JPH0464418A - 成形用金型 - Google Patents
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- JPH0464418A JPH0464418A JP90176670A JP17667090A JPH0464418A JP H0464418 A JPH0464418 A JP H0464418A JP 90176670 A JP90176670 A JP 90176670A JP 17667090 A JP17667090 A JP 17667090A JP H0464418 A JPH0464418 A JP H0464418A
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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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、成形用金型に係り、樹脂を射出成形、圧縮成
形、熱成形するものに利用される。
形、熱成形するものに利用される。
（従来の技術）
射出成形法では通常加熱溶融した樹脂を、この樹脂の温
度より低い温度の金型内に圧入し、金型を更に冷却して
樹脂を固化させ成形する。
度より低い温度の金型内に圧入し、金型を更に冷却して
樹脂を固化させ成形する。
この射出成形において金型の温度が低い部分では、溶融
した樹脂の粘度が上がって流動性が乏しくなるため、金
型のキャビティ内に樹脂を完全に満たすには、高い圧力
（例えば−１６００気圧）で圧入し、かつ、ある時間高
い圧力で保圧する必要がある。
した樹脂の粘度が上がって流動性が乏しくなるため、金
型のキャビティ内に樹脂を完全に満たすには、高い圧力
（例えば−１６００気圧）で圧入し、かつ、ある時間高
い圧力で保圧する必要がある。
金型内面の温度を、ショット開始時からキャビティ充満
時まで樹脂温度と同等に保持し、充満後、急速に冷却し
て樹脂を固化成形できれば、理想的であるが、現実には
金型の熱容量が大きく、金型の内面のみを急熱急冷しえ
ないのが実情である。
時まで樹脂温度と同等に保持し、充満後、急速に冷却し
て樹脂を固化成形できれば、理想的であるが、現実には
金型の熱容量が大きく、金型の内面のみを急熱急冷しえ
ないのが実情である。
そこで、特開昭６０−１７４６２４ 号公報等で開示
されているように、金型の成形空間（キャビティ）に臨
む表面又は表面付近に加熱手段を設けた成形用金型が提
案されている。
されているように、金型の成形空間（キャビティ）に臨
む表面又は表面付近に加熱手段を設けた成形用金型が提
案されている。
（発明が解決しようとする課題）
前述公報記載の従来技術は、成形品の品質を向上し、か
つ成形サイクルを短縮できる等それなりの有用性が認め
られるけれども、通電加熱のための導電膜として銅箔が
用いられ、この導電膜と金型との間にセラミックスより
なる絶縁層を設けた所謂２層構造であるために、繰返し
射出成形に伴う導電膜の摩耗による欠損が生し易いとい
う問題があった。
つ成形サイクルを短縮できる等それなりの有用性が認め
られるけれども、通電加熱のための導電膜として銅箔が
用いられ、この導電膜と金型との間にセラミックスより
なる絶縁層を設けた所謂２層構造であるために、繰返し
射出成形に伴う導電膜の摩耗による欠損が生し易いとい
う問題があった。
本発明は、成形空間（キャビティ）に臨む表面又は表面
付近に加熱手段を設けた成形用金型において、断熱層、
加熱層および保護膜層の所謂３層構造にすることによっ
て、前述従来技術の有用性を維持しながら、耐摩耗性を
向上して繰返し射出成形をしても耐久性に冨み、しかも
、射出圧を例えば２００気圧以下にできる成形用金型を
提供することが目的である。
付近に加熱手段を設けた成形用金型において、断熱層、
加熱層および保護膜層の所謂３層構造にすることによっ
て、前述従来技術の有用性を維持しながら、耐摩耗性を
向上して繰返し射出成形をしても耐久性に冨み、しかも
、射出圧を例えば２００気圧以下にできる成形用金型を
提供することが目的である。
（課題を解決するだめの手段）
本発明は、前述の目的を達成するために次の技術的手段
を講じている。
を講じている。
すなわと、本発明は、強度部材による金型１，２のキャ
ビテイ３内面に、絶縁部材による断熱層４５と、該断熱
層４．５の上面に導電部材による加熱層６，７と、該加
熱層６．７の上面に耐摩耗部材による保護膜層８，９と
、を設けたものである。
