JPH02286312A - 射出成形方法 - Google Patents
射出成形方法Info
- Publication number
- JPH02286312A JPH02286312A JP10779689A JP10779689A JPH02286312A JP H02286312 A JPH02286312 A JP H02286312A JP 10779689 A JP10779689 A JP 10779689A JP 10779689 A JP10779689 A JP 10779689A JP H02286312 A JPH02286312 A JP H02286312A
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- Japan
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- fluid
- mold
- injection molding
- oscillator
- runner
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/568—Applying vibrations to the mould parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/7646—Measuring, controlling or regulating viscosity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
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。
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）
この発明は、射出成形法よって流動性をもつ成形材料か
ら、複雑形状ないしは精密寸法の成形品を製造する方法
に関し、欠陥のない高品質な成形品を得ようとするもの
である。
ら、複雑形状ないしは精密寸法の成形品を製造する方法
に関し、欠陥のない高品質な成形品を得ようとするもの
である。
この発明で流動性をもつ成形材料とは、プラスチックス
又は未加硫ゴムなどをはじめとし、さらにはセラミック
ス粉、金属粉、木粉等を上記プラスチックスや未加硫ゴ
ムないしは必要なバインダとともに混合した混和物のこ
とを言う。
又は未加硫ゴムなどをはじめとし、さらにはセラミック
ス粉、金属粉、木粉等を上記プラスチックスや未加硫ゴ
ムないしは必要なバインダとともに混合した混和物のこ
とを言う。
一般に行われている射出成形法は、熱硬化性樹脂や熱可
塑性樹脂の如きプラスチックス又は未加硫ゴムを高い圧
力をかけて高速でモールド内に押し込み成形する方法と
して確立し、最近ではプラスチックスに強化材としてガ
ラス繊維を混入させたものの他、粉末（金属粉、セラミ
ックス粉、木粉等）とプラスチックスや未加硫ゴムない
しは流動性を与えるバインダーとの混和物も成形材料（
以下流動体という）として用いられる。
塑性樹脂の如きプラスチックス又は未加硫ゴムを高い圧
力をかけて高速でモールド内に押し込み成形する方法と
して確立し、最近ではプラスチックスに強化材としてガ
ラス繊維を混入させたものの他、粉末（金属粉、セラミ
ックス粉、木粉等）とプラスチックスや未加硫ゴムない
しは流動性を与えるバインダーとの混和物も成形材料（
以下流動体という）として用いられる。
射出成形の際にモールド形状が複雑であったり、多数の
モールド内に同時に流動体を射出する場合には、流動体
の流れは流路内での温度、圧力等の条件から強い影響を
受けて、モールド内の充てん完了状態、また保圧による
流動体内圧力分布やモールド内流動体温度分布に差やむ
らが生じ、その結果として成形品にひけ（収縮）、そり
、不接合線あるいは密度不均一など好ましくない欠陥が
生じてしまう。
モールド内に同時に流動体を射出する場合には、流動体
の流れは流路内での温度、圧力等の条件から強い影響を
受けて、モールド内の充てん完了状態、また保圧による
流動体内圧力分布やモールド内流動体温度分布に差やむ
らが生じ、その結果として成形品にひけ（収縮）、そり
、不接合線あるいは密度不均一など好ましくない欠陥が
生じてしまう。
（従来の技術）
上記した不都合が生じないように種々の解析や実験が行
われ、流動体の組成、温度、加圧パターン、モールド内
流路（スプルー、ゲート、モールドキャビティ）の寸法
形状などの選定について研究がなされている。
われ、流動体の組成、温度、加圧パターン、モールド内
