JPH0383617A - ホットランナ用マニホルドブロックの製作方法 - 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、成形機ノズル側からゲート側に向けて分岐す
るホットランナ経路が内部に形成されたホットランナ用
マニホルドブロックを製作する方法に関するものである
。

（従来の技術） ホットランナ方式の射出成形用金型は、成形材料の無駄
が少なく、また、ゲート部が自動的に分離され、ランチ
部分を取り出す必要がないため、全自動成形に適してい
る。このようなホットランナ方式の金型で多数個取りの
成形を行う場合には、成形機ノズル側からゲート側に向
けて分岐するホットランナ経路が内部に形成されたホッ
トランナ用マニホルドブロック力ぐ用いられる。

上記ホットランナ用マニホルドブロックにおいては、従
来、第３および４図に示すように、ドリル加工によって
ホットランナ経路が内部に形成されていた。すなわち、
成形機ノズル側開口端２ａを有する基幹経路２と、ゲー
ト側開口端４ａを有する複数の末端経路４と、基幹経路
２と各末端経路４とを連通させる分岐経路８とをドリル
加工により形成し、分岐経路８の端部を止め栓１０で閉
塞させることによりホットランナ経路１２を形成してい
た。

ところで、多数個取りの射出成形用金型において、各キ
ャビティから均質な成形品を得るためには、ホットラン
ナ用マニホルドブロック内におけるホットランナ経路長
を各キャビティに対して均等に設定することが肝要であ
る。

しかしながら、上記従来のホットランナ用マニホルドブ
ロックの製作方法においては、ホットランナ経路の形成
がドリル加工によるため、ホットランナ経路の形状が直
線の組み合わせによるものに限られることとなり、例え
ば、第３および４図に示すようにゲート側開口端４ａが
２段３列で配された６個取りのホットランナ用マニホル
ドブロック６においては、成形機ノズル側開口端２ａか
ら各ゲート側開口端４ａまでのホットランナ経路長を均
等にすることができなかった。

このホットランナ経路長の均等化を図る試みとして、第
５および６図、さらに第７図に示すような加工方法の採
用が考えられる。

第５および６図に示すホットランナ用マニホルドブロッ
ク１４は、ゲート側開口端Ｌｅａを４段８列で配し３２
２個取にする上での、成形機ノズル側開口端１８ａから
各ゲート側開口端１６ａまでの、ホットランナ経路長を
均等にするためのホットランナ経路を示している。しか
しながらこれらの図に示すように、ドリル加工された経
路２０の途中に止め栓２２を埋設し、固定することは極
めて困難であり、このようなマニホルドブロックは現実
に得ることができない。

これに対し、第７図に示すようにホットランナ用マニホ
ルドブロック２４を成形機ノズル側ブロック２４Ａとゲ
ート側ブロック２４Ｂとに分割し、それぞれのブロック
に対して図示のようなホットランナ経路２８Ａ、２８Ｂ
をドリル加工によって形成することにより、ホットラン
ナ経路長を各キャビティに対して均等に設定することが
可能であり、従来より、このような製作方法の採用もな
されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第７図に示すホットランナ用マニホルド
ブロック２４においては、成形機ノズル側ブロック２４
Ａとゲート側ブロック２４Ｂが積層されるために、マニ
ホルドブロック２４の厚さが２倍に増大してしまうこと
になり、熱膨張による金型の変形や、金型剛性において
不都合を生ずる。

また、ドリル加工によりホットランナ経路を形成する場
合には、その角部を多少余分に長く形成する必要がある
ため、該ホットランナ経路内の角部に樹脂が滞留しやす
く、このため、加熱状態にある°マニホルド内において
上記滞留した樹脂が熱劣化を生じやすく、成形品に焼け
が混入することがある。この場合において、樹脂滞留を
防止するため、ホットランナ経路の角部に樹脂が滞留し
ないような角部形状となるような止め栓を埋め込む工夫
もなされているが、このような埋込み作業を行うことは
技術的に困難が伴い、埋込み後の確認もできないため信
頼性に欠け、しかも、加工コストも高くなる欠点があっ
た。

