JPH03213319A - Injection molding method and its device - Google Patents
Injection molding method and its deviceInfo
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- JPH03213319A JPH03213319A JP813790A JP813790A JPH03213319A JP H03213319 A JPH03213319 A JP H03213319A JP 813790 A JP813790 A JP 813790A JP 813790 A JP813790 A JP 813790A JP H03213319 A JPH03213319 A JP H03213319A
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- 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
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産寥トの刊…分軒]
本発明は、高分子材料等の成形材料の射出成形に際し、
物性か高く、かつ外観性の良好な成形品を成形てきるよ
うにした射出成形方法とその装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Published by the Company] The present invention provides for injection molding of a molding material such as a polymeric material.
The present invention relates to an injection molding method and apparatus that can mold a molded product with high physical properties and good appearance.
[従来の技術]
従来、射出成形方法は、生産性が高いという大きな利点
を有することから、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂
を主たる組成物とした材料からなる製品の成形に広く使
用されている。[Prior Art] Conventionally, injection molding methods have the great advantage of high productivity, and have therefore been widely used for molding products made of thermoplastic resins or materials whose main composition is thermoplastic resins.
ところて、近年、熱可塑性樹脂の物性研究の進展により
、成形品の剛性、耐熱性および耐薬品性は、その材料(
熱可塑性樹脂)の分子量によって大きく左右されること
か知られるようになってきた。However, in recent years, due to advances in research on the physical properties of thermoplastic resins, the rigidity, heat resistance, and chemical resistance of molded products have become more dependent on the material (
It has become known that the molecular weight of the thermoplastic resin (thermoplastic resin) greatly affects the molecular weight.
しかしなから、従来の射出成形方法において成形てきる
熱可塑性樹脂の分子量はそれ程大きくなく、一般にフィ
ルムグレートとして製品化されているものより分子量は
小さい。したかって、成形品における剛性、耐熱性、耐
薬品性の物性が劣るという闇−′9−牢しる場合かあっ
た−そこて、物性を高める観点から、射出成形時におけ
る樹脂の流れを良くして、成形品を構成する樹脂の分子
量か高いものを使用可能にする成形法か考えられるよう
になり、今までにいくつかの提案がなされている。例え
ば、特公昭57−2088号で提案されている金型のゲ
ート部分に超音波振動を印加する方法、あるいは特開昭
61−44616号て提案されている金型表面を高周波
により誘導加熱する方法などかある。However, the molecular weight of thermoplastic resins molded using conventional injection molding methods is not so large, and is generally smaller than that of those commercialized as film grades. Therefore, in some cases, the physical properties of molded products such as rigidity, heat resistance, and chemical resistance were poor.Therefore, in order to improve the physical properties, we improved the flow of resin during injection molding. As a result, molding methods that allow the use of resins with high molecular weights constituting molded products have begun to be considered, and several proposals have been made to date. For example, a method of applying ultrasonic vibration to the gate part of a mold, as proposed in Japanese Patent Publication No. 57-2088, or a method of induction heating the mold surface using high frequency, as proposed in Japanese Patent Application Publication No. 61-44616. And so on.
一方、高分子材料を射出成形に用いた場合、高分子材料
は加熱された状態で金型に充填される。On the other hand, when a polymeric material is used for injection molding, the polymeric material is filled into a mold in a heated state.
このため、加熱時に熱膨張し、金型の中て冷却される際
に収縮するのて、金型のキャビティ寸法よりも小さい成
形品しか得られなかった。For this reason, the molded product thermally expands when heated and contracts when cooled in the mold, resulting in only a molded product smaller than the cavity size of the mold.
そこて、成形品の寸法精度を向上させる観点から、金型
に充填された材料の収縮を少なくするため、いくつかの
提案かなされている。例えば、射出圧力を著しく高くし
、かつ型締め力も同様に高くすることにより2材料の温
度を低くして成形する方法、あるいは、特開昭58−]
:14722号て提案されているような、キャビティを
超音波振動用のホーンて構成し、材料かキャビティ内に
注入され、冷却される過程ての材料温度の不均一性を大
幅に減少しようとする方法等かある。Therefore, from the viewpoint of improving the dimensional accuracy of molded products, several proposals have been made to reduce the shrinkage of the material filled in the mold. For example, a method of molding by lowering the temperature of the two materials by significantly increasing the injection pressure and similarly increasing the mold clamping force, or JP-A-58-]
As proposed in No. 14722, the cavity is configured with a horn for ultrasonic vibration, and the material is injected into the cavity and the non-uniformity of the material temperature during the cooling process is attempted to be significantly reduced. Is there a way?
[発明か解決しようとする課題]
しかし、上述した従来の成形方法には次のような問題か
あった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional molding method has the following problems.
