JPH03215017A - 中空成形方法 - Google Patents
中空成形方法Info
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- JPH03215017A JPH03215017A JP1037390A JP1037390A JPH03215017A JP H03215017 A JPH03215017 A JP H03215017A JP 1037390 A JP1037390 A JP 1037390A JP 1037390 A JP1037390 A JP 1037390A JP H03215017 A JPH03215017 A JP H03215017A
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- JP
- Japan
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- mold
- vibration
- parison
- die head
- molding material
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (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〕
本発明は、高分子材料等の成形材料からボトル等の中空
成形品を作製する中空成形方法に関する。
成形品を作製する中空成形方法に関する。
近年、プラスチック等の成形材料を用いてボトル等の中
空容器を作製する中空成形法が多用されている。
空容器を作製する中空成形法が多用されている。
この中空成形法は、ダイ及びマンドレル等からなるパリ
ソン形成部材により、成形材料でパリソンといわれるチ
ューブ状の予備成形物を作り、このパリソンを賦形金型
中に配置した後、パリソン中に圧縮空気を注入したり、
あるいは、金型内を減圧したりしてパリソンを膨張させ
、成形材料を金型の型形状に賦形して中空容器を作製す
る方法である。
ソン形成部材により、成形材料でパリソンといわれるチ
ューブ状の予備成形物を作り、このパリソンを賦形金型
中に配置した後、パリソン中に圧縮空気を注入したり、
あるいは、金型内を減圧したりしてパリソンを膨張させ
、成形材料を金型の型形状に賦形して中空容器を作製す
る方法である。
しかしながら、前述のような中空成形法においては、パ
リソンの押出時に発生する不良現象であるメルトフラク
チャー、すなわち、成形品の表面に不規則な凹凸を生じ
たり、光沢を失ったりする現象が問題となる。このよう
な不良現象は、押出速度すなわち、生産速度を上げると
発生しだすため、従来では生産速度を落とすことを余儀
なくされていた。
リソンの押出時に発生する不良現象であるメルトフラク
チャー、すなわち、成形品の表面に不規則な凹凸を生じ
たり、光沢を失ったりする現象が問題となる。このよう
な不良現象は、押出速度すなわち、生産速度を上げると
発生しだすため、従来では生産速度を落とすことを余儀
なくされていた。
一方、メルトフラクチャーの発生を抑制するために、樹
脂温度を上げる手段もある。しかし、このようにすると
、パリソンが自重で伸びてしまうドローダウンが著しく
なり、満足な形状の成形品を得ることは容易ではなかっ
た。
脂温度を上げる手段もある。しかし、このようにすると
、パリソンが自重で伸びてしまうドローダウンが著しく
なり、満足な形状の成形品を得ることは容易ではなかっ
た。
また、ドローダウンを抑えるため、伸張粘度の高い樹脂
が用いられる場合もあるが、このような樹脂は、パリソ
ンを金型で挟み込む場合の融着が良好になりにくいとい
う問題があった。
が用いられる場合もあるが、このような樹脂は、パリソ
ンを金型で挟み込む場合の融着が良好になりにくいとい
う問題があった。
本発明の目的は、メルトフラクチャーあるいは融着不良
等の不良を生ずることな《、生産性を向上できる中空成
形方法を提供するにある。
等の不良を生ずることな《、生産性を向上できる中空成
形方法を提供するにある。
本発明は、中空成形を行うにあたり、パリソン形成部材
及び賦形金型の少なくとも一方に振動を付与して共振さ
せつつ成形を行う成形方法である。
及び賦形金型の少なくとも一方に振動を付与して共振さ
せつつ成形を行う成形方法である。
本発明において、パリソン形成部材および/または賦形
金型への振動の付与にあたり、前記振動による共振の腹
部が、パリソン形成部材の押出口および/または賦形金
型の接合面の位置にほぼ一致するように付与するのが好
ましい。
金型への振動の付与にあたり、前記振動による共振の腹
部が、パリソン形成部材の押出口および/または賦形金
型の接合面の位置にほぼ一致するように付与するのが好
ましい。
本発明に係る中空成形方法では、成形材料の成形時に、
パリソン形成部材および/または賦形金型を共振させる
振動が付与される。
パリソン形成部材および/または賦形金型を共振させる
振動が付与される。
共振されているバリソン形成部材においては、形成部材
内における成形材料の流動性が振動の影響で著しく増大
する。このため、押出速度を上げてもメルトフラクチャ
ーの発生が抑えられる。また、流動性が増大することか
ら、成形材料を溶融させる温度を下げても十分に押出が
可能となり、この結果、ドローダウンも起りにくくなる
。
内における成形材料の流動性が振動の影響で著しく増大
する。このため、押出速度を上げてもメルトフラクチャ
ーの発生が抑えられる。また、流動性が増大することか
ら、成形材料を溶融させる温度を下げても十分に押出が
可能となり、この結果、ドローダウンも起りにくくなる
。
一方、共振されている賦形金型においては、パリソンの
賦形金型に挟み込まれた部分が、振動により良好に融着
