JPH01255513A - 積層射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、積層射出成形方法に関し、さらに詳細には、
サンドイッチ構造の積層体を成形する射出成形方法に関
するものである。

（従来の技術） 積層射出成形物は、スキン層とコア層とからなりたって
おり、スキン層が、表面外観、耐衝撃性、塗装性を向上
させる機能を有し、一方コア層が、剛性、耐熱変形性、
形状寸法安定性、耐ヒケ性を向上させる機能を備えてい
て、全体として構造上好ましいものとなっている。

しかしながら、この積層射出成形物を、単に、従来のサ
ンドイッチ成形法で成形すると、ゲート部分近傍の部分
で、コア層が多くなり、ゲート部分から遠い部分すなわ
ち端部においては、スキン層が多く、コア層が少なくな
り、コア層材の未充填が生じてしまい、その結果、成形
品の全体でみて必要な要求が満足できなくなるおそれが
ある。

そこで、特開昭６２−１３２６２３号公報に開示された
サンドイッチ成形法においては、成形品の端部に延長部
を設け、端部へのコア層材の未充填を防止するようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公開特許公報に開示されたサンドイ
ッチ成形法においては、余分な延長部を形成しているた
め、材料が多く必要となるとともに、成形後にこの延長
部を切除しなければならず、工程が一回多く必要となる
という問題がある。

そこで、本発明は、余分な工程を必要とすることがなく
、成形品端部へのコア層材の未充填を防止することので
きる積層射出成形方法を提供することを目的とするもの
である。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、スキン樹脂層材内
にコア樹脂層材を射出して、サンドイッチ構造の積層体
を成形する射出成形方法において、樹脂のキャビティ内
への射出時の所定の途中時期において、キャビティ内の
残りの空間を減圧し、それ以後を真空射出成形とするこ
とを特徴とするものである。

（発明の作用・効果） 本発明の積層射出成形方法においては、樹脂のキャビテ
ィ内への射出時の所定の途中時期において、キャビティ
内の残りの空間を減圧し、それ以後を真空射出成形とし
たので、キャビティ内においてスキン樹脂層材内にコア
樹脂層材が侵入しながら流動することによる両樹脂層材
による積層化作用を阻害することがないとともに、成形
品の変形、表面性状の悪化等を招くことなく、樹脂のキ
ャビティ端部への流動が促進され、その結果、成形品端
部へのコア層材の流動が促進され、成形品の端部での強
度等の特性を充分に確保できる。

（実　施　例） 以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施例
による積層射出成形方法について説明する。

第１図および第２図は、それぞれ本発明の実施例による
積層射出成形方法を実施するための積層射出成形装置の
側面図、およびその成形型近傍の要部横断平面図である
。

図において、符号１は積層射出成形装置を示し、この積
層射出成形装置１は、可動型２および固定型３からなる
成形型４と、可動型２を固定型３に対して進退駆動させ
る駆動装置５と、可動型２と固定型３との間に形成され
たキャビティ６内にスキン層材料およびコア層材料を射
出する射出装置７と、成形品Ｓを離型する離型装置１０
とをそなえている。

上記駆動装置５は、所定間隔を置いて配置された一対の
固定盤１１ａ、ｌｌｂを備えている。これらの固定盤１
１ａ、ｌｌｂは、それらの４隅部が、水平に配置された
４本のガイドロッド１２によって連結されている。各ガ
イドロッド１２の前後両端部は、両回定盤１１ａ、１１
ｂにそれぞれ固着され、各ガイドロッド１２の中間部分
には、可動盤１３がその４隅においてガイドロッド１２
に沿って移動可能に装着されている。

上記固定盤１１ｂのほぼ中央部には、シリンダユニット
１４が前後方向向きに配設され、このシリンダユニット
１４から前方へ延びる連結ロッド１５の前端部は、上記
可動盤１３の後端面のほぼ中央部に連結されている。上
記可動盤１３は、シリンダユニット１４により、ガイド
ロッド１２に案内された状態で前後方向に駆動されるよ
うになっている。上記可動盤１３の前端面のほぼ中央部
には、可動型２が固着され、固定盤１１ａの後端面のほ
ぼ中央部には、固定型３が固着され、可動型２は、可動
盤１３と一体的に前後方向に移動して固定型３に対して
接近離隔するようになっている。