すなわち、特公昭 57−2088号、特開昭 581
34722号で提案されている技術は、金型の構造か非
常に複雑になるとともに、超音波振動により金型自体お
よび装置の他の部分に悪影響を与えるという問題かあり
、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、ホーンや振動発生部に大きな負荷かかかり、材料
に超音波振動を十分印加てきないという問題かあった。Namely, Japanese Patent Publication No. 57-2088, Japanese Patent Publication No. 581
The technology proposed in No. 34722 has the problem that the structure of the mold is very complicated, that the ultrasonic vibrations adversely affect the mold itself and other parts of the equipment, and that the material and horn are directly connected. Due to the contact structure, a large load is placed on the horn and the vibration generating part, which poses the problem of not being able to apply sufficient ultrasonic vibration to the material.
また、特開昭61−44616号て提案されている技術
は、実験の結果、金型表面を加熱しても樹脂の流動性は
期待する程向上しないことか判明した。Further, as a result of experiments, it has been found that the fluidity of the resin does not improve as expected even when the surface of the mold is heated in the technique proposed in JP-A No. 61-44616.
さらに、射出圧力を著しく高くし、かつ型締め力も同様
に高くすることにより、材料の型締め温度を低くして成
形する方法は、成形品に歪か生じ、製品として使用する
際に変形しやすいという問題かあった。Furthermore, the method of molding at a low clamping temperature of the material by significantly increasing the injection pressure and similarly high mold clamping force causes distortion in the molded product, making it more likely to deform when used as a product. There was a problem.
そこて、本発明者等は、特願平1−62196号におい
て、金型を共振させつつ射出成形する方法と装置を提案
し、上記の問題点を解決てきることを示した。Therefore, the present inventors proposed in Japanese Patent Application No. 1-62196 a method and apparatus for injection molding while making the mold resonate, and demonstrated that the above problems could be solved.
しかしながら、特願平1−62196号て提案した装置
は、振動発生装置である超音波振動子を可動側金型のキ
ャビティと反対側に結合しであるため、型締め部シリン
ダを後方に大きく張り出した状態て配置しなければなら
ず、結果的に成形機か非常に長くなって大型化していた
。However, in the device proposed in Japanese Patent Application No. 1-62196, the ultrasonic vibrator, which is a vibration generator, is coupled to the side opposite to the cavity of the movable mold, so the mold clamping cylinder is extended rearward. As a result, the molding machine became very long and large.
本発明は上記の事情にかんがみてなされたもので、振動
発生装置を、可動側金型及び/もしくは固定側金型の上
部または下部等のキャビティと反対側以外の位置に結合
するようにしたものてあり、
成形方法の発明は、上記振動発生装置からの振動を、振
動方向変換体を介して金型に印加することにより、金型
を共振させる射出成形方法の提供を目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the vibration generator is coupled to a position other than the side opposite to the cavity, such as the upper or lower part of the movable mold and/or the fixed mold. The invention of the molding method aims at providing an injection molding method in which the mold is made to resonate by applying vibration from the vibration generator to the mold via a vibration direction converter.
また成形装置の発明は、射出成形装置の小型化を可能と
するとともに、複数の振動発生装置を振動方向変換体に
結合して、同時に振動を印加することにより振動のパワ
ーアップを図れるようにした射出成形装置の提供を目的
とする。In addition, the invention of the molding device made it possible to downsize the injection molding device, and also made it possible to increase the power of vibration by combining multiple vibration generators with a vibration direction converter and applying vibrations at the same time. The purpose is to provide injection molding equipment.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するため、射出成形方法の発明は、成形
材料を射出成形する方法において、振動方向変換体を介
し、振動によって金型な共振させつつ成形を行なう方法
としである。[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the invention of an injection molding method is a method of injection molding a molding material, in which molding is performed while causing a mold to resonate by vibration via a vibration direction converter. This is the method.
そして好ましくは、超音波振動によって金型な共振させ
つつ成形を行なう方法としである。A preferable method is to perform molding while causing the mold to resonate using ultrasonic vibrations.
また上記目的を達成するため、射出成形装置の発明は、
可動側金型と固定側金型からなる金型のキャビティに成
形機からの成形材料を供給して射出成形を行なう装置に
おいて、上記可動側金型と固定側金型を固定治具によっ
て固定するとともに、上記可動側金型及び/もしくは固
定側金型に振動方向変換体を形成し、かつこの振動方向
変換体に振動発生装置を結合した構成としである。In addition, in order to achieve the above object, the invention of an injection molding device is as follows:
In an apparatus that performs injection molding by supplying molding material from a molding machine to a mold cavity consisting of a movable mold and a fixed mold, the movable mold and the fixed mold are fixed by a fixing jig. In addition, a vibration direction converter is formed in the movable mold and/or the fixed mold, and a vibration generator is coupled to the vibration direction converter.