することとなる。
賦形金型に挟み込まれた部分が、振動により良好に融着
することとなる。
成形にあたり、共振の腹部がパリソン形成部材の押出口
の位置にほぼ一致していると、共振の変位波形の最も振
幅の大きく、一番強く振動する点を利用でき、成形材料
の流動性を最も効率よく増大させることができる。
の位置にほぼ一致していると、共振の変位波形の最も振
幅の大きく、一番強く振動する点を利用でき、成形材料
の流動性を最も効率よく増大させることができる。
また、共振の腹部が賦形金型の接合面の位置にほぼ一致
していれば、前述と同様に、接合面に挟み込まれた成形
材料に、最も効率よく振動のエネルギーを付与でき、融
着を促進できる。
していれば、前述と同様に、接合面に挟み込まれた成形
材料に、最も効率よく振動のエネルギーを付与でき、融
着を促進できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ここ
において、各実施例の同一もしくは相当構成部分には同
一符号を用い、その説明を省略もしくは簡略にする。
において、各実施例の同一もしくは相当構成部分には同
一符号を用い、その説明を省略もしくは簡略にする。
第1図には、本発明の中空成形方法を行うための中空成
形装置の一実施例が示されている。
形装置の一実施例が示されている。
図において、本実施例の中空成形装置lOは、図示しな
いフレーム等の支持部材に固定的に保持されるバリソン
形成部材20を備えるとともに、フレーム等に対して進
退可能に保持される賦形金型30を備えている。
いフレーム等の支持部材に固定的に保持されるバリソン
形成部材20を備えるとともに、フレーム等に対して進
退可能に保持される賦形金型30を備えている。
前記バリソン形成部材20は、ダイヘッド2lとマンド
レル22とを含んで構成されている。ダイヘッド2lは
、交差部が一側に変位した十字形状に形成され、このダ
イヘッド2lの鉛直上下方向の中心部には、マンドレル
22が上下動可能に挿入されている。このマンドレル2
2内には、空気吹き込み通路23が形成されるとともに
、この通路23の上端には空気吹き込み口24が連結さ
れ、この空気吹き込み口24には図示しない圧縮空気供
給源が連結される。また、通路23の下端は、空気吹き
出し口23Aとされている。
レル22とを含んで構成されている。ダイヘッド2lは
、交差部が一側に変位した十字形状に形成され、このダ
イヘッド2lの鉛直上下方向の中心部には、マンドレル
22が上下動可能に挿入されている。このマンドレル2
2内には、空気吹き込み通路23が形成されるとともに
、この通路23の上端には空気吹き込み口24が連結さ
れ、この空気吹き込み口24には図示しない圧縮空気供
給源が連結される。また、通路23の下端は、空気吹き
出し口23Aとされている。
前記ダイヘッド2l内において、マンドレル22の周囲
及びグイヘッド2lの水平部の長尺側には、成形材料用
流路25が形成されている。この流路25の上流側であ
る水平部一端は、成形材料の流入口25Aとされ、この
流入口25Aには、図示しない単軸あるいは多軸の押出
機のノズル27が接続されて、成形材料を流路25内に
供給できるようになっている。一方、流路25の下流側
である鉛直部下端は、マンドレル2lの外周との間に形
成される環状の押出口25Bとされ、この押出口25B
からパリソン28が押し出されるようになっている。
及びグイヘッド2lの水平部の長尺側には、成形材料用
流路25が形成されている。この流路25の上流側であ
る水平部一端は、成形材料の流入口25Aとされ、この
流入口25Aには、図示しない単軸あるいは多軸の押出
機のノズル27が接続されて、成形材料を流路25内に
供給できるようになっている。一方、流路25の下流側
である鉛直部下端は、マンドレル2lの外周との間に形
成される環状の押出口25Bとされ、この押出口25B
からパリソン28が押し出されるようになっている。
前記グイヘッド2lの鉛直部には、先端がマンドレル2
2に当接される複数本の調整ボルト29が螺合され、こ
れらの調整ボルト29を調整することでマンドレル22
の周囲に形成される流路25の間隙を調整できるように
なっている。
2に当接される複数本の調整ボルト29が螺合され、こ
れらの調整ボルト29を調整することでマンドレル22
の周囲に形成される流路25の間隙を調整できるように
なっている。
前記賦形金型30は、互いに開閉可能な一対の金型部材
31.32から構成され、これらの金型部材31.32
には、互いの接合面31A,32Aに成形品の型31B
,32Bがそれぞれ半割状に彫り込まれている。
31.32から構成され、これらの金型部材31.32
には、互いの接合面31A,32Aに成形品の型31B
,32Bがそれぞれ半割状に彫り込まれている。
前記ダイヘッド2lの水平部の短寸の端面、マンドレル
22の上端面及び一方の金型部材3lの型31Bとは反
対側の端面には、それぞれ振動発生装置41,42.4
3の加振部41A,42A,43Aがねじ等の連結部材
45により連結されている。これらの振動発生装置41
〜43は、発振器50にそれぞれ連結され、発振器50
からの信号により、所定の周波数の振動を発するように
されている。また、マンドレル22に連結される振動発
生隻置42は、可動板46に支持され、この可動板46
を上下動させることにより、テーパ状のマンドレル22
の先端形状の作用によって、押出口25Bの開度を調整
できるようになっている。
22の上端面及び一方の金型部材3lの型31Bとは反
対側の端面には、それぞれ振動発生装置41,42.4
3の加振部41A,42A,43Aがねじ等の連結部材
45により連結されている。これらの振動発生装置41
〜43は、発振器50にそれぞれ連結され、発振器50
