JPH03230930A - 射出成形機の定容量成形方法 - Google Patents

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） 本発明は射出成形機の定容量成形方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 第４図にて従来の射出成形機の成形方法を説明すると、
射出成形はペレットと呼ばれる粒状の樹脂を熔融し、強
大な力で閉塞された金型に、細いノズルを介して射出、
冷却固化させ、所望の形状を有する成形品を得る成形方
法である。

さて射出成形において樹脂を溶融（可ワ化という）し、
閉塞された金型に溶融樹脂を充填する（射出という）工
程を以下に説明する。なお、この例における各動作は、
比例電磁流量制御弁、比例電磁圧力制御弁、又はサーボ
弁等によって制御される油圧駆動方式であるが、これら
は既に一般化された技術であるため、ここではその説明
は省略する。

先ず可ｗ化について説明すると、ホッパ１３内に貯留さ
れた粒状の樹脂（ペレット）は、油圧モータ１２で回転
駆動されるスクリュ１の剪断発熱、及びシリンダ２の周
囲に装着されたヒータ６により加熱溶融され、この溶融
樹脂はスクリュ１のねし作用により送られてシリンダ２
先端部の空間部１０に貯留される。

また可塑化する量は、一般に以下のようにして決められ
る。先ずスクリュ１の位置は、ポテンショメータ、エン
コーダ、リミットスイソチ等の位置検出器１５により検
出される。一般にスクリュ位置の原点、即ち零位置には
スクリュ最前進位置がとられ、この零位置からのストロ
ーク量で可塑化量（これを計量完了位置という）が設定
される。

ここで制御装置２１内の計量完了位置設定器Ｓ１に設定
された設定値と、位置検出器１５で検出されるスクリュ
位置が比較器２０で比較され、スクリュ位置が設定値に
到達すると、油圧モータ１２を回転駆動する比例制御弁
３１．３２及び、及び電磁切換弁３４をオフにして油圧
ポンプ３０からの圧油の供給を止め、油圧モータ１２及
びスクリュ１の回転を止めて可塑化を終了する。

次に射出について説明する。

金型８が図示しない型締装置によって強大な力で閉塞さ
れると、ソレノイドバルブ３３のソレノイドｂが励磁さ
れ、油圧ポンプ３０の圧油が、比例電磁流量制御弁３１
及び比例電磁圧力制御弁３２により制御されて射出シリ
ンダ５の油室Ａに供給され、射出ラム４と出力軸７を介
してスクリュｌを前進させることにより射出動作に入る
。

そして成形品に応じた射出速度及び射出圧力のパターン
が、スクリュ位置に対応して制御装置２１内のスクリュ
位置設定器８２〜Ｓ４、射出速度設定器ｖ１〜ｖ４、射
出圧力設定器ＰＩ、　Ｐ２で設定される。

また前記スクリュ位置は、既に述べたようにスクリュ最
前進位置を基準にして、そこからの距離を設定する。例
えば、第４図において、Ｓ１＝１００ｍｍ、　Ｓ２＝５
０ｍｍ、　Ｓ３＝２０ｍｍ、、Ｓ４＝１５ｍｍＶ１＝１
０％、Ｖ２　＝　６０％、Ｖ３　＝　２０％、Ｖ４＝１
０％ＰＬ＝９０％、Ｐ２　＝　６０％ となるように設定すると、以下のような動作となる。

なお、この時スクリュ１は可塑化が終了して既にＳｌの
位置に到達しているが、実際にはスクリュ１を瞬時に停
止させることができないことや、樹脂の膨張等により、
Ｓｌの設定位置１００ｍｍより大きな数値の位置にある
。この位置をＳＬ’−１０５ｍｍとすると、ＳＬ’　＝
１０５ｍｍから３２＝５０ｍｍの区間は、射出速度がｖ
ｌ−１０％の速度に対応する流量を射出シリンダ５に供
給するように、制御装置２１から電圧又は電流信号が比
例電磁流量制御弁３１に与えられ、この信号によって油
圧ポンプ３０からの圧油を、必要な流量に比例電磁流量
制御弁３１がコントロールする。