流路（スプルー、ゲート、モールドキャビティ）の寸法
形状などの選定について研究がなされている。
これらのうち特に流動体は、粘弾性と呼ばれる挙動を示
し、粘度は歪速度が大きいほどまた温度が上がるほど小
さくなり、一方圧力が増すほど大きくなる等の性質を示
すことから、流動体の性質は複雑に変化する。
し、粘度は歪速度が大きいほどまた温度が上がるほど小
さくなり、一方圧力が増すほど大きくなる等の性質を示
すことから、流動体の性質は複雑に変化する。
例えば流動体が直線流路中を流れる場合をみても、流動
体の先端部において、壁面近くでは流動体の速度ベクト
ルは全体の進行方向と逆方向であり、中心部ではせん断
速度が大きいので粘性が小さく、先端部は噴水状になる
（噴水効果、 ＰＥＴＲ０ＴＥＣ。
体の先端部において、壁面近くでは流動体の速度ベクト
ルは全体の進行方向と逆方向であり、中心部ではせん断
速度が大きいので粘性が小さく、先端部は噴水状になる
（噴水効果、 ＰＥＴＲ０ＴＥＣ。
第９巻、第７号２６１９頁、 １９８６）。
このような流動体が示す複雑な挙動は、流動体の粘度や
体積が、温度、圧力、速度などで変化することに由来し
ている。
体積が、温度、圧力、速度などで変化することに由来し
ている。
このようなことを勘案した上で、モールド内の流路設計
、温度設計、射出機構等の設計を進めることが大切であ
り、難しい技術である。
、温度設計、射出機構等の設計を進めることが大切であ
り、難しい技術である。
近年流動体の挙動を、コンピュータシミュレーションに
より解析し、適切なモールド設計や射出成形条件の決定
に役立てられるようになってきて、流路設計などの解明
法も徐々に進んではきているとはいえ、まだまだ課題は
山積しているといえる。
より解析し、適切なモールド設計や射出成形条件の決定
に役立てられるようになってきて、流路設計などの解明
法も徐々に進んではきているとはいえ、まだまだ課題は
山積しているといえる。
（発明が解決しようとする課題）
冷えた壁面に接する流動体の流動性が特に低下したり、
また狭すぎるゲートの通過により流動体の速度が非常に
高くなってせん断部力が高くなり過ぎ、流動体すなわち
溶゛融体中で微粒子と添加材（バインダ）とが分離を起
こして材料特性が低下したりすると、ウェルド不良、表
面光沢不良、条痕、ベント詰まり、色むら等の欠陥が発
生する。
また狭すぎるゲートの通過により流動体の速度が非常に
高くなってせん断部力が高くなり過ぎ、流動体すなわち
溶゛融体中で微粒子と添加材（バインダ）とが分離を起
こして材料特性が低下したりすると、ウェルド不良、表
面光沢不良、条痕、ベント詰まり、色むら等の欠陥が発
生する。
この発明は、このような問題を有利に解決するもので、
上記のような欠陥のない高品質の成形品を得ることので
きる射出成形法を提案することを目的とする。
上記のような欠陥のない高品質の成形品を得ることので
きる射出成形法を提案することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上述のように流動体は、周囲の条件すなわち温度、圧力
、速度、粒子とバインダとの比率などで性質が変わるが
、これは流動体中の微小体積（以下これをセルと呼ぶ）
の１つはその隣のセル上下前後左右と接しながら影響を
及ぼし合っているからである。
、速度、粒子とバインダとの比率などで性質が変わるが
、これは流動体中の微小体積（以下これをセルと呼ぶ）
の１つはその隣のセル上下前後左右と接しながら影響を
及ぼし合っているからである。
ウェルド不良、表面光沢不良、条痕、ベント詰まり、色
むら等の欠陥が発生するのは、ある部分の流動体のセル
に加わる条件が苛酷なために起きる不都合である。した
がってこのような不都合は、部分的な負荷条件の偏りを
取ることが解決策となる。
むら等の欠陥が発生するのは、ある部分の流動体のセル
に加わる条件が苛酷なために起きる不都合である。した
がってこのような不都合は、部分的な負荷条件の偏りを
取ることが解決策となる。
この発明は上記のような観点からなされたものであり、
すなわちこの発明は、モールド内に流動性をもつ成形材
料を、モールド内と連通ずる流路を介し導き入れ、これ
に圧力をかけることによりモールド内で充てん加圧した
後、保持することにより成形する射出成形法により成形
を行うに当たり、 流路の少なくとも一部において成形材料に超音波を印加
することを特徴とする射出成形方法ごとを特徴とする射
出成形方法である。
すなわちこの発明は、モールド内に流動性をもつ成形材
料を、モールド内と連通ずる流路を介し導き入れ、これ
に圧力をかけることによりモールド内で充てん加圧した