からの信号により、所定の周波数の振動を発するように
されている。また、マンドレル22に連結される振動発
生隻置42は、可動板46に支持され、この可動板46
を上下動させることにより、テーパ状のマンドレル22
の先端形状の作用によって、押出口25Bの開度を調整
できるようになっている。
前記発振器50は、例えば、自動周波数追尾、自動電力
制御型とされ、ダイヘッド21,マンドレル22及び賦
形金型30(以下、王者を代表してダイヘッド21等と
称することがある)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。この際、ダイヘッド21等の共振周波数は、予め発
振器50の追尾可能な周波数に設計、製作されているの
で、発振器50は、押出機のノズル27から成形材料を
ダイヘッド2lに供給され、最終的に押出口25Bから
成形材料が押出されるまで、あるいは、金型30でのパ
リソン28の扶持から成形されるまでのグイヘッド21
等に加わる負荷の刻々の変動に伴う若干の共振周波数の
変化に対し、常に追尾を行い、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。
制御型とされ、ダイヘッド21,マンドレル22及び賦
形金型30(以下、王者を代表してダイヘッド21等と
称することがある)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。この際、ダイヘッド21等の共振周波数は、予め発
振器50の追尾可能な周波数に設計、製作されているの
で、発振器50は、押出機のノズル27から成形材料を
ダイヘッド2lに供給され、最終的に押出口25Bから
成形材料が押出されるまで、あるいは、金型30でのパ
リソン28の扶持から成形されるまでのグイヘッド21
等に加わる負荷の刻々の変動に伴う若干の共振周波数の
変化に対し、常に追尾を行い、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。
前記振動発生装置41〜43によりダイヘッド21等に
付与される振動は、ダイヘッド2l等を共振させる周波
数とされている。また、ダイヘッド21等を.共振させ
る波長は、ダイヘッド21等の全長に対してn個(n−
m/2、mは正の整数)存在するような波長とされ、こ
れによりダイヘッド21等はいわゆるn波長共振されて
いる。ここで、nはダイヘッド21等での振動の損失を
抑えるためには、3以下が好ましい。
付与される振動は、ダイヘッド2l等を共振させる周波
数とされている。また、ダイヘッド21等を.共振させ
る波長は、ダイヘッド21等の全長に対してn個(n−
m/2、mは正の整数)存在するような波長とされ、こ
れによりダイヘッド21等はいわゆるn波長共振されて
いる。ここで、nはダイヘッド21等での振動の損失を
抑えるためには、3以下が好ましい。
第2図には、グイヘッド2l及びマンドレル22が、ま
た、第3図には賦形金型30がそれぞれ1波長共振され
る場合の変位波形Wが示されている。これらの図におい
て、変位波形Wの交差する点で、振動していない点は共
振の節部Pとされる。
た、第3図には賦形金型30がそれぞれ1波長共振され
る場合の変位波形Wが示されている。これらの図におい
て、変位波形Wの交差する点で、振動していない点は共
振の節部Pとされる。
この共振の節部Pにおいて、ノズル27がダイヘッド2
1にねじ等の取付手段で固定されており、ノズル27側
への振動の伝達を最小にするとともに、取付部の振動疲
労を極小にしている。この際、ノズル27への振動の伝
達をより押さえるためには、ノズル27とグイヘッド2
lとの接触部分に、チタン合金製の繊維等のクッション
材を組み入れるのが好ましい。
1にねじ等の取付手段で固定されており、ノズル27側
への振動の伝達を最小にするとともに、取付部の振動疲
労を極小にしている。この際、ノズル27への振動の伝
達をより押さえるためには、ノズル27とグイヘッド2
lとの接触部分に、チタン合金製の繊維等のクッション
材を組み入れるのが好ましい。
また、グイヘッド2lに対するマンドレル22の取付位
置を調整する調整ボルト29の螺合位置も、ボルト29
のゆるみを防止する目的で、変位波形Wの節部Pとほぼ
一致するようにされている。
置を調整する調整ボルト29の螺合位置も、ボルト29
のゆるみを防止する目的で、変位波形Wの節部Pとほぼ
一致するようにされている。
更に、グイヘッド2lや賦形金型30等を図示されてい
ないボルトやフランジ等の保持部材でフレーム等の支持
部材に保持する位置も、変位波形Wの節部Pとするのが
好ましい。このようにすることで、保持部分での振動の
外部への伝達と、振動疲労による損傷を防止できる。
ないボルトやフランジ等の保持部材でフレーム等の支持
部材に保持する位置も、変位波形Wの節部Pとするのが
好ましい。このようにすることで、保持部分での振動の
外部への伝達と、振動疲労による損傷を防止できる。
一方、振動発生装置41〜43で生じる振動を高い効率
で、しかも容易にダイヘッド21等に伝達するためには
、振動発生装置41〜43とダイヘッド21等との接触
部を、共振状態のグイヘツド2l等が最も大きい振幅で
振動する部分、すなわち、共振の腹部Qと一致させるこ
とが好ましい。
で、しかも容易にダイヘッド21等に伝達するためには
、振動発生装置41〜43とダイヘッド21等との接触
部を、共振状態のグイヘツド2l等が最も大きい振幅で
振動する部分、すなわち、共振の腹部Qと一致させるこ
とが好ましい。
また、ダイヘッド2lにおける成形材料の押出口25B
及び賦形金型3oにおける両金型部材31,32の接合
面31A,32Aに一致するように、共振の腹部Q、す