ビテイ３内面に、絶縁部材による断熱層４５と、該断熱
層４．５の上面に導電部材による加熱層６，７と、該加
熱層６．７の上面に耐摩耗部材による保護膜層８，９と
、を設けたものである。
（実施例と作用）
以下、図面を参照して本発明の実施例と作用を説明する
。
。
第１同は射出成形機におりる金型の断面斜視図を示して
おり、射出成形を行うために第１金型１および第２金型
２が設けられ、この第１・２金型１．２によってキャビ
ティ３が規定されている。
おり、射出成形を行うために第１金型１および第２金型
２が設けられ、この第１・２金型１．２によってキャビ
ティ３が規定されている。
第１・２金型１，２は、その母材が軟綱、ＣｒＭｏ鋼、
工具鋼等の強度部材よりなっており、キャビティ３には
図外のスプールが連通されていて射出ノズルが接続され
ている。
工具鋼等の強度部材よりなっており、キャビティ３には
図外のスプールが連通されていて射出ノズルが接続され
ている。
キャビティ３の内面には絶縁部材による断熱層４．５と
、この断熱層４，５の上面に導電部材による加熱層６，
７と、該加熱層６，７の上面に耐摩耗部材による保護膜
層８．９と、を設けて成り、加熱層６゜７にはコントロ
ール回路１０．ＩＩが接続されていて所定の電圧を印加
可能とされている。
、この断熱層４，５の上面に導電部材による加熱層６，
７と、該加熱層６，７の上面に耐摩耗部材による保護膜
層８．９と、を設けて成り、加熱層６゜７にはコントロ
ール回路１０．ＩＩが接続されていて所定の電圧を印加
可能とされている。
第２図において、断熱層４，５としては、ガラス粉末、
ジルコニア、アルミナ等のセラミックスが採用され、数
１００μｍの層厚を有して設けられる。
ジルコニア、アルミナ等のセラミックスが採用され、数
１００μｍの層厚を有して設けられる。
具体的には、ガラス粉末のときは、粉末塗布後に焼付、
ホウロウによって設けられ、ジルコニアのときは溶射、
溶射後にＨＩＰ処理をすることによって設けられ、溶射
たけによるときはポーラス構造とできる。アルミナのと
きは、スパンタリング又は溶射手段によって設けられる
。なお、ジルコニアを採用するときは熱伝導率が小さく
、熱膨張率が鋼に近くでき、又、アルミナを採用すると
きは、高硬度にできる。
ホウロウによって設けられ、ジルコニアのときは溶射、
溶射後にＨＩＰ処理をすることによって設けられ、溶射
たけによるときはポーラス構造とできる。アルミナのと
きは、スパンタリング又は溶射手段によって設けられる
。なお、ジルコニアを採用するときは熱伝導率が小さく
、熱膨張率が鋼に近くでき、又、アルミナを採用すると
きは、高硬度にできる。
加熱層６．７としては、Ｎ１−Ｐ、ニクロム、ＴｉＮ、
ＴｉＣ等の電気抵抗が小さな導電部材が採用され、数１
０μｍ〜１００μｍの層厚を有して設けられる。
ＴｉＣ等の電気抵抗が小さな導電部材が採用され、数１
０μｍ〜１００μｍの層厚を有して設けられる。
具体的には、Ｎ ｉ −Ｐのときは無電解メンキ手段に
よって設けられ、ニクロムのときは、ＨＩＰ接合によっ
て設けられ、ＴｉＮ 、 ＴｉＣのときは物理的蒸着（
ＰＶＤ）、化学的蒸着（ＣＶＤ）ニよって５〜２０μｍ
の層厚で設けられる。
よって設けられ、ニクロムのときは、ＨＩＰ接合によっ
て設けられ、ＴｉＮ 、 ＴｉＣのときは物理的蒸着（
ＰＶＤ）、化学的蒸着（ＣＶＤ）ニよって５〜２０μｍ
の層厚で設けられる。
他の延性のある金属材料の藻膜またはシートを加熱層と
して用いる場合には爆着によって所定のの層厚の加熱層
を設けることができる。
して用いる場合には爆着によって所定のの層厚の加熱層
を設けることができる。
保護ＭＮ８．９としては、前記断熱層４，５よりも熱伝
導率が良好でかつ前記加熱層６，７よりも電気抵抗が大
きな耐摩耗部材であるＣｒ、 ＴｉＮ 、 ＴｉＣが採
用され、ｈｌｏｕｍＯ層厚を有して設けられる。
導率が良好でかつ前記加熱層６，７よりも電気抵抗が大
きな耐摩耗部材であるＣｒ、 ＴｉＮ 、 ＴｉＣが採
用され、ｈｌｏｕｍＯ層厚を有して設けられる。
具体的にはＣｒのときは電解メツキ手段により、又、Ｔ
ｉＮ 、 ＴｉＣのときはＰＶＤ、ＣＶＤによる。
ｉＮ 、 ＴｉＣのときはＰＶＤ、ＣＶＤによる。
なお、保護膜層８，９としてＴｉＮ 、 ＴｉＣを採用
するときは、加熱層６，７は、ＴｉＮ 、 ＴｉＣ以外
のＮ ｉ −Ｐ、ニクロム等が採用される。
するときは、加熱層６，７は、ＴｉＮ 、 ＴｉＣ以外
のＮ ｉ −Ｐ、ニクロム等が採用される。
以上のように構成された金型１，２を用いて射出成形す
るにあたっては、コントロール回路１０．１１によって
所定の電圧を印加して、導電部材よりなる加熱層６，７