そして好ましくは、振動発生装置を超音波振動子とし、
この超音波振動子の結合位置を、キャビティと反対側の
位置を除く、任意の位置に結合した構成としである。Preferably, the vibration generator is an ultrasonic vibrator,
The ultrasonic transducer is coupled to any position other than the position opposite to the cavity.
[実施例コ 以下、上記解決手段の実施例について説明する。[Example code] Examples of the above solution will be described below.
まず、射出成形装置の一具体例を、第1図にもとづいて
説明する。First, a specific example of an injection molding apparatus will be described based on FIG. 1.
同図において5 lは金型であり、可動側金型2と固定
側金型3に分割されており、可動側金型2には振動方向
変換体21を一体的に形成しである。ここて振動方向変
換体21とは、振動の伝達する方向をある程度変換させ
るものてあり、その角度は任意に選ぶことかてきる。公
知のL−L変換体、L−R変換体、L−L−L変換体な
どを利用すると振動の伝達方向を、例えば90度変換す
ることかできる。In the figure, 5l is a mold, which is divided into a movable mold 2 and a fixed mold 3, and the movable mold 2 has a vibration direction converter 21 integrally formed therein. The vibration direction converter 21 is a device that changes the direction of vibration transmission to some extent, and the angle thereof can be arbitrarily selected. By using a known L-L converter, L-R converter, L-L-L converter, etc., it is possible to convert the vibration transmission direction by, for example, 90 degrees.
また、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が、またキャビティ2aと対応する固定側
金型3の接触面にはスプルー3aか設けである。A cavity 2a is provided on the contact surface of the movable mold 2 with the fixed mold 3, and a sprue 3a is provided on the contact surface of the fixed mold 3 corresponding to the cavity 2a.
金型lには、金属、セラミックス、グラファイト等を用
いることができるが、振動の伝達損失か少なく、また振
動の振幅を大きくしても疲労の少ない材質、例えばチタ
ン合金、に−七ネル、リン青銅、ジュラルミン等を用い
ることか好ましい。Metals, ceramics, graphite, etc. can be used for the mold l, but materials with less vibration transmission loss and less fatigue even when the vibration amplitude is increased, such as titanium alloy, phosphorus, etc. It is preferable to use bronze, duralumin, etc.
また、金型1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
ことも可能であるが、その際分画面は、振動の伝達を良
くするために、可能な限り共振の腹部の近くに位置させ
ることか好ましい。Furthermore, the surface of the mold 1 may be subjected to treatments such as plating and graining. Further, the mold 1 can be divided into three or more parts, but in this case, it is preferable that the divided screens be located as close to the resonant abdomen as possible in order to improve the transmission of vibrations.
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できるが、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、突出しピンを金型に設ける場合には、突
出しビン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することが好まし
い。In addition, regarding mold temperature control and molded product ejection methods, please refer to
Although known methods can be used, it is preferable that the joint attached to the mold for introducing or discharging the mold temperature control medium into the mold be installed near the joint. When provided in a mold, it is preferable that the clearance between the ejection bottle and the hole through which it passes is set to a minimum value at the position of the knot in the state before ejection.
4は成形機13のノズルであり、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3
aのノズル4との接触面は、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。C5は第一保持部材(型締め部材)で、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7か取り付けである。4 is a nozzle of the molding machine 13, which injects and supplies molding material to the cavity 2a via the sprue 3a. Sprue 3
The contact surface of a with the nozzle 4 is located approximately at a node (described later) of the ultrasonic vibration (displacement waveform) in the stationary mold 3. C5 is a first holding member (mold clamping member), which is supported by a cylinder 6 so as to be movable forward and backward, and a fixing jig 7 is attached to the tip thereof.
固定治具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に先細りとなった固
定板7aを当接させることにより行なっている。したが
って、この場合の固定板7aによる可動側金型2の保持
は線接触保持となり、可動側金型2と固定板7aの接触
面積はきわめて小さくなる。これにより、金型2の振動
の外部流出を最小限に抑えることかできる。The movable mold 2 is held by the fixing jig 7.
This is achieved by providing a groove 2b on the outer periphery of the groove 2b and abutting a tapered fixing plate 7a on the groove 2b. Therefore, in this case, the movable mold 2 is held by the fixed plate 7a in line contact, and the contact area between the movable mold 2 and the fixed plate 7a becomes extremely small. Thereby, it is possible to minimize the external leakage of the vibrations of the mold 2.
8は第二保持部材てあり、シリンダ6の外側に固定され
ており、その先部には取付918aか取り付けである。A second holding member 8 is fixed to the outside of the cylinder 6, and a mounting 918a is attached to the tip thereof.