なわち、変位波形Wの最も離れる部分で、一番強く振動
している点を設定することが好ましい。これにより、押
出口25Bにおける成形材料の流動性が向上してメルト
フラクチャーの発生を減少させることができる。また、
両金型部材31.32の接合面31A,32Aに挟持さ
れる部分のパリソン28の融着を良好にできる。
及び賦形金型3oにおける両金型部材31,32の接合
面31A,32Aに一致するように、共振の腹部Q、す
なわち、変位波形Wの最も離れる部分で、一番強く振動
している点を設定することが好ましい。これにより、押
出口25Bにおける成形材料の流動性が向上してメルト
フラクチャーの発生を減少させることができる。また、
両金型部材31.32の接合面31A,32Aに挟持さ
れる部分のパリソン28の融着を良好にできる。
な−お、共振の節部Pと腹部Qとの間は、第2図及び第
3図から明らかなように、l/4波長とされている。
3図から明らかなように、l/4波長とされている。
前記ダイヘッド2lの鉛直方向に延長された部分には、
L−L変換体と呼ばれる振動方向変換機構(図示せず)
が具備されており、このL−L変換体の作用により、そ
の部分で振動の伝達方向が90度変わった方向にも、振
動が伝達されることとなる。従って、振動発生装置4l
によりダイヘッド2lに加えられる振動発振時の伝達方
向は、押出口25Bから押出される成形材料の押出方向
と直交方向であるが、前記L−L変換体の作用により9
0度変換されることによって、押出口25Bにおける実
際の振動伝達方向は、成形材料の押出方向と同方向とさ
れている。
L−L変換体と呼ばれる振動方向変換機構(図示せず)
が具備されており、このL−L変換体の作用により、そ
の部分で振動の伝達方向が90度変わった方向にも、振
動が伝達されることとなる。従って、振動発生装置4l
によりダイヘッド2lに加えられる振動発振時の伝達方
向は、押出口25Bから押出される成形材料の押出方向
と直交方向であるが、前記L−L変換体の作用により9
0度変換されることによって、押出口25Bにおける実
際の振動伝達方向は、成形材料の押出方向と同方向とさ
れている。
また、振動方向変換機構は、前記L−L変換体に限らず
、超音波振動を用いた場合には、従来から使用されてい
るL−R変換体、L−L−L変換体等をダイヘッド21
等に具備させることもできる。この,際、ダイヘッド2
lの押出口25Bから押し出される成形材料の押出方向
と、押出口25Bを伝達する振動方向については、限定
するものではない。しかし、押出口25B部において振
動による成形材料の分散、攪拌をも行う場合には、押出
方向とその振動方向は垂直にすることが好ましい。
、超音波振動を用いた場合には、従来から使用されてい
るL−R変換体、L−L−L変換体等をダイヘッド21
等に具備させることもできる。この,際、ダイヘッド2
lの押出口25Bから押し出される成形材料の押出方向
と、押出口25Bを伝達する振動方向については、限定
するものではない。しかし、押出口25B部において振
動による成形材料の分散、攪拌をも行う場合には、押出
方向とその振動方向は垂直にすることが好ましい。
前記振動発生装置41〜43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、超音波
振動子による超音波振動方式、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、動電型加振機等の
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。
しては、特に限定するものではないが、例えば、超音波
振動子による超音波振動方式、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、動電型加振機等の
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。
また、振動の周波数としては、数10Hz〜数10MH
zの範囲を用いることができる。この際、振動の周波数
は、短時間で振動の効果が得られ、かつ、成形材料の過
度の発熱現象を抑えるため、10KHz〜loOKll
zの超音波が好ましい。
zの範囲を用いることができる。この際、振動の周波数
は、短時間で振動の効果が得られ、かつ、成形材料の過
度の発熱現象を抑えるため、10KHz〜loOKll
zの超音波が好ましい。
更に、振動モードとしては、縦振動以外、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。
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。
前記ダイヘッド21等と振動発生装置41〜43との間
には、振動を伝達する振動伝達体を組み込むことも可能
であり、振動伝達体の形状を適当に選べば、振動発生装
置41〜43で生じた振動の振幅を容易に増減すること
が可能となる。この際、グイヘッド21等に結合する振
動発生装置41〜43もしくはそれを介する振動伝達体
の数は、特に限定されるものではないが、それらを複数
結合する場合には、振動の時期を調整し、ダイヘッド2
1等の共振状態が乱れないようにする必要がある。
には、振動を伝達する振動伝達体を組み込むことも可能
であり、振動伝達体の形状を適当に選べば、振動発生装
置41〜43で生じた振動の振幅を容易に増減すること
が可能となる。この際、グイヘッド21等に結合する振
動発生装置41〜43もしくはそれを介する振動伝達体
の数は、特に限定されるものではないが、それらを複数
結合する場合には、振動の時期を調整し、ダイヘッド2
1等の共振状態が乱れないようにする必要がある。
前記ダイヘッド21,マンドレル22、賦形金型30す