後、保持することにより成形する射出成形法により成形
を行うに当たり、 流路の少なくとも一部において成形材料に超音波を印加
することを特徴とする射出成形方法ごとを特徴とする射
出成形方法である。
第１図にこの発明の射出成形方法の説明図を示す。図中
１は原料ホッパ、２は原料入口、３はスクリューであり
回転により原料を図面左方向に押し出す、４はスクリュ
ーハウジング、５はモールドへの通路、６はノズル、７
はランナで分配路である。８はスプルーでキャビティ内
に原料を一気に送り込むためのタンクエリアである。９
はキャビティ、１０は超音波発振装置である。
１は原料ホッパ、２は原料入口、３はスクリューであり
回転により原料を図面左方向に押し出す、４はスクリュ
ーハウジング、５はモールドへの通路、６はノズル、７
はランナで分配路である。８はスプルーでキャビティ内
に原料を一気に送り込むためのタンクエリアである。９
はキャビティ、１０は超音波発振装置である。
超音波発振装置１０は、超音波発振部１０ｂとその振動
を伝える発振子１０ａから構成される。発振子１０ａは
、モールド内と連通ずる流路例えばランナ７の窓にその
先端部がくるように、その先端形状がランナ７の孔と全
く同形でかつ発振子１０ａと孔との隙間は十分に小さい
ように構成してあり、流動体の侵入を許さず、スプルー
８内の圧力を減殺することがない。
を伝える発振子１０ａから構成される。発振子１０ａは
、モールド内と連通ずる流路例えばランナ７の窓にその
先端部がくるように、その先端形状がランナ７の孔と全
く同形でかつ発振子１０ａと孔との隙間は十分に小さい
ように構成してあり、流動体の侵入を許さず、スプルー
８内の圧力を減殺することがない。
流動体がランナ７内部に充満しているときに超音波発振
子１０ａの振動は流動体内に伝播し、その影響がスプル
ー８内にも及ぶように構造に応じた周波数を選択する。
子１０ａの振動は流動体内に伝播し、その影響がスプル
ー８内にも及ぶように構造に応じた周波数を選択する。
この発明の射出成形法における超音波の周波数は１ｋｌ
ｌｚ〜５００ｋＨｚが効果的である。
ｌｚ〜５００ｋＨｚが効果的である。
第２図に従来の射出成形方法の説明図を示す。
このような従来の射出成形では、上述したようにウェル
ド不良、表面光沢不良、条痕、ベント詰まり、色むら等
の欠陥が発生するおそれがあった。
ド不良、表面光沢不良、条痕、ベント詰まり、色むら等
の欠陥が発生するおそれがあった。
微粒子が溶融体の中に一定の割合で溶存している流動体
が、モールド内と連通ずる流路すなわちノズル６、スプ
ルー８、ゲート、キャビティ９内において、ある温度と
圧力の下で流れている状態は、常に均一であることが望
ましい。そのためには第３図に射出成形流路構成図の一
例を示すように、これらの流路を発熱体７ａで周囲から
加熱して温度低下を防ぐ手段が取られているがこれも流
動体の特性変化を防ぐ手段の一つである。
が、モールド内と連通ずる流路すなわちノズル６、スプ
ルー８、ゲート、キャビティ９内において、ある温度と
圧力の下で流れている状態は、常に均一であることが望
ましい。そのためには第３図に射出成形流路構成図の一
例を示すように、これらの流路を発熱体７ａで周囲から
加熱して温度低下を防ぐ手段が取られているがこれも流
動体の特性変化を防ぐ手段の一つである。
この発明は、このような方法とは視点を変えて、流動体
が流路内での外的環境条件（温度、圧力等）の変化を受
けてもその影響が橿小になるように、流動体に超音波を
印加して微粒子の運動を起こさせ、各セル相互の相対運
動を与えることで流動性の低下を防ぐことを眼目として
いる。
が流路内での外的環境条件（温度、圧力等）の変化を受
けてもその影響が橿小になるように、流動体に超音波を
印加して微粒子の運動を起こさせ、各セル相互の相対運
動を与えることで流動性の低下を防ぐことを眼目として
いる。
（作 用）
第４図に流路２０内の流動体のセル毎の動きの大きさを
円の大きさで模式的に示す。壁面近くでは温度低下によ
り速度が小さくなっている様子を表している。実際の流
動体は、第５図に示すように前述した噴水流になってい
る場合が多い。
円の大きさで模式的に示す。壁面近くでは温度低下によ
り速度が小さくなっている様子を表している。実際の流
動体は、第５図に示すように前述した噴水流になってい
る場合が多い。
第６図、第７図によって、この発明の超音波印加の効果
を説明する。
を説明する。
発振子１１ａからの超音波が流動体の中を伝播すること
によって、各セルの動きは活発となり、壁面付近の温度
低下に伴う粘性増加による動きの鈍化を補って、全体の
流動性を高める働きをする。
によって、各セルの動きは活発となり、壁面付近の温度