を成形材料の加熱変形温度とは−等しい温度に設定する
。この電圧印加によって加熱Ｎ６，７は瞬時に温度が上
昇するため、成形サイクルの短縮に有効となる。また、
加熱層６，７と金型１．２との間には、断熱層４，５が
介在されることによって、漏電のおそれが少な（しかも
加熱層６，７は金型１，２に熱を奪われることな（均一
な温度に保たれる。
るにあたっては、コントロール回路１０．１１によって
所定の電圧を印加して、導電部材よりなる加熱層６，７
を成形材料の加熱変形温度とは−等しい温度に設定する
。この電圧印加によって加熱Ｎ６，７は瞬時に温度が上
昇するため、成形サイクルの短縮に有効となる。また、
加熱層６，７と金型１．２との間には、断熱層４，５が
介在されることによって、漏電のおそれが少な（しかも
加熱層６，７は金型１，２に熱を奪われることな（均一
な温度に保たれる。
更に、加熱層６，７の上面に耐摩耗部材による保護膜層
８，９が設けられることによって、繰返し射出成形を実
施しても加熱層６，７の摩耗による欠損は防止される。
８，９が設けられることによって、繰返し射出成形を実
施しても加熱層６，７の摩耗による欠損は防止される。
次に、射出成形のサイクルタイムについて説明すると、
射出開始時間ｔ１、射出終了時間ｔ２、冷却開始時間ｔ
３、冷却終了時間ｔ４および成形品取出時間ｔ５を１サ
イクルとして射出成形される。
射出開始時間ｔ１、射出終了時間ｔ２、冷却開始時間ｔ
３、冷却終了時間ｔ４および成形品取出時間ｔ５を１サ
イクルとして射出成形される。
前記時間ｔ１からｔ２の間において、射出ノズルからス
プールを介して熱可塑性材料がキャビティ３内に射出さ
れる。
プールを介して熱可塑性材料がキャビティ３内に射出さ
れる。
このとき、キャビティ３の表面、即ち発熱状態にある加
熱層６，７によって、溶融した成形材料は第１・２金型
１，２に熱を奪われることなく充填される。このように
金型１，２の温度を低（設定する一方、キャビティ３の
表面温度のみを高く設定することによって成形収縮のア
ンバランスがなくなり、良質の成形品を得ることができ
る。時間ｔ２において、コントロール回路１０．１１に
よって加熱層６．７の電圧印加を解除する。このとき加
熱層６，７は金型１，２全体に比べて熱容量が小さいの
で、予め成形材料の固化温度に設定されている金型１，
２とは−等と７い温度にまで瞬時に下降する。
熱層６，７によって、溶融した成形材料は第１・２金型
１，２に熱を奪われることなく充填される。このように
金型１，２の温度を低（設定する一方、キャビティ３の
表面温度のみを高く設定することによって成形収縮のア
ンバランスがなくなり、良質の成形品を得ることができ
る。時間ｔ２において、コントロール回路１０．１１に
よって加熱層６．７の電圧印加を解除する。このとき加
熱層６，７は金型１，２全体に比べて熱容量が小さいの
で、予め成形材料の固化温度に設定されている金型１，
２とは−等と７い温度にまで瞬時に下降する。
時間ｔ３からｔ４の間では、金型１，２内に射出された
熱可塑性材料がキャビティ３内で冷却、固化されて成形
品となる。
熱可塑性材料がキャビティ３内で冷却、固化されて成形
品となる。
時間ｔ４からｔ５の間では、金型１，２の型開きを行っ
て成形品を取出し、その後コントロール回路１０１１に
よって再び加熱層６．７に電圧を印加してキャビティ３
の表面温度を上昇して上記動作を繰り返す。
て成形品を取出し、その後コントロール回路１０１１に
よって再び加熱層６．７に電圧を印加してキャビティ３
の表面温度を上昇して上記動作を繰り返す。
このようにキャビティ３の表面温度を瞬時に上昇、下降
することによって、成形サイクルの短縮を図ることがで
きる。また射出開始時間から射出終了時間の間において
、キャビティ３の表面を成形材料の溶融温度にまで上昇
しておくことによって、熱可塑性材料の成形収縮のバラ
ンスが保たれ良質の成形品を得ることができる。
することによって、成形サイクルの短縮を図ることがで
きる。また射出開始時間から射出終了時間の間において
、キャビティ３の表面を成形材料の溶融温度にまで上昇
しておくことによって、熱可塑性材料の成形収縮のバラ
ンスが保たれ良質の成形品を得ることができる。
第３図を参照すると、金型１，２の母材と断熱層４．５
との界面、断熱層４，５と加熱層６，７との界面、加熱
層６，７と保護膜層８，９との界面を全層にわたり又は
一部層にわたって傾斜組成材とすることによって熱膨張
差による剥離、ひび割れを防止した手段が開示されてい
る。
との界面、断熱層４，５と加熱層６，７との界面、加熱