なわちダイヘッド21等を形成する材料としては、従来
押出成形用ダイス等に用いられている金属材料を始め、
セラミックス、グラファイト等の種々の材料を用いるこ
とができるが、これらの材料のうち成形温度での振動発
生装置41〜43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、グラファ
イト等を用いることが好ましい。
なわちダイヘッド21等を形成する材料としては、従来
押出成形用ダイス等に用いられている金属材料を始め、
セラミックス、グラファイト等の種々の材料を用いるこ
とができるが、これらの材料のうち成形温度での振動発
生装置41〜43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、グラファ
イト等を用いることが好ましい。
また、ダイヘッド21等の表面には、必要に応じて耐磨
耗性や耐腐蝕性の向上、あるいは、成形材料との摩擦係
数を低くする等のために各種メッキや、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、グ
イヘッド2lは、3個以上に分割することも可能である
が、その際、分割面は振動発生装置41〜43による振
動の伝達を良くするために、可能な限り面接触にしたり
、共振の腹部Qの近くに位置させることが好ましい。
耗性や耐腐蝕性の向上、あるいは、成形材料との摩擦係
数を低くする等のために各種メッキや、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、グ
イヘッド2lは、3個以上に分割することも可能である
が、その際、分割面は振動発生装置41〜43による振
動の伝達を良くするために、可能な限り面接触にしたり
、共振の腹部Qの近くに位置させることが好ましい。
また、ダイヘッド21等を複数の部材で構成する場合、
ダイヘッド21等は同質の材料を用いても、また異質の
材料を用いてもよい。
ダイヘッド21等は同質の材料を用いても、また異質の
材料を用いてもよい。
更に、グイヘッド2l及び金型30の加熱にあたり、共
振している状態では、ダイヘッド21あるいは金型30
のほとんどの部分は振動するため、従来用いられてきた
板状ヒーターを取付けると、板状ヒーター内の配線が振
動により切断される場合が生じる。従って、グイヘッド
21あるいは金型30の加熱には、グイヘッド2lある
いは金型30に接触せずとも加熱できる遠赤外線式のヒ
ーターを利用することが好ましい。この場合には、共振
状態のダイヘッド2lあるいは金型30において振動し
てない部分、すなわち、共振の節部Pにのみヒーターが
接触するようにし、その節部Pでねじ等を用いてダイヘ
ッド2lあるいは金型30と遠赤外線式ヒーターとを固
定すればよい。
振している状態では、ダイヘッド21あるいは金型30
のほとんどの部分は振動するため、従来用いられてきた
板状ヒーターを取付けると、板状ヒーター内の配線が振
動により切断される場合が生じる。従って、グイヘッド
21あるいは金型30の加熱には、グイヘッド2lある
いは金型30に接触せずとも加熱できる遠赤外線式のヒ
ーターを利用することが好ましい。この場合には、共振
状態のダイヘッド2lあるいは金型30において振動し
てない部分、すなわち、共振の節部Pにのみヒーターが
接触するようにし、その節部Pでねじ等を用いてダイヘ
ッド2lあるいは金型30と遠赤外線式ヒーターとを固
定すればよい。
次に、以上のように構成された本実施例の作用を説明す
る。
る。
発振器50を駆動して振動発生装置41.42から所定
の振動を発生させ、ダイヘッド2l及びマンドレル22
すなわちパリソン形成部材20を共振周波数で励振し、
パリソン形成部材20を共振状態にさせる。
の振動を発生させ、ダイヘッド2l及びマンドレル22
すなわちパリソン形成部材20を共振周波数で励振し、
パリソン形成部材20を共振状態にさせる。
一方、図示しない押出機のノズル27からグイヘッド2
lの成形材料用流路25に成形材料を供給し、押出口2
5Bからパリソン28を押出す。
lの成形材料用流路25に成形材料を供給し、押出口2
5Bからパリソン28を押出す。
この際、押出口25Bは、第2図に示されるように、共
振の腹部Qとされているため、成形材料の流動性が増加
しており、パリソン28の成形がきわめてスムースに行
われる。また、パリソン28の押出時には、賦形金型3
0の各金型部材31.32は、開かれた状態にされてい
る。
振の腹部Qとされているため、成形材料の流動性が増加
しており、パリソン28の成形がきわめてスムースに行
われる。また、パリソン28の押出時には、賦形金型3
0の各金型部材31.32は、開かれた状態にされてい
る。
バリソン28が所定の形状に押出されたら、金型30の
型締めを行うとともに、振動発生装置43から超音波振
動を金型30に付与し、共振状態にする。この共振によ
り、パリソン28の金型30で扶持された部分は、良好
に融着することとなる。
型締めを行うとともに、振動発生装置43から超音波振
動を金型30に付与し、共振状態にする。この共振によ
り、パリソン28の金型30で扶持された部分は、良好
に融着することとなる。
また、型締め後、マンドレル22の空気吹き出し口23
Aからパリソン28内に空気を吹き込み、パリソン28
を金型30の型31B.32Bに密着させて賦形を行う
。この後、型開きをして成形品を得る。
Aからパリソン28内に空気を吹き込み、パリソン28
を金型30の型31B.32Bに密着させて賦形を行う
。この後、型開きをして成形品を得る。
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、振動発生装置41〜43の振動を、ダイヘッ