低下に伴う粘性増加による動きの鈍化を補って、全体の
流動性を高める働きをする。
第６図の円の大きさは、それを表したものである。
その結果、流路内の流れベクトルの流路方向成分を模式
的に描くと第７図のようになり、望ましい流れを形成す
ることができる。
的に描くと第７図のようになり、望ましい流れを形成す
ることができる。
以上、超音波振動が流れの停滞化を抑える働きを説明し
たが、この超音波印加は、射出成形の原料人口２からキ
ャビティ９に至るまでのモールド内と連通ずる流路の任
意の部分に適用できる。各モールドの流路構成に応じて
適切な超音波装置の配置及び周波数の制御を行うことに
より、スムースな流れと保圧により欠陥のない高品質な
射出成形品を得ることができる。
たが、この超音波印加は、射出成形の原料人口２からキ
ャビティ９に至るまでのモールド内と連通ずる流路の任
意の部分に適用できる。各モールドの流路構成に応じて
適切な超音波装置の配置及び周波数の制御を行うことに
より、スムースな流れと保圧により欠陥のない高品質な
射出成形品を得ることができる。
（実施例）
実Ｊ１丸−１−
高圧水アトマイズ法で作った平均粒径１０μｍのステン
レス鋼（ＳＯ３３１，６）粉末に熱可塑性樹脂とワック
スを添加混合し加圧ニーダ−で混練（重量混合比で９：
１）してこの成形材料を射出成形機に、より長さ４０１
１幅２０ｍｍ、厚さ３１のグリーン成形体を得た。
レス鋼（ＳＯ３３１，６）粉末に熱可塑性樹脂とワック
スを添加混合し加圧ニーダ−で混練（重量混合比で９：
１）してこの成形材料を射出成形機に、より長さ４０１
１幅２０ｍｍ、厚さ３１のグリーン成形体を得た。
この際、モールド内と連通ずる流路の内、スプルー人口
に周波数１０ｋＨｚ 、出力１ｋＷの超音波発振装置を
２個設けたところ、得られたグリーン成形体には何ら欠
陥が無かった。
に周波数１０ｋＨｚ 、出力１ｋＷの超音波発振装置を
２個設けたところ、得られたグリーン成形体には何ら欠
陥が無かった。
このグリーン成形体はその後 ガス中で１０°Ｃ／ｈで
６００ ”Ｃまでの仮焼を行って脱脂し、次いで１３０
０℃、２時間の焼結を行い製品とした。
６００ ”Ｃまでの仮焼を行って脱脂し、次いで１３０
０℃、２時間の焼結を行い製品とした。
一方射出成形の際に超音波発振装置を設けなかった場合
には、得られたグリーン成形体には充てん不良によるひ
けがみられた。
には、得られたグリーン成形体には充てん不良によるひ
けがみられた。
実施韮１
セラミックスとして高純度アルミナ（平均粒径２μｍ）
を用いてそれぞれ周波数１０ｋＨｚ 、１５ｋｌｌｚ、
出力１ｋＨの超音波発振装置を２個設けたｔころグリー
ン成形体の欠陥発生率は各々９９．５％、９９．８％と
小であった。
を用いてそれぞれ周波数１０ｋＨｚ 、１５ｋｌｌｚ、
出力１ｋＨの超音波発振装置を２個設けたｔころグリー
ン成形体の欠陥発生率は各々９９．５％、９９．８％と
小であった。
（発明の効果）
この発明によれば、モールド内と連通する流路の少なく
とも一部に超音波を印加するごとによって流動性の低下
を抑制することができ、ひいては欠陥のない高品質の射
出成形品を得ることができる。
とも一部に超音波を印加するごとによって流動性の低下
を抑制することができ、ひいては欠陥のない高品質の射
出成形品を得ることができる。
第１図は、この発明の射出成形方法の説明図、第２図は
、従来の射出成形方法の説明図、第３図は、射出成形流
路構成の一例を示す図、第４図は、従来の流路内の流動
体のセル毎の動きの大きさの模式図、 第５図は、従来の流路内の流動体の速度ベクトル図、 第６図は、この発明の流路内の流動体のセル毎の動きの
大きさの模式図、 第７図は、この発明の流路内の流動体の速度ベクトル図
である。 １・・・原料ホッパ ２・・・原料入口３・・・
スクリュー ４・・・スクリューハウジング ５・・・モールドへの通路 ６・・・ノズル７・・・ラ
ンナ ８・・・スプルー９・・・キャビティ
１０・・・超音波発振装置第３図 第１図 第２図
、従来の射出成形方法の説明図、第３図は、射出成形流
路構成の一例を示す図、第４図は、従来の流路内の流動
体のセル毎の動きの大きさの模式図、 第５図は、従来の流路内の流動体の速度ベクトル図、 第６図は、この発明の流路内の流動体のセル毎の動きの
大きさの模式図、 第７図は、この発明の流路内の流動体の速度ベクトル図
である。 １・・・原料ホッパ ２・・・原料入口３・・・
スクリュー ４・・・スクリューハウジング ５・・・モールドへの通路 ６・・・ノズル７・・・ラ
ンナ ８・・・スプルー９・・・キャビティ
