ２の供
給部は、常に材料チップ１５によって奪熱される状態に
あるので、シリンダバレル１の温度よりも１００℃以上
も低温度になる可能性がある。
部にフィーダー１０から材料チップ１５が投入され、そ
れと同時にスクリュ２が回転し、シリンダバレル１内に
入れられた材料チップ１５はシリンダバレル１の前方へ
と送られ、その間にシリンダバレル１から熱が伝えられ
徐々に溶解していく。そして、ある一定量の材料チップ
１５がシリンダバレル１内に投入されたところで、スク
リュ２の回転は停止し、シリンダバレル１内に入った成
形材料は、それぞれのスクリュ位置で、固体状態、溶融
過程状態、溶融状態のそれぞれの状態で、最初の計量が
始まるまで加熱保持される。このときのシリンダバレル
１の温度は５００〜６００℃程度であるのに対し、常に
室温程度の材料チップ１５が投入されるスクリュ２の供
給部は、常に材料チップ１５によって奪熱される状態に
あるので、シリンダバレル１の温度よりも１００℃以上
も低温度になる可能性がある。
【００２１】そのため、スクリュ２の温度が回復するの
を待たずに成形した場合、スクリュ２の供給部での材料
チップ１５の予熱が不足し、その状態でスクリュ圧縮部
に材料チップ１５が送り込まれるため、圧縮部での溶融
が遅れたり、あるいは困難となり、スクリュ回転負荷圧
が増大して計量が不安定となる可能性がある。
を待たずに成形した場合、スクリュ２の供給部での材料
チップ１５の予熱が不足し、その状態でスクリュ圧縮部
に材料チップ１５が送り込まれるため、圧縮部での溶融
が遅れたり、あるいは困難となり、スクリュ回転負荷圧
が増大して計量が不安定となる可能性がある。
【００２２】そこで、上記大型製品を成形する場合と同
様、スクリュ２の供給部を内部から加熱すると、スクリ
ュ２の供給部の温度回復までの時間が速くなり、すぐに
成形を開始することができるようになる。
様、スクリュ２の供給部を内部から加熱すると、スクリ
ュ２の供給部の温度回復までの時間が速くなり、すぐに
成形を開始することができるようになる。
【００２３】上記した実施例では、スクリュ２の供給部
を加熱するために、スクリュ２の供給部の内部に加熱用
熱媒配管１３を設置して加熱媒体を供給すると説明した
が、棒状ヒーター、誘導加熱ヒーターまたは赤外線ヒー
ターをスクリュ２の供給部の内部に設置してもよい。
を加熱するために、スクリュ２の供給部の内部に加熱用
熱媒配管１３を設置して加熱媒体を供給すると説明した
が、棒状ヒーター、誘導加熱ヒーターまたは赤外線ヒー
ターをスクリュ２の供給部の内部に設置してもよい。
【００２４】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、スク
リュの供給部の温度低下を防止することができるので、
スクリュ射出機能力の５割以上の射出重量をもつ大型製
品を安定して成形すことができる。また、成形開始時、
多量の材料チップを一度に投入しても、スクリュ供給部
の温度低下が少なく、回復も速くなるので、待ち時間を
短縮することができる。
リュの供給部の温度低下を防止することができるので、
スクリュ射出機能力の５割以上の射出重量をもつ大型製
品を安定して成形すことができる。また、成形開始時、
多量の材料チップを一度に投入しても、スクリュ供給部
の温度低下が少なく、回復も速くなるので、待ち時間を
短縮することができる。
【図１】本発明の一実施例によるスクリュ内部加熱手段
を有した金属射出成形機を示す断面側面図である。
を有した金属射出成形機を示す断面側面図である。
【図２】従来の金属射出成形機を示す断面側面図であ
る。
る。
１ シリンダバレル １ａ 供給口 ２ スクリュ ３ ノズル ４ ヒーター ５ 逆流防止リング ６ 貯留室 ７ スクリュ駆動装置 ８ モータ ９ 金型 １０ フィーダー １１ ホッパ １２ 貫通路 １３ 加熱用熱媒配管 １４ 熱媒温度調節器 １５ 材料チップ １６ 成形品
フロントページの続き (72)発明者 山田 健司 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 (72)発明者 松山 誠 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内
Claims (6)
- 【請求項１】 ホッパ側から先端に向って供給部、圧縮
部、計量化部よりなるスクリュ（２）の供給部を、成形
開始時あるいは大型製品を成形する場合に直接的に加熱
することを特徴とする金属射出成形機の計量安定化方
法。 - 【請求項２】 ホッパ側から先端に向って供給部、圧縮
部、計量化部よりなるスクリュ（２）の供給部を、成形
開始時あるいは大型製品を成形する場合に、直接的に加
熱する加熱手段を成形機に設置したことを特徴とする金
属射出成形機の計量安定化装置。 - 【請求項３】 前記加熱手段は、スクリュ（２）の供給
部の内部に加熱媒体を供給する加熱用熱媒配管（１３）
を有することを特徴とする請求項２記載の金属射出成形
機の計量安定化装置。 - 【請求項４】 前記加熱手段は、スクリュ（２）の供給
部の内部に挿入される棒状ヒータを有することを特徴と
する請求項２記載の金属射出成形機の計量安定化装置。 - 【請求項５】 前記加熱手段は、スクリュ（２）の供給
部の内部に挿入される誘導加熱ヒータを有することを特
徴とする請求項２記載の金属射出成形機の計量安定化装
置。 - 【請求項６】 前記加熱手段は、スクリュ（２）の供給
部の内部に挿入される赤外線ヒータを有することを特徴
とする請求項２記載の金属射出成形機の計量安定化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300144A JP3524857B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 金属射出成形機の計量安定化方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300144A JP3524857B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 金属射出成形機の計量安定化方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103012A true JP2002103012A (ja) | 2002-04-09 |
| JP3524857B2 JP3524857B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=18781865
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000300144A Expired - Fee Related JP3524857B2 (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 金属射出成形機の計量安定化方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3524857B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014511276A (ja) * | 2011-02-21 | 2014-05-15 | ブス アーゲー | 金属素材を連続的に温度調整するための混錬機及び温度調整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179416A (ja) | 1999-12-16 | 2001-07-03 | Seiko Epson Corp | 射出成形装置 |
| JP2002144000A (ja) | 2000-11-10 | 2002-05-21 | Kobe Steel Ltd | 軽合金の射出成形方法及び装置 |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000300144A patent/JP3524857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014511276A (ja) * | 2011-02-21 | 2014-05-15 | ブス アーゲー | 金属素材を連続的に温度調整するための混錬機及び温度調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3524857B2 (ja) | 2004-05-10 |
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