ド2l、マンドレル22及び金型23、すなわち、ダイ
ヘッド21等へ共振として伝達するようにしたから、ダ
イヘッド21等へ振動を効率よ《伝達することができる
。また、振動発生装置4l〜43の加振部41A〜43
Aとダイヘ・ソド2l等との接合面に、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、振動発生
装置41〜43の振動効果を最大限に発揮させることが
でき、成形材料の流動性あるいは融着性の向上を図れる
。
ド2l、マンドレル22及び金型23、すなわち、ダイ
ヘッド21等へ共振として伝達するようにしたから、ダ
イヘッド21等へ振動を効率よ《伝達することができる
。また、振動発生装置4l〜43の加振部41A〜43
Aとダイヘ・ソド2l等との接合面に、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、振動発生
装置41〜43の振動効果を最大限に発揮させることが
でき、成形材料の流動性あるいは融着性の向上を図れる
。
この際、第2図に示されるように、押出口25Bの位置
に変位波形Wの腹部Qを位置させれば、前記パリソン形
成部材20全体での共振と相俟って押出口25内での成
形材料の流動性をより向上できる。従って、従来の成形
技術より押出速度を大幅に上げてもメルトフラクチャー
が発生せず、生産性を著しく向上できる。また、流動性
が向上することから、成形材料温度を従来より下げても
押出が可能となり、ドローダウンが起りにくくなる。
に変位波形Wの腹部Qを位置させれば、前記パリソン形
成部材20全体での共振と相俟って押出口25内での成
形材料の流動性をより向上できる。従って、従来の成形
技術より押出速度を大幅に上げてもメルトフラクチャー
が発生せず、生産性を著しく向上できる。また、流動性
が向上することから、成形材料温度を従来より下げても
押出が可能となり、ドローダウンが起りにくくなる。
一方、第3図に示されるように、金型30の接合面31
A.32Aの位置に変位波形Wの腹部Qを位置させれば
、パリソン28の金型30で挟持されている部分の融着
をより良好にできる。
A.32Aの位置に変位波形Wの腹部Qを位置させれば
、パリソン28の金型30で挟持されている部分の融着
をより良好にできる。
また、ダイヘッド2lに対するノズル27及び調整ボル
ト29の取付位置、更には、ダイヘ・ソド2l等と図示
しない保持部材との結合位置を、共振の変位波形Wの節
部Pに設定すれば、結合部の損傷を少なくできるばかり
でなく、振動の外部流出を減少させることができる。
ト29の取付位置、更には、ダイヘ・ソド2l等と図示
しない保持部材との結合位置を、共振の変位波形Wの節
部Pに設定すれば、結合部の損傷を少なくできるばかり
でなく、振動の外部流出を減少させることができる。
第4図には、本発明に使用されるパリソン形成部材20
の他の実施例が示されている。
の他の実施例が示されている。
本実施例においては、パリソン形成部材20を構成する
グイヘッド2lは、水平方向にのみ延長されており、こ
のダイヘッド2lの下面に成形材料の押出口25Bが形
成されている。
グイヘッド2lは、水平方向にのみ延長されており、こ
のダイヘッド2lの下面に成形材料の押出口25Bが形
成されている。
従って、本実施例では、ダイヘッド20における押出口
25B近傍の振動の伝達方向は、成形材料の押出方向と
直交する方向とされている。
25B近傍の振動の伝達方向は、成形材料の押出方向と
直交する方向とされている。
このような本実施例においても、前記実施例におけるパ
リソン形成部材20とほぼ同様な作用、効果を奏するこ
とができる。
リソン形成部材20とほぼ同様な作用、効果を奏するこ
とができる。
第5図には、本発明に使用されるパリソン形成部材20
の更に他の実施例が示されている。
の更に他の実施例が示されている。
本実施例においては、ダイヘッド21が不動部21Aと
、L−L変換体を具備した共振部21Bとの二つに分割
されたもので、ダイヘッド2lの一部である共振部21
Bのみが振動発生装置4lにより共振され、不動部21
Aは共振されない。
、L−L変換体を具備した共振部21Bとの二つに分割
されたもので、ダイヘッド2lの一部である共振部21
Bのみが振動発生装置4lにより共振され、不動部21
Aは共振されない。
この際、不動部21Aと共振部21Bとの接合部の位置
は、共振の節とされるのがよい。
は、共振の節とされるのがよい。
このような本実施例においても、前記第1図の実施例と
ほぼ同様の作用、効果を奏することができ、かつ、共振
部分の質量が小さくなる分、振動発生装置4lの能力を
小さなものとできるという効果がある。
ほぼ同様の作用、効果を奏することができ、かつ、共振
部分の質量が小さくなる分、振動発生装置4lの能力を
小さなものとできるという効果がある。
第6図には、本発明に使用される賦形金型30の他の実
施例が示されている。
施例が示されている。
本実施例における金型30においては、一方の金型部材
3lは、第l図の実施例と同様な直線状の形状とされて
いるが、他方の金型部材32は、十字状に形成され、こ
の十字状の金型部材32の上端面に振動発生装置43の
加振部43Aが連結部材45で連結されている。
3lは、第l図の実施例と同様な直線状の形状とされて
いるが、他方の金型部材32は、十字状に形成され、こ
の十字状の金型部材32の上端面に振動発生装置43の
加振部43Aが連結部材45で連結されている。
本実施例における金型部材32には、振動方向変換機構
が具備されており、両金型部材3l,32の接合面31
A.32Aにおける振動の伝達方向が、加振部43Aか
ら発せられる振動の伝達方向と90度変換されている。
が具備されており、両金型部材3l,32の接合面31
