JPH03215009A

JPH03215009A - 成形方法

Info

Publication number: JPH03215009A
Application number: JP2010372A
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: 1991-09-20

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、高分子材料等の成形材料を金型もしくはダイ
スで成形する成形方法に係り、射出成形、押出成形等に
利用できる。

〔背景技術〕

従来、生産性が高いという利点から、射出成形や押出成
形によって高分子材料、金属、ガラス等の成形材料から
なる製品の作製が行われている。

ところで、高分子材料の開発においては、強度、剛性、
摺動性等の物性を向上させる目的で、高分子量化、高充
填化が進められている。

このため、材料の流動性が悪くなってきており、射出成
形が困難な場合が多い。また、押出成形分野では、成形
材料の流動性が悪いと、成形品の不良現象が生じやすく
なり、生産性を向上させることがなかなかできなかった
。

一方、特公昭５７−２０８８号公報に示されるように、
射出成形金型のゲート部に超音波発生用のホーンを設け
、このホーンによりゲート部に超音波振動を付与しなが
ら射出成形を行い、ゲート部における成形材料の流動性
を保持させる方法がある。

また、特開平１−１８２０１６号公報に示されるように
、射出成形金型の全部もしくは一部を、高速微振動もし
くは超音波振動させつつ、材料の射出充填を行い、材料
の密度を増大させて緻密な成形品を得、かつ、振動によ
る発熱によって材料硬化したスキン層を発生させず、流
動性を著しく向上させる方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記各公報に記載の方法は、超音波振動
（一般に周波数が１６〜２０ＫＨｚ以上）であったり、
超音波振動に近い高速微振動であったりするため、実施
にあたっては金型やダイスの構造が非常に複雑になると
ともに、振動により金型自体及び装置の他の部分に悪影
響を与えるという問題がある。

また、超音波振動の付与にあたり、振動が金型に与える
影響、例えば金型の共振等を考慮することなく付与して
いるため、十分な振動を成形中の成形材料に与えること
ができず、十分な効果を発揮し得ないのが現状である。

本発明の目的は、射出成形、押出成形等において、成形
材料の流動性を十分に向上させることのできる成形方法
を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、超音波ではない１０ＫＨｚ未満の周波数を有
する振動により、金型もしくはダイスを共振させつつ、
高分子材料等の成形材料の成形を行う成形方法である。

本発明において、金型もしくはダイスへの振動の付与に
あたり、前記振動による共振の腹部あるいは節部が、金
型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致す
るように付与するのが好ましい。

また、本発明において、金型もしくはダイスへの振動の
付与にあたり、前記振動による節部が金型保持部もしく
はダイス保持部の位置と一致するように付与することが
好ましい。

〔作用〕

本発明に係る成形方法では、成形材料の成形時に、金型
もしくはダイスを共振させるＩＯＫＨＺ未満の振動が加
えられているため、金型もしくはダイス内の成形材料も
この金型等の共振により同一の共振周波数で加振され、
その流動性が高められる。この結果、分子量の高い有機
高分子材料のように流動性の悪い成形材料であっても、
速やかに金型のキャビティ内に流入、もしくは、ダイス
の押出口内を流通し、成形速度が上昇し、生産性の向上
がなされる。また、流動性が高められることから、金型
のキャビティ内もしくはダイスの押出口内への充填性も
向上し、成形製品に、より精密な賦形がなされる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図には、本発明の成形方法を用いる射出
成形装置の一実施例が示されている。

第１図において、本実施例に係る射出成形装置ｌＯは基
台１１を備え、この基台１１には型締めシリンダｌ２が
固定される。

型締めシリンダｌ２の一端に固定されたエンドプレート
ｌ３には、複数本、例えば上下左右、各２本計８本のロ
ッドｌ４の一端が固定され、これらのロッドｌ４の他端
には、上下左右に四分割された固定金型取付用、すなわ
ち、金型保持部としての取付板ｌ５が固定されている。