上記射出装置７は、スキン層材料およびコア層材料を各
々個別に加圧する加圧機構１６と、この加圧機構１６に
よって加圧されたスキン層材料およびコア層材料をキャ
ビティ６内に射出するノズルユニット１７とから構成さ
れている。

次に、第２図を参照して、上記加圧機構１６について詳
細に説明する。

上記固定型３の前方には、第１加圧シリンダ１８ａおよ
び第２加圧シリンダ１８ｂが、互いに左右に所定距離間
隔をあけて前後方向向きに配設されている。各加圧シリ
ンダ１８ａおよび１８ｂには、各々スクリュ軸１９ａお
よび１９ｂが、前後方向に移動可能に、かつ回転可能に
装着されている。スクリュ軸１９ａおよび１９ｂの外周
には、送別２０が螺旋状に形成され、送別２ｏの外周端
部は、加圧シリンダ１８ａおよび１８ｂの内壁面に液密
状態で当接されている。加圧シリンダ１８ａおよび１８
ｂの後端部は、支持部材２１の左右両端部に各々液密状
態で連結されている。

各加圧シリンダ１８ａおよび１８ｂの前端近傍部には、
タンク２２がそれぞれ立設されている。

一方のタンク２２にはスキン層材料が、また他方のタン
ク２２にはコア層材料が、それぞれ貯留されている。

各加圧シリンダ１８ａおよび１８ｂの前方には、回転駆
動装置２３および加圧駆動用シリンダ２４が、それぞれ
上下に併設されている。上記スクリュ軸１９ａおよび１
９ｂの前端部は、それぞれ上記加圧駆動用シリンダ２４
に連結されている。また、スクリュ軸１９ａおよび１９
ｂの前端近傍部は、それぞれ減速機（図示せず）を介し
て回転駆動装置２３に連結されている。スクリュ軸１９
ａおよび１９ｂは、加圧駆動用シリンダ２４によりそれ
ぞれ別個に前後方向に駆動されるとともに、回転駆動装
置２３によりそれぞれ別個に回転駆動されるようになっ
ている。

なお、上記加圧駆動用シリンダ２４および回転駆動装置
２３は、図示はしていない制御装置により制御されて、
スクリュ軸１９ａおよび１９ｂを回転駆動して、タンク
２２に貯留されたベレット状の各樹脂材料を、各加圧シ
リンダ１８ａおよび１８ｂ内へ供給して、加熱により溶
融状態にし、各加圧シリンダ１８ａおよび１８ｂの後端
の加圧室２５ａおよび２５ｂまで充填した状態で、各ス
クリュ軸１９ａおよび１９ｂを各々後方へ駆動して、各
加圧室２５ａおよび２５ｂに充填された樹脂材料を各々
所定の圧力で加圧し、ノズルユニット１７を介して射出
するようになっている。また、上記スキン層材料として
は、表面性状に優れたノンフィラー樹脂材料（例えば、
ポリプロピレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレ
ート等）が用いられ、一方、コア層材料としては、強度
および剛性に優れたガラス繊維入り樹脂材料（例えば、
ポリプロピレン−ガラス繊維、ポリアミド−ガラス繊維
、ポリブチレンテレフタレート−ガラス繊維等）が用い
られる。

上記ノズルユニット１７の支持部材２１の後端面には、
支持ブロック２６が固着されている。この支持ブロック
２６のほぼ中央部には、後方へ延びるほぼ円筒状のノズ
ル２７が固着されている。

このノズル２７は、その後端部に形成された顎部２７ａ
が支持部材２１および支持ブロック２６に挟持されて支
持されている。上記固定型３の中央部には、キャビティ
６内に開口された射出通路２８が前後方向向きに形成さ
れ、ノズル２７の後端はぼ中央部には、射出通路２８と
連通ずる射出口２７ｂが開口されている。ノズル２７の
内部には、前後方向向きにほぼ円筒状のスリーブ部材２
９が遊嵌している。このスリーブ部材２９のほぼ中心部
には、シャットオフビン３０が遊嵌され、ノズル２７の
内周面とスリーブ部材２９の外周面との間に第１流通路
３１が形成され、スリーブ部材２９の内周面と、シャッ
トオフビン３０の間に第２流通路３２が形成されている
。また、支持部材２１と支持ブロック２６とノズル２７
には、加圧室２５ａと第１流通路３１とを連通する第１
連通路３３ａが形成され、支持部材２１と支持ブロック
２６とノズル２７とスリーブ部材２９には、加圧室２５
ｂと上記第２流通路３２を連通ずる第２連通路３３ｂが
形成されている。