また本領域は速度制御区間であり、Ｐｌ＝９０％の射出
圧力に対応する油圧以上に圧力が上昇しないよう、リミ
ッタをかけている。これは制御装置２１から、Ｐ１＝９
０％の射出圧力に対応する油圧に相当する電圧又は電流
信号を比例電磁圧力制御弁３２に加え、この圧力以上に
射出シリンダ５の油室Ａに供給される油圧が上昇しない
ように制御している。同様に設定器Ｓ２からＳ３、Ｓ３
からＳ４の区間は、射出圧力ＰＩ　＝　９０％以上にな
らないように、また射出速度は各々Ｖ２　＝　６０％、
Ｖ３−２０％の速度に制御される。なお、Ｓ４からの区
間は、シリンダ２の先端にあるノズルからスクリュ１に
よって射出された樹脂が、金型８のキャビティ９内に充
満し、樹脂を圧縮する圧力を制御する、所謂保持圧と呼
ばれる区間であり、図示しないタイマにより圧力制御を
行う時間が設定される。

スクリュ位置が３４＝５ｍｍに到達すると、射出速度は
Ｖ４＝１０％、射出圧力はＰ２　＝　６０％の設定とな
る。またキャビティ９内の樹脂圧が高まってＰ２　＝　
６０％相当の圧力に達すると、比例電磁圧力制御弁３２
によりＰ２　＝　６０％に相当する圧力の油圧が射出・
シリンダ５の油室Ａに供給されて、圧力制御される。次
に前記タイマがタイムアウトすると、スクリュｌは再び
可塑化動作に入り、次いで冷却を終了すると、図示しな
い型締装置により金型８は開かれ、キャビティ９内の成
形品は取り出される。なお、第４図では図示していない
が、スクリュ１の頭部には、射出動作の際空間部１０の
溶融樹脂が射出圧力により逆流しない様に、チエツクリ
ングが配設されているのが通例である。

（発明が解決しようとする課題） しかし前記従来の射出成形方法では、スクリュ頭部のチ
エツクリングと、シート部間のシールにバラツキがあっ
て成形品重量が安定しない欠点があり、また計量完了位
置を正確に制御することは、困難であり、結果として成
形品重量が安定しない等の問題があった。

本発明は前記従来の課題を解決しようとするものである
。

（課題を解決するための手段） このため本発明は、可塑化計量工程完了後、射出シリン
ダ先端部の溶融樹脂を一定圧力に加圧すると共に、射出
スクリュ頭部の逆流防止弁を閉に保ちつつ、同射出スク
リュを僅かに後退させて前記樹脂圧力を大気圧とほぼ等
しくした後、前記溶融樹脂を一定圧力に加圧した時の前
記射出スクリュの位置を基準位置として射出工程を行う
構成を備え、これを課題解決のための手段とするもので
ある。

（作用） 可塑化完了後、スクリュ先端溶融樹脂を一定樹脂圧まで
圧縮し、一定樹脂圧状態でのスクリュ位置を射出開始原
点とし、その後スクリュを押す力を零にしてスクリュ先
端部チエツクリングが閉の状態のまま、スクリュ先端部
の樹脂圧をほぼ零にし、射出工程では、前記射出開始原
点を基準位置（零位置）として、成形品に必要な射出速
度、圧カバターンで射出動作を行う。このようにスクリ
ュ先端部チエツクリング閉状態のまま、スクリュ先端樹
脂圧をほぼ零まで減圧することにより、正確な射出容量
が実現でき、糸引き等の不具合をシャットオフバルブを
用いることなく防止できる。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
（ａ）（ｂ）（Ｃ）　（ｄ）（ｅ）は本発明の実施例を
示す。

ところで本発明は従来と同様に可塑化動作終了後、スク
リュ１に前進圧力をかけてスクリュ先端樹脂圧をある一
定値まで上昇させ、チエツクリングを完全に閉じる予備
圧縮工程を設け、この圧縮工程終了時のスクリュ位置を
原点として記憶する。更に鼻たれ、糸引き防止のために
、スクリュを前進させる力を零とし、スクリュ先端樹脂
圧でチエツクリングを完全に閉したままスクリュが後退
する減圧工程を設け、その後前記原点を基準にして射出
工程を行う定容量成形方法である。以下にその詳細を説
明する。