取付98 aには固定側金型3に向って水平方向に固定
治具9が設けてあり、この固定治具9の先端9aはねじ
となっている。一方、固定側金型3の軸方向には、保持
穴3bが、固定治具9の側面と接しない状態で固定側合
fi3の共振の節の位置まで設けである。そして、この
保持穴13の先端部に固定治具9の先端9aをねしこむ
ことによって、固定側金型3を保持している。A fixing jig 9 is provided in the mounting 98a in a horizontal direction toward the stationary mold 3, and the tip 9a of this fixing jig 9 is a screw. On the other hand, in the axial direction of the stationary side mold 3, the holding hole 3b is provided up to the position of the resonance node of the stationary side joint fi3 without contacting the side surface of the fixing jig 9. The stationary mold 3 is held by inserting the tip 9a of the fixture 9 into the tip of the holding hole 13.
可動側金型2及び固定側金型3の保持は、振動による共
振の節部(後述する)を、できるた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。It is preferable to hold the movable side mold 2 and the stationary side mold 3 by using a holding member having as small a contact area as possible to hold the resonance nodes (described later) due to vibration.
10は固定治具7と一体的に支持されている振動発生装
置(振動子)であり、ねじ等の取付は部材11によって
可動側金型2の振動方向変換体21の上部に結合しであ
る。Reference numeral 10 denotes a vibration generator (vibrator) that is integrally supported with the fixing jig 7, and screws and the like are attached to the upper part of the vibration direction converter 21 of the movable mold 2 by means of a member 11. .
振動としては、周波数かIOH,〜10MH。As for the vibration, the frequency is IOH, ~10MH.
の振動を用いることかてきる。このような振動のうち、
短時間で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には、10KH,〜100KH,の
超音波とすることか好ましい。This can be done by using vibrations. Among these vibrations,
In order to obtain the vibration effect in a short time and to suppress excessive heat generation of the molding material, it is preferable to use ultrasonic waves of 10 KH to 100 KH.
振動発生装置としては、超音波振動子のほが、動電加振
機9檄械式加振機、油圧式加振機等の装置を用いること
かできる。As the vibration generator, devices such as an ultrasonic vibrator, an electrodynamic vibrator, a mechanical vibrator, and a hydraulic vibrator can be used.
なお、この振動方向変換体21の振動子lOへの結合位
置は、可動側金型2のキャビティ2aと反対側の位置を
除いた位置であれば任意の位置を選択することかできる
。また、振動子10の結合は、振動伝達体を介して行な
うことも可能であり、その数も複数取り付けることかて
きる。なお、固定側金型にも振動方向変換体を形成し、
振動子を結合することも可能である。したかって、可動
側金型及び/もしくは固定側金型に振動方向変換体を介
して振動子を結合することかできる。Note that the coupling position of the vibration direction converting body 21 to the vibrator 10 can be selected from any position other than the position on the side opposite to the cavity 2a of the movable mold 2. Further, the vibrator 10 can be coupled via a vibration transmitter, and a plurality of vibration transmitters can be installed. In addition, a vibration direction converter is also formed on the fixed side mold,
It is also possible to combine oscillators. Therefore, the vibrator can be coupled to the movable mold and/or the fixed mold via the vibration direction converter.
12は超音波発振器て、振動子lOに超音波振動を発生
させ、可動側金型2及び固定側金型3を励振し共振させ
る。Reference numeral 12 denotes an ultrasonic oscillator, which generates ultrasonic vibrations in the vibrator lO to excite the movable mold 2 and the fixed mold 3 to resonate.
この共振周波数は、あらかし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3a
を介してキャビティ2aに供給する場合の刻々の負荷変
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じて必要量(
最大出力以下)を供給するように設定されている。This resonance frequency is designed and manufactured to a frequency that can be tracked by the ultrasonic oscillator, so the nozzle 4 of the molding machine is pressed against the sprue 38, and the molding material is applied to the sprue 3a.
When supplying power to the cavity 2a via the power source, the system constantly tracks changes in the resonant frequency due to momentary load fluctuations, and also adjusts the required amount of power (
maximum output).
また、振動モードとしては、後述する縦振動のほか2横
振動、ねじり振動、径振動、たわみ振動等の公知の振動
モートを用いることかてきる。Further, as the vibration mode, in addition to the longitudinal vibration described later, known vibration modes such as two-lateral vibration, torsional vibration, radial vibration, and flexural vibration can be used.
次に、上記射出成形装置を用いて行なう、射出成形方法
の実施例について説明する。Next, an example of an injection molding method performed using the above injection molding apparatus will be described.
