JPH05245895A - 金型のキャビティ表面の加熱方法および加熱装置 - Google Patents
金型のキャビティ表面の加熱方法および加熱装置Info
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- JPH05245895A JPH05245895A JP8302992A JP8302992A JPH05245895A JP H05245895 A JPH05245895 A JP H05245895A JP 8302992 A JP8302992 A JP 8302992A JP 8302992 A JP8302992 A JP 8302992A JP H05245895 A JPH05245895 A JP H05245895A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金型のキャビティ表面を高価な温度制御装置
を特別に使用することなく、均一に加熱することができ
る金型のキャビティ表面の加熱方法を提供する。 【構成】 熱伝導体で形成されている加熱容器１０内
に、熱媒体１１と、該熱媒体１１を加熱するヒータ１３
とを入れる。そして加熱容器１０の外形を成形品と略同
じ形状にすると共に、熱媒体１１に例えばエチレングリ
コールを使用し、加熱容器１０の表面を金型１、２のキ
ャビティ表面に接触させて、金型のキャビティ表面を熱
媒体の潜熱で加熱する。
を特別に使用することなく、均一に加熱することができ
る金型のキャビティ表面の加熱方法を提供する。 【構成】 熱伝導体で形成されている加熱容器１０内
に、熱媒体１１と、該熱媒体１１を加熱するヒータ１３
とを入れる。そして加熱容器１０の外形を成形品と略同
じ形状にすると共に、熱媒体１１に例えばエチレングリ
コールを使用し、加熱容器１０の表面を金型１、２のキ
ャビティ表面に接触させて、金型のキャビティ表面を熱
媒体の潜熱で加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の金型のキ
ャビティ表面を加熱する加熱方法および加熱装置に関す
るものである。
ャビティ表面を加熱する加熱方法および加熱装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】射出成形法に適用される金型は、成形技
術上重要な役割を果たしている。特に成形サイクルある
いはサイクルタイムは、射出時間、保圧時間の他冷却時
間で決まるので、その表面は適宜冷却されている。とこ
ろで、このように金型が冷却されていると、射出された
樹脂は金型のキャビティ表面に接する部分より急激に冷
却さていくため、製品にフローマーク、ウェルドライン
等が発生し、成形品の品質を落とすという問題がある。
そこで前述の問題を解消するために、例えば特開昭６４
ー４２２１７号、同６３ー６０７２４号、同６１ー１４
３１０９号等により金型のキャビティ表面の加熱方法が
提案されている。これらの加熱装置の熱源には、ハロゲ
ンランプ、ヒータエレメント、電磁誘導コイル等が使用
されている。これらの方法あるいは装置によると、射出
直前に金型を開き、開いた金型間に加熱装置を挿入し、
そして金型のキャビティ表面だけを急速に加熱すること
ができる。加熱を終わると、金型間から抜き出して金型
を閉じ、そして型締完了後直ちに射出することができ
る。
術上重要な役割を果たしている。特に成形サイクルある
いはサイクルタイムは、射出時間、保圧時間の他冷却時
間で決まるので、その表面は適宜冷却されている。とこ
ろで、このように金型が冷却されていると、射出された
樹脂は金型のキャビティ表面に接する部分より急激に冷
却さていくため、製品にフローマーク、ウェルドライン
等が発生し、成形品の品質を落とすという問題がある。
そこで前述の問題を解消するために、例えば特開昭６４
ー４２２１７号、同６３ー６０７２４号、同６１ー１４
３１０９号等により金型のキャビティ表面の加熱方法が
提案されている。これらの加熱装置の熱源には、ハロゲ
ンランプ、ヒータエレメント、電磁誘導コイル等が使用
されている。これらの方法あるいは装置によると、射出