一方、型締めシリンダｌ２のピストンロッドｌ６には、
前記ロッドｌ４に沿って摺動可能な摺動板ｌ７が固定さ
れ、この摺動板ｌ７には、複数本、例えば上下左右、各
２本計８本のタイロッドｌ８を介して上下左右に四分割
された可動金型取付用、すなわち、金型保持部としての
取付板ｌ９が固定されている。

前記一方の四分割された取付板１５間には固定金型２１
のほぼ中央部が固定保持されるとともに、他方の四分割
された取付板１９間には可動金型２２のほぼ中央部が固
定保持されている。

前記取付板ｌ５による固定金型２ｌの保持は、第２図に
も示されるように、固定金型２Ｉの外周に設けられた溝
２１Ａに、取付板ｌ５の先細りにされた端縁１５Ａが嵌
合されることにより行われている。従って、固定板ｌ５
による固定金型２ｌの保持は、線接触による保持状態と
なり、固定金型２ｌと固定板ｌ５との接触面積はきわめ
て小さ《なっている。

同様に、取付板ｌ９による可動金型２２の保持も、可動
金型２２の外周に設けられた溝２２Ａに取付板ｌ９の先
細りにされた端縁１９Ａが嵌合されることにより行われ
、両者は線接触による保持状態とされている。

前記固定金型２ｌと可動金型２２とにより金型２０が構
成されるとともに、固定金型２１内にはスプル−２３が
設けられ、可動金型２２の固定金型２ｌとの接触面には
スプルー２３に連通可能なキャビティ２４が設けられて
いる。また、固定金型２ｌ内には、スプルー２３と連通
ずるように、図示しない成形機のノズル２８が挿入され
ている。

このノズル２８を介してスプルー２３及びキャビティ２
４内に成形材料が充填できるようになっている。この際
、ノズル２８の固定金型２ｌへの当接部の位置は、固定
金型２１が取付板１５により固定される位置、すなわち
、金型保持部と一致するように設定されている。

前記可動金型２２におけるキャビティ２４とは反対側の
端部には、加振機３０の加振部３ｌがねじ等の連結部材
３３を介して固定されている。この加振機３０は、複数
のブラケット３４を介して前記タイロッドｌ８に保持さ
れ、ピストンロッドｌ６の進退に伴い取付板ｌ９及び可
動金型２１と一緒に進退するようにされている。また、
加振機３０には、発振器３５が接続され、この発振器３
５からの出力信号により、加振機３０はｌＯＫＨｚ未満
の振動を起生できるようになっている。この発振器３５
は、例えば、自動周波数追尾型とされ、金型２０の成形
時における状態の変化による共振周波数の変化に対して
追随できるようになっている。

前記加振機３０により金型２０に付与される振動は、金
型２０を共振させる周波数とされている。

また、金型２０を共振させる波長は、第３図あるいは第
４図に示されるように、金型２０の全長に対してｎ個存
在するような波長とされ、これにより金型２０はいわゆ
るｎ波長共振されている。この際、ｎ波長共振における
ｎは、ｍ／２（ｍは正の整数）であるが、取付板１５．
１９による金型保持部や、ノズル２８の固定金型２ｌと
の接触部に、共振の節部（変位波形Ｗの交差する部分で
、振動してない点）Ｐを一致させるためには、なるべく
節部Ｐの数の少ない値、例えばｎ＜３とすることが好ま
しい。

更に、ｎ＜３の場合においても、成形材料の流れを良好
にすることを重視する場合は、第３図に示されるように
、共振の腹部（変位波形Ｗの最も離れる部分で、一番強
く振動している点）Ｑが、固定金型２ｌと可動金型２２
との接触面にあるキャビティ２４と一致するように設定
し、振動効果を最大限有効利用できるように共振させる
のが好ましい。このようにすると、成形材料の流れがよ
り良好となる。

一方、成形製品の寸法収縮を小さくすることを重視する
場合、第４図に示されるように、キャビティ２４を共振
の節部Ｐに一致させることが好ましい。このようにする
と、共振状態における振動の応力効果により、成形製品
の寸法収縮は著しく小さくなる。