層６，７と保護膜層８，９との界面を全層にわたり又は
一部層にわたって傾斜組成材とすることによって熱膨張
差による剥離、ひび割れを防止した手段が開示されてい
る。
第４図は加熱層に対する通電手段（コントロール回路）
の他の実施例を示しており、回では上金型１に断熱Ｎ４
、加熱層６、保護層８を設けたものを例示している。
の他の実施例を示しており、回では上金型１に断熱Ｎ４
、加熱層６、保護層８を設けたものを例示している。
第４図に示すコントロール回路１０は、キャビティの面
方向には望ましくはそれぞれ独立し２〜３系統にわけら
れている加熱層（ヒータ材）６に電極１０Ａ、１．ＯＢ
を介してサイリスクＩＯＣから加熱電力を供給制御可能
としており、この場合、望ましくは温調計１０Ｄを設け
て熱電対１０εによって金型ｌのある点の温度を区分し
た区画ごとに測定し、局所的な温度制御を可能にしてい
る。
方向には望ましくはそれぞれ独立し２〜３系統にわけら
れている加熱層（ヒータ材）６に電極１０Ａ、１．ＯＢ
を介してサイリスクＩＯＣから加熱電力を供給制御可能
としており、この場合、望ましくは温調計１０Ｄを設け
て熱電対１０εによって金型ｌのある点の温度を区分し
た区画ごとに測定し、局所的な温度制御を可能にしてい
る。
また、金型内面の均熱加熱を確認、改善するには、金型
１，２を開放状態として、サイリスクＩＯＣを介して通
電加熱し、内面（表面）の温度分布を走査形の赤外線温
度計でモニターして、電極１０Ａ。
１，２を開放状態として、サイリスクＩＯＣを介して通
電加熱し、内面（表面）の温度分布を走査形の赤外線温
度計でモニターして、電極１０Ａ。
１０Ｂの取付装置を最適にすることもできる。
第５図は傾斜組成材のより望ましい具体例を示している
。
。
すなわち、強度部材よりなる金型１，２と断熱層４．５
の部分が最も剥離し易いと考えられることがら、鋼材、
ＣｒＭｏ＠等の強度部材よりなる金型１，２の表面に、
絶縁部材としてジルコニア、望ましくは部分安定化ジル
コニアよりなる断熱層４，５を設けている。
の部分が最も剥離し易いと考えられることがら、鋼材、
ＣｒＭｏ＠等の強度部材よりなる金型１，２の表面に、
絶縁部材としてジルコニア、望ましくは部分安定化ジル
コニアよりなる断熱層４，５を設けている。
この場合、断熱層４，５は容射による表面から銅粉１０
０重量％の第−層４Ａ、５Ａ 、 ｆＡ粉７５重量％と
ジルコニア２５重量％の第二層４８．５Ｂと、鋼粉５０
重量％とジルコニア５０重量％の第三層４Ｃ，５Ｂと、
鋼粉２５重量とジルコニア７５重量％の第四層４Ｄ、５
Ｄと、ジルコニア１００重量％の第五層４Ｅ、５Ｅを層
形しており、第五層４Ｅ、５Ｅの層厚は５０〜２０μｍ
とされそれ以外の第一〜第四層は１０〜３０μｍとされ
、これによって施工性を良好としている。
０重量％の第−層４Ａ、５Ａ 、 ｆＡ粉７５重量％と
ジルコニア２５重量％の第二層４８．５Ｂと、鋼粉５０
重量％とジルコニア５０重量％の第三層４Ｃ，５Ｂと、
鋼粉２５重量とジルコニア７５重量％の第四層４Ｄ、５
Ｄと、ジルコニア１００重量％の第五層４Ｅ、５Ｅを層
形しており、第五層４Ｅ、５Ｅの層厚は５０〜２０μｍ
とされそれ以外の第一〜第四層は１０〜３０μｍとされ
、これによって施工性を良好としている。
なお、溶射の方法は、気孔の発生量の少ない減圧プラズ
マ溶射が好ましく、また、緻密化させるため溶射後にＨ
ＩＰ処理することが望ましい。
マ溶射が好ましく、また、緻密化させるため溶射後にＨ
ＩＰ処理することが望ましい。
その他、金型１，２のキャビティ３側と面する部分に、
冷却用媒体の通路等を設けることは自由である。
冷却用媒体の通路等を設けることは自由である。
（発明の効果）
本発明は以上の通りであり、本発明によれば、成形品の
品質を向上し、成形サイクルの短縮および射出圧の抑制
を図りながら、耐久性に冨んだ成形用金型を提供できる
。
品質を向上し、成形サイクルの短縮および射出圧の抑制
を図りながら、耐久性に冨んだ成形用金型を提供できる
。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は射出成形機の金
型を示す断面斜視図、第２図は第１図Ａ部の拡大図、第
３図は第２図の他の実施例を示す拡大図、第４図は第１
図の他側を示す断面図、第５図は第３図の他の例を示す
拡大図である。 Ｌ２・・・第１・２金型、３・・・キャビティ、４，５
・・・断熱層、６，７・・・加熱層、８，９・・・保護
膜層。 第１
型を示す断面斜視図、第２図は第１図Ａ部の拡大図、第
３図は第２図の他の実施例を示す拡大図、第４図は第１
図の他側を示す断面図、第５図は第３図の他の例を示す