さらに、第７図に示すように、マニホルドブロック２Ｂ
を分割して製作するようにした場合には、両ブロック２
４Ａ、２４Ｂを一体化する必要があるが、この一体化の
方法として、両ブロック２４Ａ、　２４Ｂの合わせ面の
平面度および表面荒さを高精度に仕上げてボルトで締結
する方法、または、両ブロック２４Ａ、　２４Ｂの合わ
せ面に溶接金属を浸透させてろう付けする方法が採用さ
れている。しかしながら、前者の方法は、分割面の仕上
げ精度を樹脂が漏れない程度にまで上げるには特殊な仕
上げ機械が必要であり、マニホルドブロックが大きくな
ればなるほど加工が困難でコストが高くなり、また、熱
や応力の歪みによって変形し、樹脂が漏れるという危険
性がある。一方、後者の溶融金属を浸透させる方法は、
溶融金属が浸透しやすいように表面を処理するのが難し
く確実性に欠け、さらに金属を浸透させた後に金属が全
面に浸透したかどうかを確認することができないため、
時として、成形中に突然分割面から割れるという危険性
があり、また、加工コストも高いという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、各キャビティから均質かつ高品質の成形品を得るこ
とのできるホットランナ用マニホルドブロックを、低コ
ストでかつ肉厚を増大させることなく製作することので
きる方法を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係るホットランナ用マニホルドブロックの製作
方法は、コールドランナ方式の射出成形用金型における
マニホルドブロック（第８図参照）のように、ブロック
分割面にランナ経路の一部をその分岐点が含まれるよう
に形成することにより、マニホルドブロックを肉厚化す
ることなく各キャビティに対するランチ経路長を均等化
できるようにするとともに、両ブロックを拡散溶接法に
よって溶着することにより、マニホルドブロックの分割
形成に伴う不都合を解消し、もって、上記目的達成を図
るようにしたものである。すなわち、成形機ノズル側か
らゲート側に向けて分岐するホットランナ経路が内部に
形成されたホットランナ用マニホルドブロックを製作す
る方法であって、前記マニホルドブロックを成形機ノズ
ル側ブロックとゲート側ブロックとに分割し、これら両
ブロックの分割面に前記ホットランナ経路の一部を該ホ
ットランナ経路の分岐点が含まれるようにして形威し、
その後前記両ブロックを拡散溶接法によって溶着するこ
とを特徴とするものである。

（作　　用） 上記構成に示すように、マニホルドブロックを成形機ノ
ズル側ブロックとゲート側ブロックとに分割し、これら
両ブロックの分割面にホットランナ経路の一部を該ホッ
トランナ経路の分岐点が含まれるようにして形成するよ
うになっているので、樹脂の滞留を防止可能なホットラ
ンナ経路を容易に形成することができ、しかも、上記分
割面において各キャビティに対するホットランナ経路長
を調整することが可能となり、これによりマニホルドブ
ロックを肉厚化することなく、低加工コストで、ホット
ランナ経路長を均等化することができる。

また、上記両ブロックは、所定のホットランナ経路が形
成された後、拡散溶接法（すなわち、真空または保護雰
囲気中で、被溶接材に圧力を加えて、加熱し、母材相互
間に拡散を行わせて溶接を行う方法）によって溶着され
るようになっているので、両ブロックを確実に一体化す
ることができ、これにより、両ブロック間への樹脂漏れ
等を防止することができる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、各キャビティから均質か
つ高品質の成形品を得ることのできるホットランナ用マ
ニホルドブロックを、低コストでかつ肉厚を増大させる
ことなく製作することができる。

（実　施　例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明に係るホットランナ用マニホルドブロ
ックの製作方法の一実施例により製作されたホットラン
ナ用マニホルドブロック３０を示す縦断面図であって、
第２図はその■−■線矢視図である。