成形機13のノズル4を固定側金型3のスプルー3aに
圧接し、このスプルー3aを介してキャビティ2aに成
形材料を射出し成形を行なうとともに、超音波発振器1
2により、振動子10に超音波振動(縦振動)を発生さ
せることによって金型lをn波長共振させる。超音波振
動を発生させる時期は、目的とする効果に応して選ぶこ
とかできる。The nozzle 4 of the molding machine 13 is pressed against the sprue 3a of the stationary mold 3, and the molding material is injected into the cavity 2a through the sprue 3a, and the ultrasonic oscillator 1
2, the mold l is made to resonate with n wavelengths by generating ultrasonic vibration (longitudinal vibration) in the vibrator 10. The timing for generating ultrasonic vibrations can be selected depending on the desired effect.
射出成形方法の第一実施例は、共振の腹部(変位波形の
最も離れる部分て、一番強く振動している点)を、キャ
ビティ2aと一致させて成形を行なう。このようにする
と超音波の振動効果を最大限有効利用でき成形材料の流
れか良好になる。In the first embodiment of the injection molding method, molding is performed by aligning the resonance belly (the part of the displacement waveform farthest apart and the point vibrating most strongly) with the cavity 2a. In this way, the vibration effect of the ultrasonic waves can be utilized to the maximum extent possible, and the flow of the molding material can be improved.
また、第二実施例は、共振の節部(変位波形の交差する
部分て、振動してない点)をキャビティ2aに一致させ
て成形を行なう。このようにすると、超音波の応力効果
により、成形品の寸法収縮か著しく小さくなる。Further, in the second embodiment, the molding is performed by aligning the resonance node (the point where the displacement waveforms intersect and are not vibrating) with the cavity 2a. In this way, the dimensional shrinkage of the molded product is significantly reduced due to the stress effect of the ultrasonic waves.
上記成形を行なうときの振動周波数は、上述のようにl
OKH,〜100KHアの周波数とすることか好まし
い。超音波振動の振幅は、大きいほうかその効果を十分
発揮てきるが、金型の材質や疲労強度に合わせて設定す
ることが好ましい。The vibration frequency when performing the above molding is l as described above.
It is preferable to use a frequency of OKH to 100KH. The larger the amplitude of the ultrasonic vibration, the more effective it will be, but it is preferable to set it according to the material and fatigue strength of the mold.
各種の振動モートにおいて、振動を有効に作用させるた
め、金型1はn波長共振させる。このn波長共振におけ
るnは、m/2(mは正の整数)であるが、金型固定部
やノズルの接触部に共振のs罹を一致させるためには、
なるべく節部の数の少ないn<3とすることか好ましい
。In order to effectively apply vibration in various vibration modes, the mold 1 is caused to resonate at n wavelengths. In this n-wavelength resonance, n is m/2 (m is a positive integer), but in order to match the resonance to the mold fixing part and the nozzle contact part,
It is preferable that the number of knots is as small as possible, n<3.
また、n<3の場合においても、共振の腹部が、キャビ
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と、上述のように成形材料の流
れが良好となる。In addition, even in the case of n<3, if the resonance abdomen is aligned with the cavity 2a and the vibration effect of the ultrasonic wave is made to resonate to the maximum extent possible, the flow of the molding material will be good as described above. Become.
上述した第−及び第二実施例を実施するに際し、可動側
金型2及び固定側金型3を固定治具7及び9によってそ
れぞれ保持する位置と、超音波による共振の節部を一致
させて、共振させつつ成形を行なうと振動の外部への伝
達を有効に防止する。When carrying out the above-mentioned first and second embodiments, the positions where the movable mold 2 and the fixed mold 3 are held by the fixing jigs 7 and 9, respectively, are made to coincide with the nodes of resonance caused by ultrasonic waves. If molding is performed while causing resonance, transmission of vibration to the outside can be effectively prevented.
上述した射出成形方法及びその装置によって成形可能な
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
、成形時に若干の流動性を有する材料を挙げられる。Molding materials that can be molded by the above-mentioned injection molding method and apparatus include organic materials such as plastics, rubber, and elastomers, inorganic materials such as inorganic polymers, ceramics, metals, and glass, other foods, and mixed materials thereof. Examples include materials that have some fluidity during molding.