また、加振機３０における振動の発生方式としては特に
限定するものではないが、例えば、カム・クランク式、
アンバランスウェイト式等の機械的方式や電磁型の電気
的方式、あるいは電気油圧方式等を用いることができる
。

しかし、高周波の振動をも与えることができる点で、電
気的方式の一種である動電型加振機が好ましい。

更に、振動モードとしては、縦振動、横振動、捩り振動
、径振動、たわみ振動等の公知の振動モードを用いるこ
とができる。

また、金型２０に振動を加える発振の時期は、型締め開
始から型開きを行うまでの適宜な時間でよい。

前記金型２０としては、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、加振機３０の振動の伝
達損失が少なく、また振動の振幅を大きくしても疲労が
少ない材質、例えばチタン合金、Ｋ−モネル、リン青銅
、ジュラルミン等を用いることが好ましい。

成形製品の一部を金型２０内で加熱する場合は、逆に、
振動の伝達損失が大きい材料、すなわち、振動により発
熱する材質のものを金型２０の加熱したい部分に設ける
こともできる。

また、金型２０の表面には、必要に応じてメッキや、コ
ーティング処理、更にはしぼ加工等の処理を行ってもよ
い。更に、金型２０は、３個以上に分割することも可能
であるが、その際、分割面は加振機３０による振動の伝
達を良くするために、可能な限り、共振の腹部Ｑの近く
に位置させることが好ましい。

また、金型２０には、振動の方向を変換する機構を具備
させることも可能であり、共振時の節部Ｐとなる位置に
、この振動変換機構を取付ければ、金型２０の一部のみ
を共振させることもできる。

その他、金型２０の温調、成形製品の突き出し方法等に
ついても、公知の方法を用いることができる。この際、
金型温調用媒体を金型２ｏに導入し、あるいは、排出す
るために金型２０に取付けられるジョイントは、節部Ｐ
の近くに取付けることが、取付部の振動疲労を生じさせ
ないために好ましい。また、成形製品の突き出しピンを
金型２０に設ける場合には、滑りが良くなるような表面
処理を施した突き出しピンを用い、かつ、この突き出し
ビンとそれを通す穴とのクリアランスを、突き出し前の
状態における共振の節部Ｐの位置で最小値とすることが
好ましい。

更に、金型２０内に成形製品のコーティング用の液体状
物を噴霧する場合には、金型２０における共振の腹部Ｑ
に噴霧口を設けるのが好ましい。

このようにすれば、金型２０を共振させて噴霧すると、
その液体状物は、共振の作用により微細な粒子にするこ
とができる。

次に、本実施例の作用につき説明する。

射出成形装置１０の型締めシリンダｌｌを駆動し、固定
金型２ｌと可動金型２２とを所定圧力で締め付ける。こ
の状態で、図示しない成形機のノズル２８を固定金型２
１のスプルー２３に圧接し、このスプルー２３を介して
キャビティ２４に成形材料を射出して成形を行う。この
際、発振器３５により、加振機３０に振動を発生させる
ことによって、金型２０を共振させる。加振機３０の振
動を発生させる時期は、目的とする効果に応じて選ぶこ
とができる。

このときの振動周波数は任意に選定できるが、成形時の
材料に振動効果をきわめて有効に作用させるためには、
金型２０の形状、寸法等を考慮し、１００Ｈｚ〜ｌＯＫ
Ｈｚ未満の周波数とすることが好ましい。加振機３０の
振動の振幅は、大きいほうがその効果を十分発揮できる
が、金型２０の材質の疲労強度に合わせて設定すること
が好ましい。

前述のようにして金型２０を加振機３０からの振動によ
り共振させつつ、成形すると、金型２０内の成形材料も
金型２０とともに共振してその流動性が高められ、スプ
ルー２３からキャビティ２４への流入速度が上昇する。