拡大図である。 Ｌ２・・・第１・２金型、３・・・キャビティ、４，５
・・・断熱層、６，７・・・加熱層、８，９・・・保護
膜層。 第１
Claims (1)
- （１）強度部材による金型（１）（２）のキャビティ（
３）内面に、絶縁部材による断熱層（４）（５）と、該
断熱層（４）（５）の上面に導電部材による加熱層（６
）（７）と、該加熱層（６）（７）の上面に耐摩耗部材
による保護膜層（８）（９）と、を設けたことを特徴と
する成形用金型。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP90176670A JPH0464418A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 成形用金型 |
| CA 2046729 CA2046729A1 (en) | 1990-07-03 | 1991-07-10 | Molding die |
| GB9114891A GB2257388A (en) | 1990-07-03 | 1991-07-10 | Electrically heated moulding die |
| DE19914122995 DE4122995A1 (de) | 1990-07-03 | 1991-07-11 | Giessform |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP90176670A JPH0464418A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464418A true JPH0464418A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=16017665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP90176670A Pending JPH0464418A (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | 成形用金型 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0464418A (ja) |
| CA (1) | CA2046729A1 (ja) |
| DE (1) | DE4122995A1 (ja) |
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| JP2017087550A (ja) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 成形型及び成形体の製造方法 |
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| GB9906176D0 (en) | 1999-03-17 | 1999-05-12 | Unilever Plc | Process for producing a water soluble package |
| GB9906171D0 (en) | 1999-03-17 | 1999-05-12 | Unilever Plc | A process for producing a water soluble package |
| US6492312B1 (en) | 2001-03-16 | 2002-12-10 | Unilever Home & Personal Care Usa, Division Of Conopco, Inc. | Water soluble sachet with a dishwashing enhancing particle |
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| DE102009027341A1 (de) * | 2009-06-30 | 2011-01-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Formwerkzeug und Verfahren zu seiner Verwendung |
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| DE102013004764A1 (de) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | Ludwig Wolf | Formwerkzeug mit integrierter elektrischer Flächenheizung |