ここて、プラスチックとしては、次のようなものを挙げ
ることかてきる
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、シンシオタクWチックーポリスチレン
、増化ビニル樹脂、ポリブテン、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)
ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポ
リッ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11fI(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、ポリオキシベンシレン
、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52−223226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 アクリロニトリル スチレン)
樹脂
AS(アクリロニトリル スチレン)樹脂ACS(塩素
化アクリロニトリル ポリエチレン スチレン)樹脂
ABS (アクリロニトリル ブタジェン スチレン)
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 アセテート)樹脂ポリウ
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 なと
熱硬化性樹脂として
エポキシ樹脂
フェノール樹脂
ポリブタジェン樹脂
シリコーン樹脂
不飽和ポリエステル樹脂
アミノ樹脂 など。Examples of plastics include the following thermoplastic resins: α-olefin resins (polyethylene, polypropylene, polystyrene, Synthiotactic W polystyrene, reinforced vinyl resin, polybutene, ultra-high molecular weight Polyethylene, polymethylpentene, ionomer, polybutylene, etc.) Polyester resin (polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyarylate, etc.) Polyether resin 11fI (polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, polyetheretherketone, polyester resin) Allyl sulfone, polyoxybensylene, polyphenylene oxide, polycyanoallyl ether [JP-A-52-223226], etc.) Polycarbonate resin Polyimide resin Polyamide resin Polyamideimide resin Methacrylic resin Fluorine resin MBS (Methacrylate Phtadiene Styrene) resin AAS (acrylate acrylonitrile styrene)
Resin AS (acrylonitrile styrene) Resin ACS (chlorinated acrylonitrile polyethylene styrene) Resin ABS (acrylonitrile butadiene styrene)
ResinsPolyacetal resinsCellulose resinsPolyvinylidene chlorideChlorinated polyethyleneEVA (ethylene vinyl acetate) resinsPolyurethane resinsSilicone resinsAllyl resinsFuran resinsLiquid crystal polymersEpoxy resins as thermosetting resinsPhenol resinsPolybutadiene resinsSilicone resinsUnsaturated polyesters Resin amino resin etc.
熱可塑性エラストマーとして スチレン−ブタジェン系エラストマー 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 など。As a thermoplastic elastomer Styrene-butadiene elastomer polyester elastomer Polyethylene elastomer Urethane elastomer Vinyl chloride elastomer, etc.
また、本発明における射出成形とは、多色成形、インサ
ート成形、アウトサート成形、射出圧縮成形、射出発泡
成形9反応射出成形、混色射出成形等を含み、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。Furthermore, injection molding in the present invention includes multicolor molding, insert molding, outsert molding, injection compression molding, injection foam molding9 reaction injection molding, mixed color injection molding, etc.
This includes all molding methods in which a molding material in a fluid or rubber-like state is press-fitted into a mold, shaped into a predetermined shape, and then the molded product is taken out.
「ψ馳伽]
以下、本発明実施例の射出成形方法とその装置を用いて
行なった実験結果を、比較例と比較しつつ説明する。``ψachika'' Hereinafter, the injection molding method of the embodiment of the present invention and the experimental results conducted using the apparatus will be explained while comparing with a comparative example.
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、金型を共振させつつ射出成形を行ない
、そのときの流動長を求めた。Experimental Example 1 Injection molding apparatus: The apparatus shown in FIG. 1 Injection molding was performed under the above conditions while the mold was resonated, and the flow length at that time was determined.
流動長は、キャピティに流れた樹脂の長さを測定し、1
0回の平均値をもって評価した。Flow length is measured by measuring the length of resin flowing into the cavity.
The evaluation was based on the average value of 0 times.
その結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.
艦敷璽」
金型を超音波によって共振させない以外、実験例1と同
じ条件て実験を行なった。The experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 1, except that the mold was not caused to resonate by ultrasonic waves.
友艶璽ス
遠赤外線ヒータを用い、金型温度を200℃まて加熱し
、比較例1と同じ条件で実験を行なった。この例は、高
周波誘導加熱装置を用いて金型表面温度を上げて成形を
行なう従来例と同等と考えられる。An experiment was conducted under the same conditions as Comparative Example 1 by heating the mold to 200° C. using a far-infrared heater. This example is considered to be equivalent to the conventional example in which molding is performed by raising the mold surface temperature using a high-frequency induction heating device.
比較例3
第7図に示すように、振動子10を可動側金型2と固定
側金型3の接触部に位置させた以外は、実験例1と同じ
条件で実験を行なった。このとき、金型は共振状態では
なかった。Comparative Example 3 As shown in FIG. 7, an experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 1, except that the vibrator 10 was positioned at the contact portion between the movable mold 2 and the fixed mold 3. At this time, the mold was not in a resonant state.
比較例1〜3の結果を表1に示す。Table 1 shows the results of Comparative Examples 1 to 3.
[以下余白]
表
1)()は標準偏差
この結果、本発明によれば、超音波を印加しない場合は
勿論のこと、単に超音波を印加した場合あるいは、金型
を加熱した場合などより、はるかに成形材料の流動性か
よくなることか判明した。[Margins below] Table 1) () is the standard deviation As a result, according to the present invention, not only when no ultrasonic waves are applied, but also when ultrasonic waves are simply applied or when the mold is heated, It was found that the fluidity of the molding material was much improved.
実験例2
射出成形装置:固定側金型及び可動側金型か多少長尺に
なっている以外、第1図に示す装置と同様である。Experimental Example 2 Injection molding apparatus: Same as the apparatus shown in FIG. 1 except that the fixed mold and the movable mold were slightly longer.
