JPH04298323A - 真空成形方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性プラスチック
シートを圧搾空気により予備賦形してから真空成形する
真空成形法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性プラスチックシート（以下、単
にプラスチックシート」と呼ぶ。）を所望の形状に賦形
するための方法として、真空成形法がしばしば用いられ
る。真空成形法は、図１２に示すように、プラスチック
シート１０１を加熱して軟化させて、凸状の金型１０３
上に設置し、これを金型１０３の通路１０５を介して図
示しない真空ポンプ（図示省略）で吸引することにより
、金型１０３の凸状の成形面１０７に成形する方法であ
る。しかし、上述のプラスチックシート１０１は、傾斜
した部分１０１Ａにて大きく伸ばされ、金型１０３の上
面に密着した部分１０１Ｂよりも、薄くなるという問題
があった。

【０００３】また、他のプラスチックシートの真空成形
法として、プラグ押出を利用したものもある。すなわち
、図１３に示すように、本方法は、メス型１１１にプラ
スチックシート１０１を設置し、プラグ１１３を上昇さ
せることによりプラスチックシート１０１の一部をメス
型１１１の凹所１１５に押し込み、さらにメス型１１１
の通路１１７を通じて真空ポンプにより吸引することに
より、所望の形状に賦形する方法である。このプラグ押
出を利用した真空成形法においても、同様に、押し込ん
だ部分１０１Ｃにて薄くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
する技術として、特開昭５５−９５５１９号公報の技術
がある。すなわち、この方法では、図１４に示す真空成
形装置の箱体１２１を予備加熱したプラスチックシート
１０１で密封し、箱体１２１の側部に設けた送風口１２
３から圧搾空気ＣＡを吹き込んで、プラスチックシート
１０１を膨らませ、その後、図１５に示すように、凸状
金型１２５を上昇させて、凸状金型１２５に形成した通
路１２７を介して真空引きすることによりプラスチック
シート１０１を凸状金型１２５の成形面１２９に賦形し
ている。しかし、この従来の技術では、箱体１２１の側
部の送風口１２３から圧搾空気ＣＡを吹き込んでいるの
で、送風口１２３付近のプラスチックシート１０１の部
分が局部的に冷える。このため、プラスチックシート１
０１が均一な厚さに予備賦形されず、よって、真空引き
しても均一な肉厚にならないという問題があった。

【０００５】本発明は、従来技術における上述の課題を
解決するためになされたものであり、プラスチックシー
トを均一な肉厚に形成することができる真空成形方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めになされた本発明の真空成形方法は、熱可塑性樹脂か
らなるシートを成形型に気密状態で設置し、成形型の成
形面に賦形する真空成形方法において、シート側に移動
可能で、かつ多孔質の凸状型を少なくとも有する成形型
を用いる成形法であり、予備加熱したシートを上記成形
型に設置する設置工程と、上記凸状型の気孔を通じて圧
搾空気をシートに吹き付けると共に、上記凸状型を前記
シート側へ移動させることにより、上記シートを上記凸
状型の凸形状に沿った形状まで展伸させる予備賦形工程
と、この予備賦形したシートを、成形型の成形面に賦形
するように真空引きする真空引き工程と、を備えたこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は、予備加熱した熱可塑性のプラスチッ
クシートを成形型に設置して、真空引き工程により成形
型の成形面の形状に賦形する。この真空成形方法におい
て、真空引き工程を施す前に、プラスチックシートを成
形面の形状に沿った湾曲形状まで予備賦形している。す
なわち、まず、予備加熱したプラスチックシートを成形
型に設置する。ここで、プラスチックシートの予備加熱
は、次のプラスチックシートの予備賦形を容易にする工
程である。次に、多孔質の凸状型の気孔を通じて圧搾空
気をプラスチックシートに吹き付けて、該プラスチック
シートを成形型の成形面にほぼ沿った湾曲形状にまで予
備賦形する。このように圧搾空気を凸状型の多孔質の気
孔を通じてプラスチックシートに吹き付けているので、
プラスチックシートに均一に伸ばす予備賦形を行える。 よって、このように均一に予備賦形されたプラスチック
シートに対して、真空引き工程を施せば、成形型の成形
面への賦形が容易になり、しかも均一な肉厚になる。