上記スリーブ部材２９およびシャットオフビン３０は、
図示されていない駆動装置により前後方向に別個に駆動
されるようになっている。上記スリーブ部材２９とシャ
ットオフビン３ｏとが、後方限界位置に保持されると、
射出口２７ｂと第１流通路３１が遮断され、また、スリ
ーブ部材２９に対してシャットオフビン３０が、後方限
界位置に保持されると、射出口２７ｂと第２流通路３２
およびこの第２流通路３２と第２連通路３３ｂとが各々
遮断される。

そして、スリーブ部材２９とシャットオフビン３０とを
前方に移動させると、射出口２７ｂと第１流通路３１と
が連通して、加圧室２５ａから射出ロ２７ｂヘスキン層
材料が供給され、また、スリーブ部材２９に対して相対
的にシャットオフビン３０を前方へ移動させると、射出
口２７ｂと第２流通路３２および第２流通路３２と第２
連通路３３ｂとが、各々連通して、加圧室２５ａから射
出ロ２７ｂヘコア層材料が供給される。

なお、上記駆動装置は、制御装置からの制御信号に応じ
て駆動され、第４図に示すように、スキン層材料の射出
開始から射出形態に応じて予め設定された基準時間ｔｏ
の経過後に、コア層材料を、スキン層材料内部に包摂し
た状態で、キャビティ６内に射出するようになっている
。

上記射出装置７は、その下方に配設された前後方向向き
のガイドロッド３４に沿って移動可能に支持され、射出
装置７を駆動装置（図示せず）によって後方に移動させ
ることてにより、ノズル２７の後端部が固定型３に液密
状態で当接され、射出口２７ｂと射出通路２８とが連通
するようになっている。

上記離型装置１０について説明すると、可動型２の内部
はぼ中央部には、作動空間２ａが形成され、この作動空
間２ａ内には、エジェクトプレート４４が前後方向移動
自在に配設されている。このエジェクトプレート４４の
上下方向はぼ中央部には、キャビティ６内に延びる左右
一対のエジェクトピン４５が固着されている。このエジ
ェクトピン４５には、圧縮コイルバネ４６が外嵌され、
この圧縮コイルバネ４６により、上記エジェクトプレー
ト４４は、常に後方へ付勢されている。可動盤１３には
、離型シリンダ（図示せず）が前向きに内装されている
。この離型シリンダのピストンロッドには、上記エジェ
クトプレート４４を前方へ駆動して、エジェクトピン４
５をエジェクト作動させるピン部材４７が連結されてい
る。

上記固定型３には、キャビティ６の側部から外方に向か
って延び、該固定型３の側面に開口する空気通路５０が
形成されている。この空気通路５０には、ホース５１を
介して、サージタンク５２、真空ポンプ５３が順に接続
されている。このサージタンク５２、真空ポンプ５３に
より、減圧装置Ｖが構成されている。上記ホース５１の
途中には、このホース５１の開閉を行うバルブ５４が設
けられている。一方、キャビティ６の成形面には、該成
形面に影響を与えないような状態で、樹脂位置センサ５
５が配置されている。この樹脂位置センサ５５は、充填
されつつある樹脂がキャビティ６内の所定位置にきたと
き、信号を出力するものである。この樹脂位置センサ５
５としては、キャビティ６内に樹脂が徐々に充填される
と、キャビティ６内の残りの空間の圧力がそれに伴って
上昇するので、そのときの所定圧力を検出するものとし
たり、または樹脂の温度を検出する温度センサとするこ
ともできる。この樹脂位置センサ５５には、バルブ作動
装置５６が接続されており、このバルブ作動装置５６は
、上記バルブ５４に接続されている。このバルブ作動装
置５６は、上記樹脂位置センサ５５が、樹脂がキャビテ
ィ６内の所定位置にきたときに発する出力信号をうける
と、作動してバルブ５４を開くように作動させる。