成形材料:ポリプロピレン
(出光石油化学(株)J−7000)
上記条件により、金型な共振させつつ射出成形を行ない
、そのときの成形品の直径を測定した。Molding material: Polypropylene (J-7000, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) Injection molding was performed under the above conditions while making the mold resonate, and the diameter of the molded product was measured.
評価は成形品10個の平均値をもって行なった。Evaluation was performed using the average value of 10 molded products.
その結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.
比較例4
金型を超音波によって共振させない以外、実験例2と同
し条件て実験を行なった。Comparative Example 4 An experiment was conducted under the same conditions as Experimental Example 2, except that the mold was not caused to resonate by ultrasonic waves.
友蚊皇j
振動子10を可動側金型2と固定側金型3の接触部に位
置させた(第7図参照)以外は、実験例2と同し条件て
実験を行なった。An experiment was conducted under the same conditions as in Experimental Example 2, except that the vibrator 10 was positioned at the contact portion between the movable mold 2 and the fixed mold 3 (see FIG. 7).
LL kk Isa A eハ蛙眼ち主り?岬纂す表
この結果、本発明によれば、超音波を印加しない場合は
勿論のこと2単に、超音波を印加した場合と比べても、
顕著に寸法収縮の小さい成形品を得られることが判明し
た。LL kk Isa A eHa frog eyes? As a result, according to the present invention, not only when no ultrasound is applied, but also when compared with the case where ultrasound is simply applied,
It has been found that a molded product with significantly small dimensional shrinkage can be obtained.
実験例3
金型を線接触状態で保持し、実験例1の成形を行なった
際における超音波発振器の負荷電流を測定した。Experimental Example 3 The load current of the ultrasonic oscillator was measured when molding was performed in Experimental Example 1 while holding the mold in a line contact state.
その結果を表3に示す。The results are shown in Table 3.
実験例4
金型の保持を、先端が先細りとなっていない固定板を用
いて行なった。この場合、固定板は金型と面接触の状態
となる。Experimental Example 4 The mold was held using a fixing plate whose tip was not tapered. In this case, the fixing plate is in surface contact with the mold.
表
3
負荷電流の高くなる実験例4(面接触)ては、振動が固
定板を通して流出していることが明らかに分かった。Table 3 In Experimental Example 4 (surface contact) where the load current was high, it was clearly found that vibrations were flowing out through the fixed plate.
この結果、金型の保持は、線接触による保持が非常に有
効であることが判明した。As a result, it was found that holding the mold by line contact is very effective.
実験例5
射出成形装置:第1図に示す装置
成形材料:タルク30重量%入り ポリプロピレン
と同し
上記条件により、金型の共振体を共振させつつ成形を行
なった。Experimental Example 5 Injection molding apparatus: The apparatus shown in FIG. 1 Molding material: 30% by weight of talc Contained under the same conditions as for polypropylene, molding was carried out under the same conditions as described above while causing the resonator of the mold to resonate.
第6図(b)に示すウェルトライン発生箇所のウェルド
部のへこみ(x m m )を求めた。The indentation (x m m ) of the weld portion at the location where the welt line occurred as shown in FIG. 6(b) was determined.
その結果を表4に示す。The results are shown in Table 4.
比較例6
超音波の発振を停止させた以外、実験例5と同じ条件で
成形を行なった。Comparative Example 6 Molding was carried out under the same conditions as Experimental Example 5 except that the ultrasonic oscillation was stopped.
その結果を表4に示す。The results are shown in Table 4.
表4
[発明の効果]
以上のように、射出成形方法の発明によれば、振動によ
って金型を共振させることにより、振動を効率良く伝達
することができる。Table 4 [Effects of the Invention] As described above, according to the invention of the injection molding method, vibrations can be efficiently transmitted by causing the mold to resonate with the vibrations.
また、振動効果を最大限に発揮せしめ、成形材料の流動
性向上を図れ、従来の成形技術では困難であった、高分
子量のプラスチックやフィラーを多量に混合した複合材
料等の成形や、低温域での成形か容易となり、さらに成
形品に生じるウェルドマークを低減することができる。In addition, it maximizes the vibration effect and improves the fluidity of the molding material, making it possible to mold composite materials containing large amounts of high-molecular weight plastics and fillers, which were difficult with conventional molding techniques, and in low-temperature ranges. This makes molding easier and reduces weld marks on the molded product.
さらに、金型を共振させることにより、振動な゛効率良
く伝達し、かつ振動の応力効果を利用できるため、単に
振動を金型に印加した場合よりも。Furthermore, by making the mold resonate, vibration can be transmitted more efficiently and the stress effect of vibration can be utilized, which is better than simply applying vibration to the mold.
