JPH03213318A

JPH03213318A - 射出成形方法

Info

Publication number: JPH03213318A
Application number: JP813690A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Furusawa; 古沢　俊宏; Atsushi Sato; 淳佐藤; Takashi Nakajima; 孝中島; Noriaki Matsugishi; 則彰松岸
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd; Seidensha Electronics Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd; Seidensha Electronics Co Ltd
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1991-09-18
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2984693B2

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、成形材料の射出成形方法に関し、特に射出成
形サイクルの保圧時及び／または離型時に金型を振動手
段によって共振させることにより成形品の離型性を向上
させた射出成形方法に関する。

［従来の技術］一般に、射出成形においては、成形材料を金型に充填す
ることによって成形を行なった後、突出しビン等を用い
て金型から成形品を取り出す過程かある。しかし、成形
品の金型からの離型は、成形品かキャビティ表面に接着
しやすいため、円滑に行なわれにくく、特に成形品とキ
ャビティ表面の接触面積か広い、複雑形状等をした成形
品にあっては、たびたび離型不良の生しることかありた
。

そこて、従来より金型表面の平滑性を向上させたり、あ
るいは金型表面に離型剤を塗布するなどして離型の容易
化か図られている。

しかしなから、前者にあっては、金型の構造か複雑にな
ると、金型表面を平滑にすることか非常に困難であった
。また、後者にあっては、離型剤の除去か必要となり経
済的な点て不利になるという問題かある。

また、一般の射出成形においては、成形材料を金型に充
填する際に起きる流動配向や、充填後の成形品の冷却の
不均一によって、成形品に歪か生し１この歪により成形
品に変形か生じて離型性か低下してしまうことかある。

この場合、突出しピンを強く押圧して無理に成形品を離
型しようとすと、成形品の突出しピンか当接する部分に
も歪か生じてしまい好ましくない。

そこで、この流動配向や冷却の不均一を防ぐために、金
型のゲート、スプルーまたはランナー等を改良したり、
あるいは、金型の温度調節を改良したりするなどの工夫
かなされているが、離型性の向上を十分果たすものては
なかった。

そこて、超音波振動等を利用して成形品の離型性を向上
させる方法かいくつか提案されている。

例えば、特開昭５４−４６２６２号において、高分子成
形体の成形型に超音波振動を印加して成形体の離型を行
なう離型方法か、また、特開平１−１８２０１６号にお
いて、成形加工中連続的に２または、射出充填時、離型
時等に断続的に金型を超音波振動等によって振動させ、
成形品の離型性等の向上を図ったものなどが提案されて
いる。

［発明か解決しようとした課ＩＩ］しかしながら、上述した従来の成形方法には次のような
問題かあった。

すなわち、特開昭５４−４６２６２号、特開平１−１８
２０１６号で提案されている技術は、超音波振動か金型
外部に伝達するため、金型自体および装置の他の部分に
悪影響を与えるという問題がある。さらに材料とホーン
か直接接触する構造となっているため、ホーンや超音波
発振１に大きな負荷がかかり、材料に超音波振動を十分
付与できないという問題かある。

さらに、単に金型に超音波振動を印加するたけては、超
音波振動を効率良く材料に伝達することかできず、した
がって離型性か十分てないという問題かある。

本発明は上記の問題点にかんがみてなされたものてあり
２成形品の離型性を向上させた射出成形方法の提供を目
的とした。

本発明者らは上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた
結果、射出成形サイクルの保圧時及び／または離で時に
、金型な振動手段によって共振させることにより、単に
金型に超音波振動を印加する場合に比べ、上述した従来
の超音波振動印加による不都合を生、しることなく、成
形品の離型性を著しく向上させることかできることを見
出し本発明を完成させた。

［課題を解決するための手段］本発明の射出成形方法は、成形材料を射出成形する方法
において、射出成形サイクルの保圧時及び／または離型
時に、金型を振動によって共振させつつ成形を行なう方
法としである。そして好ましい態様としては、振動効果
で、注入される材料と金型壁面との摩擦熱等により、接
触面近くにある材料を効率よくかつ瞬時に再加熱させ、
接触面における材料の射出・充填過程に生じた歪を緩和
させるために、超音波による共振の腹部か、金型のキャ
ビティの位置と一致するよう共振させ、乃ｒド／＃ＩＬ
＜’Ｊ士紹岳始編−か仝扇札へ荏涜すスめを防止するた
め、超音波による共振の節部が、固定側金型保持部及び
可動側金型保持部の位置と一致するよう共振させる方法
としである。