A.32Aにおける振動の伝達方向が、加振部43Aか
ら発せられる振動の伝達方向と90度変換されている。
また、前記接合面3IA,32Aは、共振の腹部とされ
、振動の伝達が効率よくなされるようになっている。
、振動の伝達が効率よくなされるようになっている。
このような本実施例においても、前記第1図の実施例に
おける金型30とほぼ同様な作用、効果を奏することが
できる。
おける金型30とほぼ同様な作用、効果を奏することが
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を挙げるこ
とができる。
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を挙げるこ
とができる。
またz本発明における中空成形とは、押出ブロ、射出ブ
ロー、延伸ブロー、多層ブロー成形が挙げられる。
ロー、延伸ブロー、多層ブロー成形が挙げられる。
また、ダイヘッド2lはクロスヘッド、スパイダヘッド
、アキュムレー夕ヘッド等が適用できる。
、アキュムレー夕ヘッド等が適用できる。
更に、前記実施例では、パリソン形成部材20は、ダイ
ヘッド2lとマンドレル22とを備えた押出方式として
説明したが、これは、通常、コア金型、ネック金型及び
キャビティ金型等からなる射出方式であってもよ《、賦
形金型も押出方式における金型30の代わりに、コア金
型、ネック金型及びブロー金型等からなる射出方式であ
ってもよい。また、賦形方法もパリソン28内を加圧す
る方式に限らず、金型30内を減圧する方式でもよい。
ヘッド2lとマンドレル22とを備えた押出方式として
説明したが、これは、通常、コア金型、ネック金型及び
キャビティ金型等からなる射出方式であってもよ《、賦
形金型も押出方式における金型30の代わりに、コア金
型、ネック金型及びブロー金型等からなる射出方式であ
ってもよい。また、賦形方法もパリソン28内を加圧す
る方式に限らず、金型30内を減圧する方式でもよい。
(実験例)
以下、前記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。
結果を比較例と比較しつつ説明する。
−3!
第1図に示す中空成形装置lOを用い、ダイヘッド2l
の押出口25Bの口径を30−、間隙l閣とした。
の押出口25Bの口径を30−、間隙l閣とした。
発振器50としては、基本周波数19.15 KHzの
超音波発振器(精電舎電子工業(掬製 SONOPET
1200−8)を用い、グイヘッド2l及びマンドレル
22共、第2図に示される振動の変位波形Wとなるよう
に共振させ、その振幅を11μmとした。
超音波発振器(精電舎電子工業(掬製 SONOPET
1200−8)を用い、グイヘッド2l及びマンドレル
22共、第2図に示される振動の変位波形Wとなるよう
に共振させ、その振幅を11μmとした。
成形材料は、線状低密度ポリエチレン(LLDPE.出
光石油化学■製0154H )を用いた。
光石油化学■製0154H )を用いた。
成形条件としては、成形材料温度およびダイヘッド温度
共に170℃とした。
共に170℃とした。
前述の条件で超音波によりダイヘッド2l及びマンドレ
ル22を共振させつつ成形を行い、メルトフラクチャー
の発生する臨界の押出速度を求めた。
ル22を共振させつつ成形を行い、メルトフラクチャー
の発生する臨界の押出速度を求めた。
一遺U
マンドレル22に超音波を印加しない以外は、実験例l
と同じ条件で実験を行った。
と同じ条件で実験を行った。
一ヌU影一
ダイヘッド2lに超音波を印加しない以外は、実験例1
と同じ条件で実験を行った。
と同じ条件で実験を行った。
実験例1〜3の結果を表−1に示す。
ht−
超音波の発振を停止した以外は、
じ条件で実験を行った。
比較例1の結果を表一lに示す。
実験例l
と同
表
l
前記実験例1〜3によれば、パリソン形成部材20を構
成するグイヘッド2l及びマンドレル22の少なくとも
一方に、共振となる振動を付与すれば、メルトフラクチ
ャーが発生する臨界の押出速度が、振動を加えない比較
例1に比べて大幅に増加することが判る。この場合、グ
イヘッド2l及びマンドレル22の両者に振動を付与し
た場合が最も押出速度を速くでき、次いで、ダイヘッド
2lのみ、マンドレル22のみの順で押出速度の上昇量
が低下する。
成するグイヘッド2l及びマンドレル22の少なくとも
一方に、共振となる振動を付与すれば、メルトフラクチ
ャーが発生する臨界の押出速度が、振動を加えない比較
例1に比べて大幅に増加することが判る。この場合、グ
イヘッド2l及びマンドレル22の両者に振動を付与し
た場合が最も押出速度を速くでき、次いで、ダイヘッド
2lのみ、マンドレル22のみの順で押出速度の上昇量
が低下する。
−1t4
押出速度を5 kg/mとし、ダイヘッド温度を制御し
て材料温度を変化させる以外は、実験例lと同じ条件で
実験を行った。この時、メルトフラクチャーの発生しな
い状態となる材料温度(#ダイヘッド温度)と、そのと
きのドローダウンの状態を調べた。
て材料温度を変化させる以外は、実験例lと同じ条件で
実験を行った。この時、メルトフラクチャーの発生しな
い状態となる材料温度(#ダイヘッド温度)と、そのと
きのドローダウンの状態を調べた。
一スJ1生iー
マンドレル22に超音波を印加しない以外は、実験例4
と同じ条件で実験を行った。
と同じ条件で実験を行った。
実験例4.5の結果を表−2に示す。
一退4
ダイヘッド21マンドレル22のいずれにも超音波を印
加しない以外は、実験例4と同じ条件で実験を行った。
加しない以外は、実験例4と同じ条件で実験を行った。
比較例2の結果を表−2に示す。
(以下余白)
表
2
前記実験例4.5によれば、比較例2に比べ大幅に材料