直前に金型を開き、開いた金型間に加熱装置を挿入し、
そして金型のキャビティ表面だけを急速に加熱すること
ができる。加熱を終わると、金型間から抜き出して金型
を閉じ、そして型締完了後直ちに射出することができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法によっ
ても、金型のキャビティ表面は、加熱されているので、
成形品のフローマーク、ウェルドライン等の発生はある
程度抑えられる。また加熱装置としてハロゲンランプ、
ヒータエレメント、電磁誘導コイル等が用いられ、加熱
するのはキャビティの表面だけであるから、昇温時間は
短かくサイクルタイムが大きくなる等の問題は少ない。
さらには金型本体は常に冷却されていて、キャビティの
表面だけが加熱されているので、射出完了時にはキャビ
ティの表面も冷却され始めており、キャビティの表面の
加熱による射出成形品の冷却時間の増加もない、等の利
点は認められる。しかしながら、従来の加熱装置には熱
源に問題がある。すなわちハロゲンランプの熱源は、赤
外線であるので、三次元形状のキャビティの場合には赤
外線が当たる底面は加熱できるが、側面は加熱できな
い。また電磁誘導コイルが熱源の場合は、加熱温度が誘
導コイルからの距離により異なるので、加熱温度分布が
コイルの配置と同じ模様となる。しかも電磁波がエッジ
部に集中しやすく隅部には届きにくく、均一な加熱が困
難である。またヒータを熱伝導体で包み、キャビティに
直接接触させる方法では、ヒータのあるところと無いと
ころとで温度が異なり、温度分布が不均一になる。この
ように温度分布が不均一になると、温度の低いところで
前述のフローマーク等が生じ、成形品の品質を落とすこ
とがある。またヒータにより加熱する場合は、ヒータ温
度をサイクル毎に一定にする必要があり、そのためにヒ
ータの温度センサ、高精度なフイードバック制御装置等
が必要となるなどの欠点もある。したがって本発明は、
金型のキャビティ表面を、格別な制御装置を使用するこ
となく、均一に加熱することのできる金型のキャビティ
表面の加熱方法および加熱装置を提供することを目的と
している。
ても、金型のキャビティ表面は、加熱されているので、
成形品のフローマーク、ウェルドライン等の発生はある
程度抑えられる。また加熱装置としてハロゲンランプ、
ヒータエレメント、電磁誘導コイル等が用いられ、加熱
するのはキャビティの表面だけであるから、昇温時間は
短かくサイクルタイムが大きくなる等の問題は少ない。
さらには金型本体は常に冷却されていて、キャビティの
表面だけが加熱されているので、射出完了時にはキャビ
ティの表面も冷却され始めており、キャビティの表面の
加熱による射出成形品の冷却時間の増加もない、等の利
点は認められる。しかしながら、従来の加熱装置には熱
源に問題がある。すなわちハロゲンランプの熱源は、赤
外線であるので、三次元形状のキャビティの場合には赤
外線が当たる底面は加熱できるが、側面は加熱できな
い。また電磁誘導コイルが熱源の場合は、加熱温度が誘
導コイルからの距離により異なるので、加熱温度分布が
コイルの配置と同じ模様となる。しかも電磁波がエッジ
部に集中しやすく隅部には届きにくく、均一な加熱が困
難である。またヒータを熱伝導体で包み、キャビティに
直接接触させる方法では、ヒータのあるところと無いと
ころとで温度が異なり、温度分布が不均一になる。この
ように温度分布が不均一になると、温度の低いところで
前述のフローマーク等が生じ、成形品の品質を落とすこ
とがある。またヒータにより加熱する場合は、ヒータ温
度をサイクル毎に一定にする必要があり、そのためにヒ
ータの温度センサ、高精度なフイードバック制御装置等
が必要となるなどの欠点もある。したがって本発明は、
金型のキャビティ表面を、格別な制御装置を使用するこ
となく、均一に加熱することのできる金型のキャビティ
表面の加熱方法および加熱装置を提供することを目的と
している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、樹脂を射出する前に金型の
キャビティ表面を加熱するとき、加熱温度以上の相変態