先ず可塑化は従来例（第４図）と全く同様であるので、
第４図を用いて説明するが、可塑化量（計量完了位置）
は、スクリュ最前進位置を原点、即ち零とし、零からの
ストローク量で設定器Ｓ１に設定される。

第１１１ｍ（ａ）において、可塑化中はチエツクリング
１ａば、左端、即ちスクリュ１のトーピード１ｂの端面
に当接している。次いで可ワ化が完了する、即ちスクリ
ュ位置が設定器Ｓ１で設定された位置に到達すると、第
４図で説明したように、スクリュ１の回転は停止する。

しかしスクリュ位置のオーバラン及び樹脂の膨張等によ
り、スクリュ１はＳｌより若干量後退した位置ＳＩＢに
あり（第２図）、またチエツクリング１ａはトービーＦ
’　１　ｂの端面にも、シート部ＩＣにも当接しない中
途半端な位置にある（第１図（ｂ）の状態）。

次に予備圧縮工程について説明する。

スクリュ１の回転が停止すると、予備圧縮動作を行う。

これはチエツクリング１ａを第１図（Ｃ）に示すように
シート部１ｃに完全に当接させてシルを確実にすると共
に、シリンダ２先端の空間部１０の樹脂圧力が、一定値
Ｐｒ状態でのスクリュ位置を制御装置に記憶するもので
ある。次いでスクリュ１が停止すると、ソレノイドバル
ブ３３（第４図）のソレノイドｂを励磁し、比例電磁圧
力制御弁３２で所望の一部油圧Ｐ、に制御された圧油が
、シリンダ５の油室Ａに供給される。これは前記一定値
Ｐｒに相当する油圧で、スクリュ１の断面積と射出ラム
４の面積比となる。

次に第２図において、可塑化完了後で、ｔＡタイマ（こ
れはスクリュ回転数が零になる時間より若干大きく設定
される）のクイ１、アップ後に予備圧縮動作に入る。更
にｔＢタイマのタイムアツブで、その時のスクリュ位置
ＳＩＡを制御装置２１に記憶する。ｔＢクイマは、スク
リュ先端樹脂圧が一部値Ｐ、で安定する時間より若干長
く設定される。こうすることにより、チエツクリング１
ａが完全に閉塞（シート部１ｃに当接した状態）し、シ
リンダ２の空間部１０の樹脂圧が一定での可塑化樹脂量
を決定できる。

次に減圧について説明する。

この減圧は糸引き、鼻たれ等を防止するため、再びスク
リュ先端樹脂を減圧する工程であるが、チエツクリング
１ａを前記予備工程と同じく閉塞した状態を維持する必
要がある。第１図（ａ）のように、スクリュ１の基部１
ｄは、回転は出力軸７とキー１ｅにより拘束されている
が、軸方向には摺動自在に装着され、第１図（ｅ）のよ
うにその隙間ｌ（摺動可能距離）は１０肛内外に設ける
。

次に第１図（ｄ）に示すように減圧工程に入ると、第４
図に示すソレノイドバルブ３３のソレノイドａが励磁さ
れ、比例電磁流量制御弁３１、比例電磁圧力制御弁３２
によって制御された油圧ポンプ■ ３０の圧油が、シリンダ５の油室Ｂに供給され、出力軸
７は後退（図面右方向に移動）する。しかしこの後退量
はほぼ５〜７ｍｍ程度であり、出力軸７とスク、リュ１
の基部１ｄは摺動自在に固定のため、スクリュ１を残し
たまま出力軸７のみが後退する。次にシリンダ２空間部
１０の樹脂圧により、スクリュは後退するが、樹脂圧に
よる後退のため、チエツクリング１ａは閉塞状態を維持
し、スクリュ先端樹脂圧がほぼ零になるまでスクリュは
後退する。

次に射出工程（第１図（ｅ））について説明する。

減圧工程が終了、かつ冷却完了で型が開かれ、成形品が
取り出された後、型が閉じられて射出工程に入る。なお
、射出工程の油圧回路上の動きは、従来例と全く同一の
ため、ここではその説明は省略する。次に第２図及び第
３回によりこれを説明する。