温度を低下させてもメルトフラクチャーが発生しないこ
とが判る。この結果、ドローダウンの状態も微少となり
、かつ、省エネルギーも図れる。
温度を低下させてもメルトフラクチャーが発生しないこ
とが判る。この結果、ドローダウンの状態も微少となり
、かつ、省エネルギーも図れる。
一スffi
第1図に示した賦形金型30を50℃に加熱し、超音波
によって共振させつつ、実験例5の条件下で成形して押
出されたパリソン28を挟み、切り残された部分の融着
部の肉厚を調べた。融着部の上側20amのバリソン2
8の肉厚は、1. 08mであった。
によって共振させつつ、実験例5の条件下で成形して押
出されたパリソン28を挟み、切り残された部分の融着
部の肉厚を調べた。融着部の上側20amのバリソン2
8の肉厚は、1. 08mであった。
実験例6の結果を表−3に示す。
一よ!
金型30に超音波を印加しない以外は、6と同じ条件で
実験を行った。
実験を行った。
比較例3の結果を表−3に示す。
実験例
前記実験例6によれば、金型30によって挟まれた融着
部の肉厚が、比較例3に比べて約4倍も厚《なり、十分
な融着が行われることが判る。
部の肉厚が、比較例3に比べて約4倍も厚《なり、十分
な融着が行われることが判る。
前述のように本発明によれば、メルトフラクチャーある
いは金型挟持部の融着不良等を生ずることなく、押出速
度を上げることができ、生産性を向上できるという効果
がある。
いは金型挟持部の融着不良等を生ずることなく、押出速
度を上げることができ、生産性を向上できるという効果
がある。
第1図は本発明の方法を実施する中空成形装置の一実施
例の概略構成を示す要部を断面した正面図、第2図及び
第3図はそれぞれ第1図におけるパリソン形成部材及び
金型の共振時の変位波形及び波長の説明図、第4図及び
第5図はそれぞれ本発明の方法を実施する中空成形装置
に用いられるパリソン形成部材のそれぞれ異なる他の実
施例を示す要部を断面した正面図、第6図は本発明の方
法を実施する中空成形装置に用いられる金型の他の実施
例を示す要部を断面した正面図である。 lO・・・中空成形、20・・・パリソン形成部材、2
l・・・ダイヘッド、21A・・・不動部、21B・・
・共振部、22・・・マンドレル、23・・・空気吹き
込み通路、23A・・・空気吹き出し口、25・・・成
形材料用流路、25B・・・押出口、27・・・ノズル
、28・・・パリソン、30・・・賦形金型、31.3
2・・・金型部材、31A.32A・・・接合面、41
,42.43・・・振動発生装置、50・・・発振器、
W・・・変位波形、P・・・節部、Q・・・腹部。
例の概略構成を示す要部を断面した正面図、第2図及び
第3図はそれぞれ第1図におけるパリソン形成部材及び
金型の共振時の変位波形及び波長の説明図、第4図及び
第5図はそれぞれ本発明の方法を実施する中空成形装置
に用いられるパリソン形成部材のそれぞれ異なる他の実
施例を示す要部を断面した正面図、第6図は本発明の方
法を実施する中空成形装置に用いられる金型の他の実施
例を示す要部を断面した正面図である。 lO・・・中空成形、20・・・パリソン形成部材、2
l・・・ダイヘッド、21A・・・不動部、21B・・
・共振部、22・・・マンドレル、23・・・空気吹き
込み通路、23A・・・空気吹き出し口、25・・・成
形材料用流路、25B・・・押出口、27・・・ノズル
、28・・・パリソン、30・・・賦形金型、31.3
2・・・金型部材、31A.32A・・・接合面、41
,42.43・・・振動発生装置、50・・・発振器、
W・・・変位波形、P・・・節部、Q・・・腹部。
Claims (2)
- (1)パリソン形成部材によりパリソンを形成し次いで
賦形金型により賦形する中空成形法において、振動によ
りパリソン形成部材および/または賦形金型を共振させ
つつ成形を行うことを特徴とする中空成形方法。 - (2)請求項1において、共振の腹部がパリソン形成部
材の押出口および/または金型の接合面の位置とほぼ一
致するように共振させつつ成形を行うことを特徴とする
中空成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037390A JPH03215017A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 中空成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037390A JPH03215017A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 中空成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215017A true JPH03215017A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11748341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037390A Pending JPH03215017A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 中空成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215017A (ja) |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP1037390A patent/JPH03215017A/ja active Pending
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