この結果、成形のサイクルタイムが短縮され、生産性が
向上することとなる。

また、流動性の向上により、キャビティ２４の微細形状
部にも十分に成形材料が流入することとなって精密成形
がなされる。

前述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

すなわち、加振機３０の振動によって金型２０を共振さ
せるようにしたから、振動を効率良く伝達することがで
きる。また、加振機３０の加振部３ｌと金型２０との接
合面に、共振の変位波形Ｗの腹部Ｑが位置するよう設定
してあるから、加振機３０の振動効果を最大限に発揮せ
しめ、成形材料の流動性の向上を図れる。

この際、第３図に示されるように、キャビティ２４の位
置、すなわち、固定金型２ｌと可動金型２２との接触面
に変位波形Ｗの腹部Ｑを位置させれば、前記金型２０全
体での共振と相俟ってキャビティ２４内での成形材料の
流動性をより向上でき、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が容易となる。

一方、第４図に示されるように、キャビティ２４の位置
に変位波形Ｗの節部Ｐを位置させれば、加振機３０の振
動の応力効果を利用できるため、単に振動を金型２０に
印加した場合よりも、成形製品の寸法収縮を顕著に低減
できる。従って、物性及び寸法精度の点で優れた製品を
成形できる。

また、金型２０と取付板１５．１９との保持は、溝２１
Ａ．２２Ａと、先細りの端縁１５Ａ，１９Ａとにより線
接触で行ったので、金型２０と取付板１５．１９との接
触面積をきわめて少なくできる。従って、この取付板１
５．１９の部分からの金型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。この際、取付板１５．１９による金型
保持部を、共振の変位波形Ｗの節部Ｐに設定すれば、前
記線接触による接触面積の小ささとも相俟って、より振
動の外部流出を減少させることができる。

なお、本発明において、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　ピッチ等の有機材
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ることができる。

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、反応射出成形、混色射出成形、磁場射出成形等を
含み、更に、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、成形製品を取
り出す方法を採用する全ての成形方法を含むものである
。

（実験例）以下、本実施例の効果を確認するために行った実験の結
果を、比較例と比較しつつ説明する。

ｆｆｌ五ユー第１図に示す射出成形装置ｌＯを用い、金型２０の可動
金．型２２に形成されるキャビティ２４は、第５図に示
されるキャビティ２４Ａのように、渦巻き形状のものを
用いた。この渦巻きの形状は、溝深さ（成形製品肉厚）
が０．３１、溝幅２ｍｓ、溝間の幅２閣とされ、渦巻き
の中心部にスプルー２３から成形材料を注入するように
した。また、渦巻きの外周端には、空気抜き用として幅
ｌ■の溝を渦巻きの円の半径方向に設け、外気と連通す
るようにした。

金型２０の外形は、断面が１２０ｗＸ　１２０−の角柱
形状とされ、材質は８４　５Ｃである。

加振機３０としては、動電型加振機を用い、その発振器
３５としては、基本周波数９　ＫＨｚであって周波数自
動追尾方式を採用した機種、すなわち、成形時の負荷変
動に対する若干の共振周波数の変化に対して、常に自動
的に追尾できる機種を選択した。

成形材料は、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ，出
光石油化学■製５０３４Ｇ）を用いた。

成形条件は、型締力３．５　（ｔｏｎ　）　、射出圧力
９４０（ｋｇ／　ｃｄ）　、樹脂温度１５０　（℃）　
、振幅５μｍとし、共振状態は、第６図に示されるよう
に、金型２０の全長に対し１波長共振体とした。

前記条件により、金型２０を共振させつつ射出成形を行
い、そのときのキャビティ２４Ａ内への成形材料の流動
長を求めた。流動長は、キャビティ２４Ａに流れた樹脂
の長さを測定し、１０回の平均値をもって評価した。