射出工程は成形品に応じた射出速度及び射出圧力のパタ
ーンが、スクリュ１の位置に対応して設定される。本発
明は前記予備圧縮された状態でのスクリュ１の位置ＳＩ
Ａ　（これは前記のように、既に制御装置２１に記憶さ
れている）を原点として、同ＳＩＡからのストローク量
に対応して射出速度、射出圧力が設定される。

例えば第４図において、 Ｓ１＝１００ｍｍＸＳ２＝５０ｍｍ、　Ｓ３＝８０ｍｍ
、　５４＝８５＋ｎｍ、Ｖｌ　＝　１０％、Ｖ２　＝　
６０％、Ｖ３　＝　２０％、Ｖ４＝１０％、ＰＬ　＝　
９０％、Ｐ２　＝　６０％ となるように設定され、前記スクリュの位置Ｓ１八がス
クリュ最前進位置を零として、９５ｍｍで記憶され、射
出開始直前のスクリュ位置をスクリュ最前進位置を零と
して！ｌｉ１’　−１０５［１［１１とすると、スクリ
ュ１は射出開始直前ＳＬ’　−１０５ｍｍの位置にある
。

また設定器Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４は、スクリュの位置Ｓ
ＩＡからのストローク量で設定されており、射出第１遠
目は以下のようになる。スクリュ最前進位置を零として
、Ｓｌ’　−１０５，ｍｍから４５ｍｍ＝ＳＩＡ−５２
設定値＝　９５−５０の区間は、射出速度はＶｌ　＝　
１０％、射出圧力はＰ１＝９０％のリミッタがかけられ
てい３ る。

同様にスクリュ最前進位置を零として、射出第２遠目は
、　（ＳＩＡ−３２設定値）−４５＋ｎｍから（ＳＩＡ
−３３設定値）　−１５ｍｍの区間は、Ｖ２　＝　６０
％、Ｐｌ−９０％に制御される。射出第３速目は、（Ｓ
ＩＡ−３３設定値）−１５ｍｍから（ＳＩＡ−３４設定
値）−１０ｍｍの区間は、Ｖ３　＝　２０％、Ｐｌ＝９
０％に制御される。また射出第４速目は従来例と同様に
保持圧区間であり、タイマにより圧力制御を行う時間が
設定される。スクリュ位置が（ＳＩＡ　−３４設定値）
−１０ｍｍを超えると、Ｖ４　＝　１０％、Ｐ２　＝　
６０％の設定となる。

またキャビティ９内の樹脂圧が高まり、Ｐ２　＝　６０
％相当の圧力に到達すると、その圧力で保持される。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されているため、
一定スクリュ先端樹脂圧でのスクリュ位置を射出原点と
しく予備圧縮工程）、チエツクリングとシート部が閉塞
状態のまま、スクリュ先端樹脂圧を零にする減圧工程が
行われるこ４ とになり、一定容量の射出が容易に実現できると共に、
シャツ［オフバルブ等の手段を用いるごとなく、鼻たれ
、糸引き等の欠点を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る定容量成形方法を説明す
るスクリュ頭部及び基部の断面図、第２図は本発明にお
ける可塑化、射出の動作を説明する線図、第３図は本発
明における可塑化、射出パターン設定の説明図、第４図
は従来の射出装置におりる制御工程を説明する系統図で
ある。 図の主要部分の説明 スクリュ １−一ビード キー シリンダ 出力軸 位置検出器 制御装置 １ａ−チェンクリング １ｄ−−スクリュの基部 Ｌ し −」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可塑化計量工程完了後、射出シリンダ先端部の溶融樹脂
   を一定圧力に加圧すると共に、射出スクリュ頭部の逆流
   防止弁を閉に保ちつつ、同射出スクリュを僅かに後退さ
   せて前記樹脂圧力を大気圧とほぼ等しくした後、前記溶
   融樹脂を一定圧力に加圧した時の前記射出スクリュの位
   置を基準位置として射出工程を行うことを特徴とする射
   出成形機の定容量成形方法。