次に、以上説明した構造の積層射出成形装置１を用いて
の本発明の実施例による積層射出成形方法について説明
する。

なお、以下の説明においては、本発明の積層射出成形方
法によって成形される成形物を自動車の車体のフロント
フェンダとし、構造上の強度等の問題から、ゲート位置
をボンネット側に設けたものとして説明する。

積層射出成形は、先ず、可動型２と固定型３とを型締め
することから行われる。この型締めによって、射出口２
７ｂと射出通路２８とを連通させ、加圧シリンダ１８ａ
内にスキン層材料を、また加圧シリンダ１８ｂ内にコア
層材料を、それぞれ充填して所定圧に加圧し、先ず、ス
キン層材料をキャビティ６内に射出する。この射出開始
から基準時間１０　　（第４図参照）経過後に、コア層
材料の射出を開始する。このときには、第３図に示した
キャビティ６に線■で示した位置まで、スキン層材料の
みが充填される。このときの第３図の線Ａ−Ａと線Ｂ−
Ｂの断面における充填状態を、第５図に示す。

そして、上記スキン層材料の射出開始後所定時間ｔ１経
過後には、スキン層材料の射出を終了する。このときに
は、第３図に示したキャビティ６に線■で示した位置ま
で、スキン層材料およびコア層材料からなる樹脂が充填
される。この状態を、第７図に示し、その途中の状態を
第６図に示した。

樹脂が、例えば線■で示した所定位置まで来ると、樹脂
位置センサ５５がこれを検出し、検出信号を出力する。

バルブ作動装置５６は、この樹脂位置センサ５５からの
検出信号を受けたとき作動して、バルブ５４を開放し、
キャビティ６の残りの空所から空気を引き、その後、真
空成形とし、その結果、第８図に示すような、スキン層
とコア層とからなる良好な成形品ができあがる。

以上説明した実施例においては、特別に樹脂位置センサ
５５を用いたが、樹脂の位置は、射出時間で判断するこ
ともできる。

なお、成形品に、例えばボルト挿通用孔を明けるような
場合には、ウェルドという現象が生じるが、これを防止
するには、この孔の部分をゲート部とし、後にその部分
を取り除けば、良好な状態で成形を行うことができる。

これを、実施するには、例えば、型４に、上記ボルト挿
通用の孔等の径と等しい径を有し、キャビティ６を貫通
して延びる孔６０を形成し、この孔６０の射出装置７側
にはゲートカッタを兼ねるランナ部材６１を、反対側に
は押し出しピン６２を、摺動可能に嵌合させておき、樹
脂の充填後直ぐに、ランナ部材６１をピン６２側に押し
付けるように移動して、成形品に孔を形成するようにし
、成形後に、上記ピン６２を作動させて、この孔に残さ
れたゲート部を押し出すようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の実施例による
積層射出成形方法を実施するための積層射出成形装置の
側面図、およびその成形型近傍の要部横断平面図、 第３図は、キャビティへの樹脂の充填の状態を説明する
ための説明図、 第４図は、樹脂の充填の状態を時間を追って説明したタ
イムチャート図、 第５図、第６図、第７図および第８図は、樹脂の充填の
状態を時間を追って説明した図、第９図は、射出成形装
置の変形例を示す概略図である。 １・・・・・・積層射出成形装置 ２・・・・・・可動型　　　　３・・・・・・固定型６
・・・・・・キャビティ　　Ｖ・・・・・・減圧装置特
許出願人　　　　　マツダ株式会社 代　理　人　　　　　　弁理士　−色健輔同　　　　　
　　　弁理士　松本雅利 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 ニョミＡ−Ａ吻面 ■ Ｇ二＝芒ヨ王ヨミＢ−Ｂ吻 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スキン樹脂層材内にコア樹脂層材を射出して、サンドイ
   ッチ構造の積層体を成形する射出成形方法において、樹
   脂のキャビティ内への射出時の所定の途中時期において
   、キャビティ内の残りの空間を減圧し、それ以後を真空
   射出成形とすることを特徴とする積層射出成形方法。