また、他の好ましい態様としては、振動により成形品の
離型を促進させるために、離型時に可動側金型を共振さ
せる方法としである。

［実施例コ以下、上記解決手段の実施例について説明する。

まず、射出成形装置の一実施例を、第１図にもとづいて
説明する。

同図において、１は金型てあり、可動側金型２と固定側
金型３に分割されている。そして、可動側金型２の固定
側金型３との接触面にはキャビティ２ａか、また、キャ
ビティ２ａと対応する固定側金型３の位置にはスプルー
３ａか設けである。金型１には、金属、セラミックス、
グラファイト等を用いることかできるか、超音波の伝達
損失か少なく、また超音波振動の振幅を大きくしてｔ１
１紅さＩＴ％　市外？へＨ脣　　　１−　÷　ｌイキ　
々　・）Δ為　　　Ｖ　−モネル、リン青銅、ジュラル
ミン等を用いることか好ましい。

また、金型ｌの表面にはメツキや、しぼ加工等の処理を
行なってもよい。さらに、金型ｌは三個以上に分割する
ことも可能であるか、その際分割面は、超音波振動の伝
達を良くするために、可能な限り、超音波による共振の
腹部の近くに位置させることか好ましい。

さらに、金型ｌには振動の伝達方向を変換する、Ｌ−Ｌ
変換体、Ｌ−Ｒ変換体、Ｌ−Ｌ−Ｌ変換体等の振動方向
変換体を具備させることもてきる。

その他、金型の温調、成形品の突出し方法については、
公知の方法を用いることかてきるか、金型温調用媒体を
金型に導入し、あるいは排出するために金型に取り付け
られるジヨイントは、節部の近くに取り付けることか好
ましい。また、突出しビン２ｃを金型に設ける場合には
、突出しビン２ｃとそれを通す穴とのクリアランスを、
突出し前の状態における節部の位置で最小値としたこと
か好ましい。また、突出しビン２ｃの表面には、滑りを
良くするため表面コーチインクを施すことか好ましい、
なお、突出しビン２ｃは、突出装置１３によって往復動
される。

４は成形機（図示せず）のノズルてあり、スプルー３ａ
を介してキャビティ２ａに成形材料を射出供給する。ス
プルー３８のノズル４との接触面は、金型ｌに与える振
動か成形機へ伝達しないように固定側金型３における超
音波振動（変位波形）のほぼ節部（後述）に位置するよ
うにしである５は第一保持部材（型締め部材）て、シリ
ンダ６により進退可能に支持されており、その先部には
固定治具をなす固定板７か取り付けである。この固定板
７は、可動側金型２のほぼ中央の外周を保持している。

固定板７による可動側金型２の保持は、可動側金型２の
外周に溝２ｂを設け、この溝２ｂに、固定板７の先細り
になった先端７ａを当接させることにより行なっている
。したかつて、この場合の固定板７による可動側金型２
の保持は、線接触による保持状態となり、可動側金型２
と固定板７の接触面積はきわめて小さくなる。

これにより、金型の振動の外部流出を最小限に抑えるこ
とかできる。

８は第二保持部材て、シリンダ６の外側に固定されてお
り、その先部には固定治具ななす固定板９か取り付けで
ある。この固定板９は固定側金型３のほぼ中央の外周を
保持しており、この場合の保持も、可動側金型２の保持
と同様、固定側金型３の振動の外部薫出を抑えるため、
固定側金型３の溝３ｂと固定板９の先細り状の先端９ａ
の当接による線接触による保持状態としである。

金型ｌの保持方法としては、この実施例のように、超音
波による共振の節部な、できるだけ接触面積の小さい保
持部材を用いて保持することが好ましい。

１０は金型ｌへ振動を与える振動子であり、可動側金型
２のキャビティ２ａと反対側の金型面にその先端部を当
接し、ねし等の取付は部材１１によって結合しである。

振動としては周波数か１０■２〜１ＯＩＩＩＨアの振動
を用いることかできる。このような周波数のうち、短時
間て振動の効果か得られ、かつ成形材料の過度の発熱現
象を抑えるため、１０にＨ！〜１００　ＫＨ，の周波数
超音波か好ましい。