その結果を表一ｌに示す。

ー几１加振機３０による金型２０への振動を付与せず、共振を
させないようにし、それ以外は、実験例ｌと同じ条件で
実験を行った。

ー且Ｊ日ＬＬ− 第７図に示すように、加振機３０は用いず、超音波振動
子３８を固定金型２１と可動金型２２との接触部に位置
させた以外は、実験例ｌと同じ条件で実験を行った。こ
のとき、金型２０は共振状態ではなかった。

比較例ｌ及び２の結果を表一ｌに示す。

表−１この結果、本発明に係る実験例１によれば、加振機３０
による振動を付与しない場合は勿論のこと、単に超音波
振動を付与した場合より、はるかに成形材料の流動性が
よくなることが判る。

一スｔ２固定金型２ｌと可動金型２２とが多少長尺になった第１
図に示す射出成形装置１０を用い、金型２０の可動金型
２２に形成されるキャビティ２４は、第８図に示される
キャビティ２４Ｂのように、偏平円盤形状のものを用い
た。この円盤の形状は、深さ（成形製品肉厚）がｌｍ、
直径が２０ｓｅｍとされ、円形の中心部にスプルー２３
のゲートから成形材料を注入するようにした。

金型２０の外形は、断面が１２０ｍ＋＋＋　Ｘ　１２０
Ｍ　（７）角柱形状とされ、材質はチタン合金（６Ａｌ
−４Ｖ）である。

加振機３０の発振時期は、成形材料の充填時から保圧過
程までの間とした。

成形材料は、ポリプロピレン（ＰＰ；出光石油化学■製
　Ｊ−７００Ｇ）を用いた。

成形条件は、型締力３．５　（ｔｏｎ　）　、射出圧力
９４０（　ｋｇ／ｃｒＩ）　、樹脂温度２２０（℃）、
振幅５０μｍとし、共振状態は、第９図に示されるよう
に、金型２０の全長に対し１．５波長共振体とした。

前記条件により、金型２０を共振させつつ射出成形を行
い、そのときの成形製品の直径を測定した。評価は、成
形製品ｌＯ個の測定値の平均値をもって行った。

その結果を表−２に示す。

一退Ｕ加振機３０による金型２０への振動を付与せず、共振を
させないようにし、それ以外は、実験例２と同じ条件で
実験を行った。

ー且］Ｉ１支一第７図に示される前記比較例２と同様に、加振機３０を
用いることなく、超音波振動子３８を固定金型２ｌと可
動金型２２の接触部に位置させた以外は、実験例２と同
じ条件で実験を行った。

比較例３及び４の結果を表−２に示す。

この結果、本発明に係る実験例２によれば、加振機３０
による振動を付与しない場合は勿論のこと、単に、超音
波振動を付与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る。

次に、本発明の成形方法を用いる押出成形装置の一実施
例を第ｌθ図に基づいて説明する。

本実施例に係る押出成形装置４０は、ダイス５０を備え
、このダイス５０は、ダイス部材５１とダイス部材５２
とに二分割されている。一方のダイス部材５ｌ内には、
成形材料の流入孔５３が穿設されるとともに、両ダイス
部材５１．５２の接合面には、流通路５４が形成され、
この流通路５４はダイス５０の周面に開口され、この開
口部が押出口５５とされている。

前記両ダイス部材５１．５２のそれぞれのほぼ中央部に
は、ダイス保持部としてのフランジ５６．５７が固定さ
れ、これらのフランジ５６．５７は、複数本のタイボル
ト５８により接合面での締付力が均一になるよう締付け
られている。これらのタイボルト５８は、ダイス５０に
触れないようにされている。

前記一方のダイス部材５ｌの流入孔５３には、押出機６
０のノズル６１が当接され、このノズル６１から供給さ
れる成形材料が、流入孔５３及び流通路５４を通って最
終的には押出口５５から押出されるようになっている。

このノズル６ｌのダイス部材５ｌとの当接位置は、前記
フランジ５６の取付位置と等しくされ、この位置は、後
述する加振機によるダイス５０の共振時における、変位
波形の節部となるよう配置されている。また、ノズル６
ｌとダイス部材５ｌとは、図示しないねじ等の取付手段
により固定されている。