１０・・・超音波発振装置第３図 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、モールド内に流動性をもつ成形材料を、モールド内
と連通する流路を介し導き入れ、これに圧力をかけるこ
とによりモールド内で充てん加圧した後、保持すること
により成形する射出成形法により成形を行うに当たり、 流路の少なくとも一部において成形材料に超音波を印加
することを特徴とする射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10779689A JPH02286312A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10779689A JPH02286312A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 射出成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02286312A true JPH02286312A (ja) | 1990-11-26 |
Family
ID=14468250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10779689A Pending JPH02286312A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02286312A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05425A (ja) * | 1991-01-29 | 1993-01-08 | Sankyo Kasei Co Ltd | 成形方法 |
| US6629831B2 (en) * | 1999-04-16 | 2003-10-07 | Coach Wei | Apparatus for altering the physical properties of fluids |
| EP1621315A4 (en) * | 2003-04-25 | 2007-08-29 | Hoya Corp | MOLDING METHOD AND FORMING DEVICE, THE BZW. THE ULTRASONIC VIBRATIONS USED AND OPTICAL LENS |
| DE102022131762A1 (de) * | 2022-11-30 | 2024-06-06 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Filmscharnier und Bauteil mit Filmscharnier |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP10779689A patent/JPH02286312A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05425A (ja) * | 1991-01-29 | 1993-01-08 | Sankyo Kasei Co Ltd | 成形方法 |
| US6629831B2 (en) * | 1999-04-16 | 2003-10-07 | Coach Wei | Apparatus for altering the physical properties of fluids |
| EP1621315A4 (en) * | 2003-04-25 | 2007-08-29 | Hoya Corp | MOLDING METHOD AND FORMING DEVICE, THE BZW. THE ULTRASONIC VIBRATIONS USED AND OPTICAL LENS |
| DE102022131762A1 (de) * | 2022-11-30 | 2024-06-06 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Filmscharnier und Bauteil mit Filmscharnier |
| DE102022131762B4 (de) | 2022-11-30 | 2026-03-05 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Filmscharnier und Bauteil mit Filmscharnier |
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