また、振動発生装置は、前述した振動子、動電式加振機
、機械式加振機、電気油圧加振機等を用いることかでき
る。

１２は超音波発振器で、振動子１０に超音波振動を発生
させ、金型１（可動側金型２．固定側金型３）を励振し
共振させる。

可動側金型２と固定側金型３の共振周波数は、それぞれ
あらかじめ超音波発振器の追尾可能な周波数に設計、製
作されているので、成形機のノズル４をスプルー３８に
圧接させ、成形材料をスプルー３３を介してキャビティ
２ａに射出・充填する時期から、金型を開き可動側金型
２に付着した成形品を突出しビン２Ｃによって離型する
時期までの刻々の負荷変動に対しての共振周波数の変化
に対し常に追尾を行ない、また、必要電力の供給も刻々
の変化に応して必要量（最大出力以下）を供給するよう
に設定されている。

また、超音波の振動モートとしては、縦振動のほか、横
振動、ねじり振動、径振動、たわみ振動等公知の振動モ
ードを用いることかできる。

次に、上記射出成形装置を用いて行なう射出成形方法の
第一実施例について説明する。

図示せざる成形機のノズル４を固定側金型３のスプルー
３３に圧接し、このスプルー３ａを介ｔ。

てキャビティ２ａに成形材料を射出・充填した後、保圧
時に、超音波発振器１２により、振動子ｌＯに超音波振
動を発生させることによって金型ｌを縦振動によりｎ波
長共振させる。ここて、保圧時とは射出軒下から成形品
を離型させる前まての時間をいう。なお、共振時間は保
圧時間内て適宜選択できる。また、超音波振動を発生さ
せる時期は、目的とした効果に応して選ぶことかできる
。

超音波振動の振幅は、大きいほうかその効果を十分発揮
てきるか、金５１の材質の疲労強度に合わせて設定する
ことか好ましい。

また、金型ｌをｎ波長共振させる場合には、ｎ波長共振
におけるｎは、ｍ／２（ｍは正の整数）であるか、金型
固定部やノズルの接触部に共振の節部（変位波形の交差
する部分で、振動してない点）を一致させるためには、
なるべく節部の数の少ないｎ＜３としたことか好ましい
。

さらに、ｎ＜３の場合にξいても、共振の腹部（変位波
形の最も離れる部分で、一番強く振動している点）か、
キャどティ２ａと一致し、超音波の振動効果を最大限有
効利用てきるように共振させる。このようにすると、金
型ｌに注入される材料と金型壁面との摩擦熱等により、
接触面近くにある材料を効率良くかつ瞬時に再加熱させ
、接触面における材料の射出・充填過程に生した歪を緩
和させることにより成形品の離型性か成形材料の泣れか
良好となる。

次に、射出成形方法の第二実施例について説明する。

この射出成形方法は２射出成形サイクルの離型時に、可
動側金型２のみを共振させ成形品の離型性を向Ｅさせる
ものであり、成形品を金型内て冷却した後、可動側金型
を後退させ金型を開いた状態で、振動を印加して共振さ
せると同時に、突出し装３１１３によって成形品を突出
す。

上述した射出成形方法によりて成形可能な成形材料とし
ては、プラスチック、ゴム、エラストマー等の有機材料
、無機高分子、セラミックス。

金属、ガラス等の無機材料、その他食料品及びそれらの
混合材料等、成形時に苦土の流動性を有する材料を挙げ
られる。

ここて、プラスチックとしては、次のようなものを挙げ
ることかできる。

熱可塑性樹脂として α−オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリスチレン、シンジオタクｔチックーポリスチレン
、塩化ビニル樹脂、ボリフテン、超高分子量ポリエチレ
ン、ポリメチルペンテン、アイオノマー、ポリブチレン
等）レート、ポリフチレンテレフタレート、ボリアリレート
等）ポリエーテル系樹脂（ポリサルホン、ポリエーテルサル
ホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリアリルスルホン、ポリオキシベンジレン、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリシアノアリルエーテル［特
開昭６２−２２３２２６号］等）ポリカーボネート系樹脂ポリイミド系樹脂ポリアミド系樹脂ポリアミドイミド系樹脂メタクリル樹脂フッソ樹脂ＭＢＳ　（メタクリレート　フタジエン　スチレン）樹
脂ＡＡＳ　（アクリレート　アクソロニトリル　スチレン
）４Ｎ脂ＡＳ（アクリロニトリル　スチレン）ｍ脂ン　スチレン
）樹脂ＡＢＳ　（アクリロニトリルレン）樹脂ポリアセタール系樹脂セルロース系樹脂ポリ塩化ビニリデン塩素化ポリエチレンＥＶＡ　（エチレン　ビニルポリウレタン系樹脂シリコーン樹脂アリル樹脂フラン樹脂液晶性ポリマー　など熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂フェノール樹脂ポリフタジエン樹脂シリコーン樹脂不飽和ポリエステル樹脂アミノ樹脂　なと、ブタジェンアセテート）スチ樹脂熱可塑性エラストマーとしてスチレン−フタジエン系エラストマーポリエステル系エラストマーポリエチレ系エラストマーウレタン系エラストマー塩化ビニル系エラストマー　なと。