前記他方のダイス部材５２において、接合面とは反対側
には、加振機７０の加振部７ｌがねじ等の連結部材７３
を介して固定されている。この加振機７０の加振部７１
とダイス部材５２との間には、振動の振幅を変換可能な
ホーンが必要に応じて結合される。

前記加振機７０には、発振器７５が接続され、この発振
器７５からの出力信号により、加振機７０はｌＯκＨｚ
未満の振動を起生できるようになっている。

前記加振機７０によりダイス５０に付与される振動は、
ダイス７０を共振させる周波数とされている。また、ダ
イス７０を共振させる波長は、前記実施例における射出
成形装置ＩＯと同様に、ダイス５０の全長に対してｎ個
存在するような波長とされ、これによりダイス５０は、
いわゆるｎ波長共振されている。

また、加振機７０による振動の付与によってダイス５０
は共振されるが、この共振の変位波長は、加振部７ｌと
ダイス部材５２との当接面及び両ダイス部材５１．５２
の当接面で腹部となるようにされ、一方、両フランジ５
６．５７と両ダイス部材５ｌ，５・２との結合部及びダ
イス部材５ｌとノズル６ｌとの結合部で節部となるよう
にされている。

これにより、加振機７０とダイス５０との振動の伝達効
率が良好とされるとともに、流通路５４での成形材料の
流動性が高められ、かつ、ダイス５０からフランジ５６
．５７あるいはノズル６ｌを介しての振動エネルギの外
部流出が抑えられている。この際、フランジ５６，５７
とダイス５０との結合部をできるだけ薄くすることが、
この部分での振動の損失を低減できる上で好ましい。

また、振動の外部流出は、前記タイボルト５８がダイス
５０に触れないように設けられていることによっても抑
えられている。

前記ダイス５０の材質は、金属、セラミックス、グラフ
７イト等の種々の材料を用いることができるが、このよ
うな材料のうち、成形温度での加振機７０による振動の
伝達損失の少ない材質を用いることが好まし《、特に、
ジュラルミン、チタン合金、Ｋ−モネル、リン青銅、グ
ラファイトが好ましい。

また、分割されたダイス部材５ｌとダイス部材５２の接
触面は、加振機７０による振動が効率良く伝達されるよ
うにするため、可能な限り面接触とするのが好ましい。

そして、成形する成形製品の形状によっては、ダイス５
０を、分割しない一体形、あるいは逆に三分割以上にす
ることも可能である。ダイス５０を分割する場合、加振
機７０の振動が効率良く伝達されるように、ダイス５０
の分割面はできるだけ共振の腹部に近い位置に設けるこ
とが好ましい。

更に、ダイス５０には、振動方向を変換する機構を具備
することも可能であり、また、ダイス５０の形状を適当
に選べば、ダイス５０を伝達する振動の振幅を変えるこ
とも可能である。

なお、加振機７０、発振器７５等の構成は、前記射出成
形装置ｌＯの実施例と同様である。

次に、本実施例に係る押出成形装置４０の作用について
説明する。

押出機６０のノズル６ｌを一方のダイス部材５ｌに結合
し、ダイス５０に成形材料を供給して押出成形を行うと
ともに、発振器７５により加振機７０に振動を発生させ
、この振動によってダイス５０を共振させる。

このときの振動周波数は、任意に選定できるが、流動状
態の材料に振動効果をきわめて有効に作用させるために
は、１００　Ｈｚ−１　０　ＫＨｚ未満の周波数とする
ことが好ましい。

更に、ダイス５０に与える振動の振幅は、成形材料の流
動性を有効に向上させるためには、０．１μｍ−１００
μｍとすることが好ましい。また、振動の発生方法は、
特に限定するものではないが、カムークランク式、アン
バランスウェイト式等の機械的方式と電磁型の電気的方
式及び電気油圧方式等を用いることができる。しかし、
電気的方式の一種である動電型加振機が好ましい。