【０００８】

【実施例】図１ないし図４は、本発明の一実施例にかか
る真空成形方法を示す図であり、図１が加熱工程、図２
ないし図４が真空成形工程である。加熱工程は、加熱装
置１を用いて行なわれる。加熱装置１は、上部ヒータ３
及び下部ヒータ５とからなり、その間に加熱室７を有し
ている。この加熱工程では、プラスチックシート１１の
全周を上部クランプ１３と下部クランプ１５で保持して
、これを加熱装置１の加熱室７に移動し、上部ヒータ３
及び下部ヒータ５によりプラスチックシート１１の上面
と下面とをそれぞれ加熱する。ここで、プラスチックシ
ート１１としては、熱可塑性プラスチック材料であれば
よく、例えば、ポリプロピレンやポリ塩化ビニル等を用
いることができる。このときの加熱温度は、熱可塑性プ
ラスチックを軟化させる温度であればよく、例えば１４
０℃〜２００℃である。

【０００９】真空成形工程は、図２ないし図４の真空成
形装置２１を用いて行なう。真空成形装置２１は、底板
２３上に固定され、かつ摺動室２５を有する固定型２７
を備えており、この固定型２７の上部には、プラスチッ
クシート１１を挟んだ上部クランプ１３及び下部クラン
プ１５を固定する固定部２９が形成されている。上記固
定型２７の摺動室２５には、成形面３１を有する凸状の
摺動型３３が摺動自在に嵌合されている。摺動型３３の
下端には、油圧シリンダ３５のロッドが固定されており
、この油圧シリンダ３５の駆動により摺動型３３が上下
動するように構成されている。この摺動型３３は、多孔
質のセラミックから形成されているので、その気孔によ
り通気可能になっている。このような多孔質の摺動型３
３の成形面３１には、ほぼ均一に分散して形成された気
孔の開口が形成されている。この摺動型３３は、例えば
、金属粉にセラミック粉を混合した材料を焼結して形成
したものである。上記固定型２７の摺動室２５の下部は
、固定型２７、摺動型３３及び底板２３により囲まれる
下部圧力室３７となっている。この下部圧力室３７には
、上記底板２３の中央部に形成された通気孔３９を介し
て、図示しないコンプレッサ及び真空ポンプが接続され
ている。また、固定型２７の摺動室２５の上部は、固定
型２７、摺動型３３、及び両クランプ１３，１５に保持
されたプラスチックシート１１によって囲まれることに
より気密となっている。

【００１０】この真空成形工程では、まず、上述の加熱
したプラスチックシート１１を保持した上部クランプ１
３及び下部クランプ１５を固定部２９に固定する。この
状態から、図示しないコンプレッサから、通気孔３９を
介して、圧搾空気ＣＡを下部圧力室３７に吹き込む（図
３）。吹き込まれた圧搾空気ＣＡは、下部圧力室３７の
空気圧を上昇させて、多孔質の摺動型３３を通って、プ
ラスチックシート１１側に加わる。このとき、油圧シリ
ンダ３５を駆動することにより、摺動型３３を図３の位
置まで、つまりプラスチックシート１１に接触する程度
の位置まで上昇させながら行なう。これにより、プラス
チックシート１１は、加熱されて軟化しているので膨ら
まされることになる。

【００１１】この状態から、真空ポンプを駆動すること
により、真空引きを行なう。これにより、多孔質の摺動
型３３を介して吸引され、プラスチックシート１１が摺
動型３３の成形面３１に密着して賦形される（図４）。 そして、両クランプ１３，１５に保持したプラスチック
シート１１を移動して、プラスチックシート１１を外す
ことにより、製品が完成する。

【００１２】したがって、上記実施例によれば、真空成
形前に、多孔質の摺動型３３を通じて、圧搾空気ＣＡを
プラスチックシート１１に吹き付けて膨らます予備成形
を行っており、しかも、摺動型３３自体の気孔は、成形
面３１に均一に分散しているから、圧搾空気ＣＡがプラ
スチックシート１１の全面にほぼ均一に加わってプラス
チックシート１１を膨らませる。よって、従来のように
、プラスチックシート１１に圧搾空気ＣＡを部分的に吹
き付けていないので、プラスチックシート１１を均一の
厚さに予備賦形できる。このように均一に予備賦形した
プラスチックシート１１に対して、真空引き工程を施す
ことにより、摺動型３３の成形面３１への賦形が容易に
なり、しかも均一な厚さに形成することができる。