成形品の寸法収縮を顕著に低減できる。Dimensional shrinkage of molded products can be significantly reduced.
射出成形装置の発明によれば、成形材料の流動性の向上
を図れ、物性及び寸法精度の点で優れた製品を成形でき
るとともに、共振する部分の振動の外部流出を最小限に
抑えることができ、装置の他の部分に悪影響を与えない
という効果がある。According to the invention of the injection molding device, it is possible to improve the fluidity of the molding material, and it is possible to mold products with excellent physical properties and dimensional accuracy, and it is also possible to minimize the outflow of vibrations from resonant parts. This has the effect of not adversely affecting other parts of the device.
また、射出成形装置を小型化することかできるとともに
、複数の振動発生装置を用いて、振動のパワーアップを
図れるという効果がある。Moreover, the injection molding apparatus can be downsized, and the vibration power can be increased by using a plurality of vibration generators.
第1図は 実験例1に用いた射出成形装置の要部裁断側
面図、第2図は実験例1に用いたキャビティの平面図、
第3図は金型の共振時における変位波形、波長の説明図
、第4図は実験例2の成形実験に使用したキャビティの
説明図、第5図は実験例2の成形実験における共振条件
の説明図。
第6図(a)は実験例5の実験に使用したキャビティの
説明図、第6図(b)はウェルド部へこみの説明図、第
7図は比較例3及び5に用いた装置側概略図を示す。
l:金型 2:可動側金型
21:振動方向変換体
2a:キャビティ 2b:溝
3:固定側金型 3aニスブルー
3b:保持穴
7.9:固定治具 10:振動子Figure 1 is a cutaway side view of the main parts of the injection molding apparatus used in Experimental Example 1, Figure 2 is a plan view of the cavity used in Experimental Example 1,
Figure 3 is an explanatory diagram of the displacement waveform and wavelength when the mold resonates, Figure 4 is an explanatory diagram of the cavity used in the molding experiment of Experimental Example 2, and Figure 5 is an explanatory diagram of the resonance conditions in the molding experiment of Experimental Example 2. Explanatory diagram. FIG. 6(a) is an explanatory diagram of the cavity used in the experiment of Experimental Example 5, FIG. 6(b) is an explanatory diagram of the weld part dent, and FIG. 7 is a schematic diagram of the apparatus side used in Comparative Examples 3 and 5. shows. l: Mold 2: Movable side mold 21: Vibration direction converter 2a: Cavity 2b: Groove 3: Fixed side mold 3a Varnish blue 3b: Holding hole 7.9: Fixing jig 10: Vibrator
Claims (2)
変換体を介し、振動によって金型を共振させつつ成形を
行なうことを特徴とした射出成形方法。(1) An injection molding method for injection molding a molding material, characterized in that molding is performed while causing a mold to resonate by vibration via a vibration direction converter.
た請求項1記載の射出成形方法。(3)可動側金型と固
定側金型からなる金型のキャビティに成形機からの成形
材料を供給して射出成形を行なう装置において、上記可
動側金型と固定側金型を固定治具によって固定するとと
もに、上記可動側金型及び/もしくは固定側金型に振動
変換体を形成し、かつこの振動変換体に振動発生装置を
結合したことを特徴とする射出成形装置。(2) The injection molding method according to claim 1, wherein the vibration is ultrasonic vibration. (3) In a device that performs injection molding by supplying molding material from a molding machine to the cavity of a mold consisting of a movable mold and a fixed mold, the movable mold and the fixed mold are held in a fixing jig. An injection molding apparatus characterized in that a vibration converter is formed in the movable mold and/or the fixed mold, and a vibration generator is coupled to the vibration converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008137A JP2939282B2 (en) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | Injection molding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008137A JP2939282B2 (en) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | Injection molding method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213319A true JPH03213319A (en) | 1991-09-18 |
| JP2939282B2 JP2939282B2 (en) | 1999-08-25 |
Family
ID=11684908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2008137A Expired - Lifetime JP2939282B2 (en) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | Injection molding method and apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2939282B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000511351A (en) * | 1996-05-20 | 2000-08-29 | ハイ―ゼット・テクノロジー,インコーポレイテッド | Thermoelectric module with gapless rectangular grid |
| CN112423915A (en) * | 2018-07-24 | 2021-02-26 | 斯特劳曼控股公司 | Powder injection molding apparatus |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2008137A patent/JP2939282B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000511351A (en) * | 1996-05-20 | 2000-08-29 | ハイ―ゼット・テクノロジー,インコーポレイテッド | Thermoelectric module with gapless rectangular grid |
| CN112423915A (en) * | 2018-07-24 | 2021-02-26 | 斯特劳曼控股公司 | Powder injection molding apparatus |
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