前述のようにしてダイス５０を加振機７０からの振動に
より共振させつつ、成形すると、ダイス５０内の成形材
料もダイス５０とともに共振してその流動性が高められ
、流入孔５３から流通路５４を経て押出口５５へ移動す
る速度が上昇される。

この結果、成形時間が短縮されて生産性が向上される。

前述のような本実施例に係る押出成形装置４０によれば
、次のような効果がある。

すなわち、加振機７０の振動をダイス５０を共振させる
ことにより、効果的に作用させることができるか・ら、
振動を効率よく伝達できる。また、共振の腹部を利用し
て、成形材料、特に流動性の悪い材料のダイス５０内に
おける流動性を良好とし、表面性状を悪化させるメルト
フラクチャーの発生を低減でき、押出成形の生産性を飛
躍的に向上させることができる。

また、本実施例の押出成形装置４０によれば、成形材料
の流動性を良くして生産性の向上を図れるとともに、ダ
イス保持部としてのフランジ５６．５７とダイス５０と
の結合部を共振の節部とし、かつ、両フランジ５６．５
７を連結するタイポルト５８をダイス５０に接触しない
ようにしたから、振動の損失をきわめて少なくできると
いう効果がある。

更に、フランジ５６．５７あるいはノズル６ｌとダイス
５０との結合部が前述のように共振の節部とされている
ことから、当該結合部を疲労破壊させることもない。

なお、前記実施例における第ｌθ図に示したダイス５０
では、加振機７０の振動が、成形材料の流出する向きに
対して垂直にダイス５０に伝達される。しかし、第１１
図に示されるように、ダイス５０Ａの一方のダイス部材
５１Ａ内に他方のダイス部材５２Ａを埋設するとともに
、一方のダイス部材５１Ａ内に流入孔５３Ａを、他方の
ダイス部材５２Ａ内に流通路５４Ａを設け、更に他方の
ダイス部材５２Ａの外周と一方のダイス部材５１Ａとの
間に、前記流入孔５３Ａのノズル６１Ａとの接続方向と
直交する方向に押出口５４Ａが開口されるように、材料
の流入孔５３Ａと押出口５４Ａとの配置を選べば、成形
材料の流出する向きに対して平行に加振機７０の振動を
伝達することが可能である。この方法は、パイプのよう
に断面が二次元的な広がりを有する成形製品を成形する
際、成形製品に対して均一な振動の効果を与えるのに、
有効である。

なお、本実施例に係る押出成形装置４０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　ビッチ等の有機材料、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、成形時に少なくとも若干の流動性を有す
る材料を挙げることができる。特に、プラスチックに適
用すれば、製品の表面性状を低下させるメルトフラクチ
ャーの発生が低減され、製品価値の高い成形製品が得ら
れる。

また、本実施例における押出成形においては、インフレ
ーション成形、シート成形、丸棒成形、バイブ成形、異
形押出成形、多層共押出成形、電線被覆、フィラメント
成形等、流動状態にある成形材料を所定の形状に押し出
すためにダイスを通過させる方法を採る全ての成形を含
むものである。

そして、本実施例の押出成形方法及びその装置は、押出
成形と基本的に類似した引抜成形にも適用可能であり、
その場合も成形品の表面荒れの抑制等に顕著な効果を見
出すことができる。

（実験例）以下、本実施例の効果を確認するために行った実験結果
を、比較例と比較しつつ説明する。

一議ｉｆ生上− 第ｌθ図に示す押出成形装置４０を用いるとともに、ダ
イス５０としてストレートマニホールド型Ｔダイを用い
る。このダイス５０の形状は、リップ部ランド長８閣、
リップ部開度０．５ｍｍ、シート幅３０鵬に形成される
。このように形成されたダイス５０に振動を加え、第１
２図に示されるように、ダイス５０の全長に対し、一波
長が変位波形Ｗとなるような一波長共振体とする。この
時、変位波形Ｗの節部Ｐは、両フランジ５６．５７の位
置と一致した位置となるようにされ、腹部Ｑは、ダイス
５０の中央位置となるようにされる。また、この実験例
３では、両ダイス部材５１．５２の接合面５９は、ダイ
ス５０の中央位置からずれた位置、すなわち、押出口５
５が共振の腹部Ｑと節部Ｐとの中間部となるようにされ
ている。