このホットランナ用マニホルドブロック３０は、２段３
列に配された６個取りのホットランナ方式の射出成形用
金型のマニホルドブロックであって、成形機ノズル側ブ
ロックＢＯＡとゲート側ブロック３０Ｂとに分割された
２つのブロックが一体化されてなっている。そして、前
記成形機ノズル側ブロック３０Ａには、成形機ノズル側
開口端３２Ａ　ａから両ブロックの分割面３４まで垂直
に延びる基幹経路３２Ａが形成され、前記ゲート側ブロ
ック３０Ｂには、６つの各ゲート側開口端３２Ｂａから
前記分割面３４まで垂直に延びる６つの末端経路３２Ｂ
が形成され、さらに、前記両ブロック３０Ａおよび３０
Ｂの前記分割面３４側の端面には、前記基幹経路３２Ａ
と前記各末端経路３２Ｂとを連通させる６つの放射状用
経路３２Ｃの片側部分がそれぞれ形成され、これにより
、成形機ノズル側からゲート側に向けて６つに分岐する
ホットランナ経路３２が前記マニホルドブロック３０内
に形成されるようになっている。

前記６つの放射状経路３２Ｃのうち、上下各段の左右両
側に位置する前記４つの末端経路３２Ｂに連通ずる４つ
の放射状経路３２Ｃは、僅かに折れ曲がった形状で互い
に同形状で形成されており、上下各段の中央に位置する
２つの前記末端経路３２Ｂに連通ずる２つの放射状経路
３２Ｃは、前記４つの放射状経路３２Ｃと等しい経路長
となるように大きく折れ曲がった形状で互いに同形状で
形成されている。

前記マニホルドブロック３０は、次のようにして製作さ
れる。

まず、該マニホルドブロック３０を前記成形機ノズル側
ブロック３０Ａと前記ノズル側ブロック３０Ｂとに分割
し、前記成形機ノズル側ブロック３０Ａｌ：は前記基幹
経路３２Ａおよび前記放射状経路３２Ｃの片側部分を、
前記ノズル側ブロック３０Ｂには前記末端経路３２Ｂお
よび前記放射状経路３２Ｃの残り片側部分を、ボール盤
、フライス盤等による切削加工で形成する。このように
、前記両ブロック８０Ａ。

３０Ｂの前記分割面３４に、前記ホットランナ経路３２
の一部を、該ホットランナ経路３２の前記分岐点８２ａ
が含まれるように形成することにより、前記成形機ノズ
ル側開口端３２Ａ　ａから前記各ゲート側開口端３２Ｂ
ａまでのホットランナ経路長さを、前記放射状経路３２
Ｃの形状設定によって容易に均等化することができる。

次に、前記各ブロック３０Ａ、３０Ｂのホットランナ経
路形成面に研磨加工を施してホットランナ経路を平滑に
する。このとき、さらに、該ホットランナ経路形成面に
メツキ処理を施してもう一度研磨加工を施すようにして
もよい。

その後、前記各ブロック３０Ａ、３０Ｂを、前記ホット
ランナ経路３２の前記放射状経路３２Ｃの片側部分同士
に位置ずれが生じないように位置決めして前記分割面３
４にて合わせた後、前記両ブロック３０Ａ、　３０Ｂを
拡散溶接法により溶着して一体化させる。

上記拡散溶接法を採用した場合の前記分割面３４におけ
る前記各ブロックＢＯＡ、３０Ｂの仕上げ精度は、平面
度で約０．０２馴以下とすれば、確実に全面固着がなさ
れ、成形中の樹脂漏れや割れの危険がほとんどなくなる
。この値は、拡散溶接法を採用せずに前記分割面３４の
面精度のみで樹脂漏れを防止する場合の加工精度に比し
てｌＯ倍程度の粗さであり、通常の加工で十分に対応可
能なレベルである。

