JP6921523B2 - インサート成形方法 - Google Patents

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本発明は、金型にインサート品をインサートした状態で成形を行うインサート成形方法に関する。本発明のインサート成形方法は例えば、燃料電池の分野におけるインサート成形に用いられ、またはその他一般のインサート成形に用いられる。
金型にインサート品をインサートした状態で成形を行うインサート成形では、成形するインサート成形品の寸法の安定化を図るべく、金型による成形工程の開始時にインサート品の温度を金型の温度と一致させるのが望ましく、このため事前にインサート品を予熱（予備加熱）することが行なわれる。
したがって、従来は、金型にインサート品をインサートした状態でインサート成形品を成形するに当たって図４に示すように、金型１１を熱源（図示せず）により加熱するとともにインサート品３１を予熱器２１により予熱する工程（予熱工程、図４（Ａ））と、加熱した金型１１に予熱したインサート品３１をインサートする工程（インサート工程、図４（Ｂ））と、型締めする工程（型締め工程、図４（Ｃ））とを順次実施し、次いで、金型１１にゴムまたは樹脂等の成形材料（図示せず）を注入して成形を行う成形工程を実施している。
特開平１０−１８０７９７号公報
しかしながら、上記従来技術では図５に示すように、予熱工程Ｓ１終了のタイミングＴ１からインサート品３１を金型１１へインサートするタイミングＴ２までの間に時間を要することからこの間にインサート品３１の温度低下が発生し、インサート後、金型１１による加熱でインサート品３１の温度上昇が始まるものの、インサート品３１の温度が金型１１の温度ｔに達しないうちに型締め工程開始のタイミングＴ３となる。したがってインサート品３１の温度は金型１１の温度と一致しないままとなり、この低温状態で金型１１にゴムまたは樹脂等の成形材料（図示せず）を注入しての成形工程が実施されるため、成形するインサート成形品（図示せず）の寸法安定化が困難であると云う問題がある。特に手動でインサートを行う場合には作業に長時間を要することから、低下する温度にバラツキが発生し、よって寸法にもバラツキが発生しやすい。
以上の点に鑑みて、インサート成形における型締め工程開始のタイミングでインサート品の温度を金型の温度と一致ないし略一致させることができ、もってインサート成形品の寸法安定化を実現することができるインサート成形方法を提供することを目的とする。
金型をなす分割型の間にインサート品をインサートした状態で成形を行うインサート成形方法であって、前記金型を加熱する工程と、加熱した前記金型に前記インサート品をインサートする工程と、加熱した前記金型を型締め方向に作動させ、前記分割型の間に前記インサート品の放熱を防ぎ得る一定隙間を保持した状態で前記型締め作動を一旦停止する工程と、前記型締め作動を一旦停止した状態を一定時間継続することにより前記金型の熱で前記インサート品を予熱する工程と、予熱後、型締めを完了する工程と、を備え、前記一定隙間の大きさは、１〜３ｍｍである。
インサート成形品の寸法安定化を実現することができる。
実施例に係るインサート成形方法の工程説明図 同インサート成形方法におけるインサート品の温度推移の説明図 同インサート成形方法におけるインサート成形品の寸法バラツキの説明図 従来例に係るインサート成形方法の工程説明図 同インサート成形方法におけるインサート品の温度推移の説明図
実施例を図面にしたがって説明する。
実施例に係る成形方法は、金型にインサート品をインサートした状態でインサート成形品を射出成形するインサート射出成形方法であり、例えば、インサート品としての金属よりなる燃料電池用セパレータにゴム状弾性体よりなるガスケットを一体成形する。
工程としては、先ず、金型を熱源により加熱し、次いで図１（Ａ）に示すように、加熱した金型１１に予熱していないインサート品３１をインサートする。
次いで、図１（Ｂ）に示すように、加熱した金型１１を型締め方向に作動し、型締め完了直前で金型１１の分割型１２，１３間に一定隙間ｃを保持した状態で金型１１の型締め作動を一旦停止する。一定隙間ｃの大きさとしては、数ｍｍであり、例えば２ｍｍもしくは１〜３ｍｍ程度とする。
次いで、型締め作動を一旦停止した状態を一定時間継続することにより金型１１の熱によってインサート品３１を予熱し、次いで図１（Ｃ）に示すように予熱後、型締めを完了する。一定時間としては、１０秒前後であり、例えば５〜１５秒程度とする。
次いで、金型１１にゴム状弾性体よりなる成形材料（図示せず）を射出し、セパレータおよびガスケットの組み合わせよりなる燃料電池用構成部品（インサート成形品、図示せず）を成形する。
上記工程を備えるインサート射出成形方法では図２に示すように、型締め完了直前のタイミングＴ４で金型１１の分割型１２，１３間に一定隙間ｃを保持することで、インサート品３１からの放熱を防ぐことができるため、この状態を一定時間継続して金型１１による予熱工程Ｓ２を実施することにより、インサート品３１の温度が急激に上昇する。また、金型１１内で金型１１の熱による予熱工程Ｓ２が実施されるため、インサート品３１の温度が金型１１の温度ｔと一致しやすい。
したがって以上のことから、インサート品３１の温度を金型１１の温度ｔと一致させることができ、この状態で型締め完了のタイミングＴ５となって、引きつづき成形工程が実施されるため、インサート成形品の寸法が安定し、インサート成形品の寸法安定化を実現することができる。
図３に示すように、インサート成形品の寸法バラツキは、型内予熱時間の経過に伴って縮小し、１０秒前後の経過で最小（０．００５ｍｍ程度）となる。したがって本実施例による効果が確認されている。
１１ 金型
１２，１３ 分割型
２１ 予熱器
３１ インサート品
Ｓ１，Ｓ２ 予熱工程

Claims (3)

  1. 金型をなす分割型の間にインサート品をインサートした状態で成形を行うインサート成形方法であって、
    前記金型を加熱する工程と、
    加熱した前記金型に前記インサート品をインサートする工程と、
    加熱した前記金型を型締め方向に作動させ、前記分割型の間に前記インサート品の放熱を防ぎ得る一定隙間を保持した状態で前記型締め作動を一旦停止する工程と、
    前記型締め作動を一旦停止した状態を一定時間継続することにより前記金型の熱で前記インサート品を予熱する工程と、
    予熱後、型締めを完了する工程と、
    を備え、
    前記一定隙間の大きさは、１〜３ｍｍであることを特徴とするインサート成形方法。
  2. 請求項１に記載のインサート成形方法において、
    前記一定時間は、５〜１５秒であることを特徴とするインサート成形方法。
  3. 請求項１に記載のインサート成形方法において、
    前記一定時間は、１０〜１５秒であることを特徴とするインサート成形方法。
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