成形材料は、ポリエチレン（ＰＥ．出光石油化学（掬製
　６４０　１１Ｆインフレグレード）を用いた。

押出条件は、材料温度１６０℃、ダイス温度１６０℃、
押出速度０．　５　〜５．　０（ｗａｘ）ｋｇ／ｈｒと
した。

前記条件により、ダイス５０を共振させつつ押出成形を
行い、そのときのメルトフラクチャーの発生状況を調べ
た。また、ノズル６１からダイス５０までに生じる、成
形材料の流動抵抗の目安となるノズル６ｌ内の圧力を、
押出速度０．　５ｋｇ／ｈｒのときに測定した。

一ス１押出口５５の位置を共振による腹部Ｑの位置としたダイ
ス５０を用いた以外、実験例３と同じ条件で実験を行っ
た。

実験例３及び４の結果を表−３に示す。

一且Ｊ君ｌ加振機７０による振動を停止させた以外、実験例３と同
じ条件で実験を行った。

一几！彰一第１３図に示すように、加振機７０を用いることなく、
超音波振動子７８をダイス部材５ｌとダイス部材５２と
の接合部５９の位置に押し当てた以外は、実験例３と同
じ条件で実験を行った。このときダイス５０は共振して
いない状態であった。

比較例５及び６の結果を表−３に示す。

表−３この結果、Ｔダイを共振するよう加振機７０の振動を与
えることにより、成形材料の流動抵抗が減少するととも
に、非常に高速度の押出速度までメルトフラクチャーの
発生を抑えることができ、生産性の向上を図れることが
判る。

〔発明の効果〕

前述のように本発明の成形方法によれば、射出成形、押
出成形等に拘らず、成形材料の流動性を向上させること
ができ、生産性の向上を図ることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を射出成形装置に適用したー実施例を示
す一部を切欠いた側面図、第２図は第１図の■−■線断
面図、第３図及び第４図は金型の異なる共振状態を示す
説明図、第５図は実験例ｌに用いられるキャビティの正
面図、第６図は実験例ｌにおける金型共振時の変位波形
及び波長の説明図、第７図は超音波振動子を用いた比較
例２の装置を示す概略構成図、第８図は実験例２のキャ
ビティーの正面図、第９図は実験例２の共振状態の説明
図、第１０図は本発明を押出成形装置に適用したー実施
例を示す側面図、第１１図は第１０図の実施例の変形例
を示す一部切断側面図、第１２図は実験例３の共振条件
の説明図、第１３図は超音波振動子を用いた比較例６の
装置を示す概略構成図である。ｌＯ・・・射出成形装置、１５．１９・・・金型保持と
しての取付板、２０・・・金型、２ｌ・・・固定金型、
２２・・・可動金型、２４・・・キャビティ、３０・・
・加振機、３５・・・発振器、４０・・・押出成形装置
、５０．５ＯＡ・・・ダイス、５６．５７・・・ダイス
保持部としてのフランジ、６０・・・押出機、６ｌ・・
・ノズル、７０・・・加振機、７５・・・発振器、Ｗ・
・・変位波形、Ｐ・・・節部、Ｑ・・・腹部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１０ＫＨｚ未満の周波数を有する振動により金型
もしくはダイスを共振させつつ、高分子材料等の成形材
料の成形を行うことを特徴とする成形方法。
（２）請求項１において、前記振動による共振の腹部が
金型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。
（３）請求項１において、前記振動による共振の節部が
金型のキャビティもしくはダイスの押出口の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。
（４）請求項１または２において、前記振動による共振
の節部が金型保持部もしくはダイス保持部の位置と一致
するように、前記金型もしくはダイスに振動を加えるこ
とを特徴とする成形方法。