なお、前記両ブロック３０Ａ、３０Ｂの材質は、５ＵＳ
（ステンレス鋼）等が好ましい（特に、ホットランナ経
路形成面にメツキ処理を施さない場合には好ましい）。

次に本実施例により製作されたホットランナ用マニホル
ドブロックの性能を実験データによって説明する。

第１および２図に示す本実施例に係るマニホルドブロッ
ク３０と第３および４図に示す従来例のマニホルドブロ
ック６との比較を、これらをそれぞれ６個取り射出成形
用金型に用いて成形することにより行った。

■　実験条件 １）成形品重量；２ｇ／個 ｉｌ）材料樹脂；ポリエチレン（成形圧力変化による重
量変化が大きい） １１１〉　　成形温度；１８０℃ Ｍ　マニホルドブロック材質；　５ＴＡＶＡＸ（ＳＵＳ
系；商品名） ■）従来例のマニホルドブロック６については、ホット
ランナ経路１２内の角部に樹脂が滞留しないように、止
め栓を加工して埋め込み、また、ホットランナ経路ｔ２
内に流動性の研磨剤を充填し往復動させて研磨を行った
。

■　実験比較項目 ｉ）成形品重量のキャビティ相互間の差ｉｉ〉　　成形
品への焼けの混入確率 １ｉｉ）　　樹脂材料の色を切替えたとき成形品の色が
切り替わるのに必要なショツト数 ■　実験結果 ・成形品重量のキャビティ開蓋はホットランナ経路長の
アンバランスが原因と考えられる。

・焼けと色替えショツト数は、実験終了後それぞれのマ
ニホルドブロックをブロック分割面で切断１分割してホ
ットランナ経路内の樹脂の様子をチエツクした結果、従
来例のマニホルドブロックでは埋め込んだ止め栓の合わ
せ部分とホットランナ経路のコーナの内側に焼けた樹脂
が残っていた。本実施例のマニホルドブロックではホッ
トランナ経路内に焼けた樹脂は発見されなかった。また
拡散溶接面は未接合部がなく完全に溶着一体化していた
。

上記実験結果からも明らかなように、本実施例によれば
、成形品重量のキャビティ相互間の差が従来例に比して
極めて小さくなり、各キャビティから均質な成形品が得
られる。また、成形品内への焼けの混入確率も大幅に小
さくなっており、これにより、高品質の成形品を得るこ
とができる。

さらに、色替えショツト数も大幅に小さくなるため、成
形コスト削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るホットランナ用マニホルドブロ
ックの製作方法により製作されたホットランナ用マニホ
ルドブロックを示す縦断面図（第２図のＩ−１線断面図
）、 第２図は、第１図の■−■線矢視図、 第３図は、従来例を示す、第１図と同様の図（第４図の
■−■線断面図）、 第４図は、第３図のＩＶ−ＴＶ線断面図、第５および６
図は、他の従来例を示す平断面図および側断面図、 第７図は、さらに他の従来例を示す斜視図、第８図は、
一般的なコールドランナ用マニホルドブロックを示す縦
断面図である。 ３０・・・ホットランナ用マニホルドブロック３０Ａ・
・・成形機ノズル側ブロック ８０Ｂ・・・ゲート側ブロック ３２・・・ホットランナ経路 ３４・・・分割面 ３２ａ・・・分岐点 第 図 第 図 ■ ３ 第 ７ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形機ノズル側からゲート側に向けて分岐するホットラ
   ンナ経路が内部に形成されたホットランナ用マニホルド
   ブロックを製作する方法であって、前記マニホルドブロ
   ックを成形機ノズル側ブロックとゲート側ブロックとに
   分割し、これら両ブロックの分割面に前記ホットランナ
   経路の一部を該ホットランナ経路の分岐点が含まれるよ
   うにして形成し、その後前記両ブロックを拡散溶接法に
   よって溶着することを特徴とするホットランナ用マニホ
   ルドブロックの製作方法。