【００１３】次に第１の実施例の変形例としての第２の
実施例について説明する。第２の実施例は、図５のよう
な真空成形装置５１を用いた真空成形方法である。すな
わち、真空成形装置５１は、固定型５３内に、摺動孔５
５を有する多孔質の成形型５７を固定し、上記摺動孔５
５に油圧シリンダ３５で上下動する摺動型５９を嵌合し
た構成である。この真空成形装置５１では、下部圧力室
３７、多孔質の成形型５７及び摺動型５９を通じて、圧
搾空気ＣＡをプラスチックシート１１側に吹き付けるこ
とにより、プラスチックシート１１を膨らまし、この状
態から摺動型５９を上方へ移動させて真空引きを行なう
。この真空成形装置５１では、摺動型５９を小型にして
いるので、油圧シリンダ３５等を含めた油圧装置自体を
小型に構成することができるという利点がある。

【００１４】図６ないし図８は第３の実施例にかかる真
空成形装置６１を示す断面図であり、この真空成形装置
６１は、いわゆるメス引き真空成形装置である。真空成
形装置６１は、下部成形部６３と上部成形部６５とを備
えている。下部成形部６３は、図示左側から右側の上方
へ傾斜した山形の摺動型６７を有し、他の構成は第１の
実施例とほぼ同様な構成であり、つまり、下部固定型５
３内に多孔質の摺動型６７を摺動自在に嵌合し、さらに
下部圧力室３７に、通気孔３９を介してコンプレッサを
接続した構成である。また、上部成形部６５は、上部固
定型６９に多孔質のメス型７１を固定し、下部成形部６
３に対して、駆動装置（図示省略）により上下動可能に
設けられている。また、上部成形部６５の上部には、真
空ポンプに接続した通気孔７３を有する上板７５が形成
されている。なお、下部成形部６３の下部固定型５３の
上部及び上部成形部６５の上部固定型６９の下部には、
プラスチックシート１１を保持した上部クランプ１３と
下部クランプ１５を固定する固定部７７（図８参照）が
形成されている。

【００１５】この真空成形装置６１を用いた工程では、
予備加熱したプラスチックシート１１を保持した上部ク
ランプ１３及び下部クランプ１５を、下部成形部６３の
固定部７７に固定する。次に、コンプレッサから圧搾空
気ＣＡを、通気孔３９を介して、さらに多孔質の摺動型
６７を介してプラスチックシート１１側へ吹き付けて、
加熱軟化したプラスチックシート１１を膨らませる。続
いて、油圧シリンダ３５を駆動することにより、摺動型
６７を図７の位置まで、つまりプラスチックシート１１
に接触する程度の位置まで上昇させる。その後、図８に
示すように、上部成形部６５を下部成形部６３側へ移動
してプラスチックシート１１に対してシールする。次に
、下部成形部６３側から、圧搾空気ＣＡを吹き込んでプ
ラスチックシート１１をメス型７１の成形面７２に押し
つけると同時に、真空ポンプにより通気孔を通じて真空
メス引きを行なうことにより、プラスチックシート１１
をメス型７１の成形面７２に賦形させる。そして、上部
成形部６５を上昇させ、両クランプ１３，１５に保持し
たプラスチックシート１１を移動して、プラスチックシ
ート１１を外すことにより、製品が完成する。

【００１６】第３の実施例によれば、上部成形部６５側
から真空メス引きを行なうと同時に、下部成形部６３側
から圧搾空気ＣＡを供給することにより、プラスチック
シート１１に形成されるアンダーカット部１１Ａは、真
空引きと同時に、圧搾空気ＣＡの吹き付けにより、成形
面７２に強く押しつけられる。これにより、アンダーカ
ット部１１Ａにおいても、メス型７１の成形面７２に確
実に賦形され、しかもメス型７１の成形面に、反転シボ
模様が形成されていても、確実にプラスチックシート１
１の表面にシボ模様が形成される。

【００１７】次に、第４の実施例にかかる真空成形装置
について図９ないし図１１を用いて説明する。第４の実
施例において、第３の実施例と異なる機構は、プラスチ
ックシート１１をクランプする位置が図示の左右側で異
なっている下部固定型９１及び上部固定型９３を有し、
また、上部固定型９３の摺動孔９５に、油圧シリンダ９
７で上下動される上部摺動型９９を摺動自在に嵌合し、
さらに通気孔７３に真空ポンプを接続していることであ
る。この真空成形装置にて真空成形するには、図９に示
すように上部成形部６５を下げて、プラスチックシート
１１を上部成形部６５と下部成形部６３とで挟み込んで
固定密封する。このとき、下部摺動型６７は下方に、上
部摺動型９９は上方に退避しており、よって両摺動型６
７，９９は、プラスチックシート１１に接触していない
。この状態から、下部摺動型６７を上昇させ（図１０）
、下部成形部６３の通気孔３９から圧搾空気ＣＡを吹き
込むと共に、上部成形部６５の通気孔７３から吸引する
。これによりプラスチックシート１１を膨らます予備賦
形する。次に、上部摺動型９９を下降させ、プラスチッ
クシート１１を挟持する。このとき、下部成形部６３の
通気孔３９から圧搾空気ＣＡを供給し続けるとともに、
上部成形部６５の通気孔７３を介して上部成形部６５の
内部を真空に引く。これにより、プラスチックシート１
１を成形面７２に対して賦形する。本実施例では、上部
成形部６５は固定したままで、小型の上部摺動型９９だ
けを昇降させる構成であるので、上部成形部６５を昇降
させる大がかりな機構を要しないという利点がある。