| FR3001652A1 (fr) * | 2013-02-05 | 2014-08-08 | Commissariat Energie Atomique | Matrice pour moule d'injection integrant des pistes resistives de chauffage |
| DE102013106257A1 (de) * | 2013-06-16 | 2014-12-18 | Phitea GmbH | Bauteil für eine Spritzgießmaschine |
| DE102017125258A1 (de) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Airbus Operations Gmbh | Werkzeug mit verbesserterten wärmeübertragungseigenschaften |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB612202A (en) * | 1946-09-11 | 1948-11-09 | James Edward Gordon | Improvements in or relating to moulds and moulding, for example in connection with the production of skins for aerofoil structures |
| GB1176651A (en) * | 1966-01-20 | 1970-01-07 | Paul Eisler | Electric Heat Treatment of Structural Materials. |
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| FR2552012B1 (fr) * | 1983-09-19 | 1986-12-12 | Aerospatiale | Procede de fabrication d'un moule pour realiser des pieces moulees de grandes dimensions en materiau composite, moule obtenu au moyen de ce procede et piece polymerisee obtenue au moyen de ce moule |
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| DE3832284A1 (de) * | 1988-09-22 | 1990-04-05 | Krupp Corpoplast Masch | Verfahren und vorrichtung zum thermischen umsteuern eines koerpers zwischen einer aufheiz- und einer abkuehlphase fuer das behandeln von kunststoffen |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP90176670A patent/JPH0464418A/ja active Pending
-
1991
- 1991-07-10 CA CA 2046729 patent/CA2046729A1/en not_active Abandoned
- 1991-07-10 GB GB9114891A patent/GB2257388A/en not_active Withdrawn
- 1991-07-11 DE DE19914122995 patent/DE4122995A1/de not_active Ceased
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2257388A (en) | 1993-01-13 |
| DE4122995A1 (de) | 1992-02-13 |
| GB9114891D0 (en) | 1991-08-28 |
| CA2046729A1 (en) | 1992-01-12 |
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