また、本発明における射出成形とは、多色成形、射出圧
縮成形、インサート成形、アウトサート成形、射出発泡
成形１反応射出成形、混色射出成形、磁場射出成形を等
を含み、さらに、流動状態またはゴム様状態の成形材料
を金型内に圧入し、所定の形状に賦形した後、成形品を
取り出す方法を採用するすべての成形方法を含むもので
ある。

この方法により、家庭電器部品、自動車部品。

通信機器部品、情報記録機器用部品１日用雑貨品、光電
機器部品、光学部品等を成形てきる。

［実験例〕以下、本発明の射出成形方法を用いて行なった実験結果
を、比較例と比較しつつ説明する。

実験例１射出成形装置第１図に示す装置上記条件により、金型な射出成形サイクルの保圧時に共
振させつつ射出成形を行ない、成形品の離型時の突出し
圧を求め、また、成形品の開放口側の先端部の内径を測
定した。

その結果を表１に示す。

土蚊璽」金型を超音波によって共振させないこと以外、実験例１
と回し条件て実験を行なった。

その結果を表１に示す。

実験例２金型な射出成形サイクルの離型時にのみ共振させつつ射
出成形を行なった以外、実験例１と同し条件て実験を行
なった。

その結果を表１に示す。

実験例３金型を射出成形サイクルの保圧時と離型時に共振させつ
つ射出成形を行なった以外、実験例１と同し条件て実験
を行なった。

その結果を表１に示す。

比較例２射出成形サイクルの離型時にのみ、金型を共振させない
ような条件下で、金型に超音波を印加しながら射出成形
を行なった以外、実験例１と同じ条件で実験を行なった
。

その結果を表１に示す。

［以下、余白］表１この結果、本発明によれば、射出成形サイクルの保圧時
または離型時に、金型を超音波により共振させることに
より、同様の場合に超音波を印加しないものに比べ、は
るかに成形品の離型か容易であることか判る。また、保
圧時及び離型時の双方て金型を共振させることにより、
単独で共振させた場合に比べ、さらに離型性か向上する
ことか判る。

なお、成形品の開放口側の先端部の内径の比較結果から
、保圧時に金型を超音波て共振させないと、残留歪か残
り易く、成形品か収縮して離型性か悪化することか判る
。

［発明の効果］以上説明したように１本発明の射出成形方法によれば、
射出成形サイクルの保圧時に、超音波により金型を共振
させることによって、成形品の歪を低減させ、したがっ
て成形品の変形を抑え、成形品の離型性の向上を図るこ
とかできる。

また、射出成形サイクルの離型時に、超音波により金星
を共振させることによって、ｆ＆形品の離型性の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形方法を実施するための射
出成形装置の一実施例を示す要部裁断側面図、第２図（
ａ）及び（ｂ）はキャビティの一実施例を示す平面図と
側面図、第３図は同しく金型共振時における変位波形、
波長の説明図である。１：金型　　　　　　２：可動側金型３：固定側金型　　２ａ：キャビティ２ｂ、３ｂ：溝　　　　　　３ａニスブルーフ、９：固
定治具１３：突出し装置：振動子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）成形材料を射出成形する方法において、射出成形
サイクルの保圧時に、金型を振動によって共振させるこ
とを特徴とした射出成形方法。
（２）成形材料を射出成形する方法において、射出成形
サイクルの離型時に、金型を振動によって共振させるこ
とを特徴とした射出成形方法。
（３）振動による共振の節部が固定側金型保持部及び可
動側金型保持部の位置と一致するよう、共振させつつ成
形を行なうことを特徴とした請求項１または２項記載の
射出成形方法。