【００１８】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能であり、例えば次のよ
うな変形も可能である。 （１）　　上記実施例では、プラスチックシートを成形
型に設置する前に予備加熱しているが、これに限らず、
プラスチックシートを成形型に設置した状態で加熱して
もよい。 （２）　　多孔質の摺動型（凸状型）は、セラミックの
ほかに、金属の粒状体を焼結して形成したものであった
もよい。 （３）　　予備賦形の工程として、摺動型（凸状型）を
退避した状態のままで、圧搾空気ＣＡを吹き付け、その
後にプラスチックシート１１に接触するように摺動型を
移動させる場合のほか、凸状型を移動させながら、圧搾
空気を吹き付けてプラスチックシートに接触させる場合
であってもよく、その順序及び段階は種々の組み合わせ
ることができる。 （４）　　真空引きするための成形型は、オス型のほか
メス型であってもよく、製品形状に合わせて種々のもの
を選択することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空成形
方法によれば、真空引き工程の前に、多孔質の凸状型を
通じて、圧搾空気をプラスチックシートの全面に吹き付
けると共に、凸状型をシート側に移動させることにより
、凸状型の凸形状に沿った形状まで、プラスチックシー
トを均一に進展させる予備賦形を行っている。このよう
に均一に伸ばされた予備賦形されたプラスチックシート
に対して、真空引き成形を行なうことにより、成形型の
成形面への賦形が容易になり、しかも均一な厚さに形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の予備加熱工程を示す説明図。

【図２】本発明の第１の実施例にかかる真空成形装置を
示す断面図。

【図３】本発明の第１の実施例にかかる真空成形工程を
示す説明図。

【図４】本発明の第１の実施例にかかる真空成形工程を
示す説明図。

【図５】第２の実施例にかかる真空成形装置を示す断面
図。

【図６】第３の実施例にかかる真空成形装置を示す断面
図。

【図７】第３の実施例にかかる真空成形工程を示す説明
図。

【図８】第３の実施例にかかる真空成形工程を示す説明
図。

【図９】第４の実施例にかかる真空成形装置を示す断面
図。

【図１０】第４の実施例にかかる真空成形装置を示す説
明図。

【図１１】第４の実施例にかかる真空成形装置を示す説
明図。

【図１２】従来技術の真空成形装置を示す断面図。

【図１３】他の従来技術の真空成形装置を示す断面図。

【図１４】さらに他の従来技術の真空成形装置を示す断
面図。

【図１５】さらに他の従来技術の真空成形工程を示す説
明図。

【符号の説明】

１１　　プラスチックシート ２１　　真空成形装置 ２５　　摺動室 ３１　　成形面 ３３　　摺動型（凸状型） ３５　　油圧シリンダ ３７　　下部圧力室 ３９　　通気孔 ４１　　下部圧力室 ５１　　真空成形装置 ５７　　成形型 ５９　　摺動型（凸状型） ６１　　真空成形装置 ６７　　下部摺動型（凸状型） ９７　　油圧シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱可塑性樹脂からなるシートを成形型
   に気密状態で設置し、成形型の成形面に賦形する真空成
   形方法において、シート側に移動可能で、かつ多孔質の
   凸状型を少なくとも有する成形型を用いる成形法であり
   、予備加熱したシートを上記成形型に設置する設置工程
   と、上記凸状型の気孔を通じて圧搾空気をシートに吹き
   付けると共に、上記凸状型を前記シート側へ移動させる
   ことにより、上記シートを上記凸状型の凸形状に沿った
   形状まで展伸させる予備賦形工程と、この予備賦形した
   シートを、成形型の成形面に賦形するように真空引きす
   る真空引き工程と、を備えたことを特徴とする真空成形
   方法。