点を持つ熱媒体を予め加熱しておき、加熱された熱媒体
を熱伝導体を介して金型のキャビティ表面に接触させて
金型のキャビティ表面を加熱するように構成される。ま
た請求項２記載の発明は、熱伝導体で形成されている加
熱容器と、該加熱容器内に入れられている熱媒体と、該
熱媒体を加熱する加熱体とからなり、前記加熱容器の外
形は成形品と略同じ形状をしていると共に、前記熱媒体
は金型のキャビティ表面を加熱する温度以上の相変態点
を持つものが適用される。
に、請求項１記載の発明は、樹脂を射出する前に金型の
キャビティ表面を加熱するとき、加熱温度以上の相変態
点を持つ熱媒体を予め加熱しておき、加熱された熱媒体
を熱伝導体を介して金型のキャビティ表面に接触させて
金型のキャビティ表面を加熱するように構成される。ま
た請求項２記載の発明は、熱伝導体で形成されている加
熱容器と、該加熱容器内に入れられている熱媒体と、該
熱媒体を加熱する加熱体とからなり、前記加熱容器の外
形は成形品と略同じ形状をしていると共に、前記熱媒体
は金型のキャビティ表面を加熱する温度以上の相変態点
を持つものが適用される。
【０００５】
【作用】請求項２記載の発明は上記のように構成されて
いるので、加熱容器内の熱媒体を加熱体により加熱す
る。このとき熱媒体は、相変態点を有するので、相変態
点以上まで適宜加熱する。金型を開きキャビティに加熱
容器を挿入する。そして加熱容器の表面を金型のキャビ
ティ表面に接触させる。そうすると、加熱容器内の熱媒
体の潜熱がキャビティ表面に、主として熱伝導により伝
わり、キャビティ表面は加熱される。この時熱媒体から
は潜熱が放出されるので、熱媒体の温度が下がることは
ない。また加熱容器の外形は成形品と略同じ形状をして
いるので、キャビティ表面は均一に所定の温度に加熱さ
れる。金型を開きキャビティから加熱容器を取り出して
加熱を終わる。その後は周知の方法により、金型に樹脂
を射出する。
いるので、加熱容器内の熱媒体を加熱体により加熱す
る。このとき熱媒体は、相変態点を有するので、相変態
点以上まで適宜加熱する。金型を開きキャビティに加熱
容器を挿入する。そして加熱容器の表面を金型のキャビ
ティ表面に接触させる。そうすると、加熱容器内の熱媒
体の潜熱がキャビティ表面に、主として熱伝導により伝
わり、キャビティ表面は加熱される。この時熱媒体から
は潜熱が放出されるので、熱媒体の温度が下がることは
ない。また加熱容器の外形は成形品と略同じ形状をして
いるので、キャビティ表面は均一に所定の温度に加熱さ
れる。金型を開きキャビティから加熱容器を取り出して
加熱を終わる。その後は周知の方法により、金型に樹脂
を射出する。
【０００６】
【実施例】本発明の実施に際しては、加熱体はヒータで
実施し、このヒータも加熱容器内に入れるのが望まし
い。構造が簡単になり、熱効率が良くなるからである。
しかしながら加熱容器の外部から内部の熱媒体を加熱す
るように実施することができることは明らかである。ま
た本発明は、半自動でもあるいは全自動でも実施できる
が、以下主として手動式で実施した例について説明す
る。以下本発明の実施例を説明する。図１には、固定金
型１と、可動金型２とから構成されたツープレート型の
実施例が示されている。固定金型１側の成形品を形成す
る部分は、単なる凹部のキャビティとなっているが、可
動金型２の方は複雑な凹凸状のキャビティ３あるいはコ
ア４から形成されている。固定金型１にはスプルーブッ
シュが装着されているが、図には示されていない。また
ランナー、ゲート等も示されていない。
実施し、このヒータも加熱容器内に入れるのが望まし
い。構造が簡単になり、熱効率が良くなるからである。
しかしながら加熱容器の外部から内部の熱媒体を加熱す
るように実施することができることは明らかである。ま
た本発明は、半自動でもあるいは全自動でも実施できる
が、以下主として手動式で実施した例について説明す
る。以下本発明の実施例を説明する。図１には、固定金
型１と、可動金型２とから構成されたツープレート型の
実施例が示されている。固定金型１側の成形品を形成す
る部分は、単なる凹部のキャビティとなっているが、可
動金型２の方は複雑な凹凸状のキャビティ３あるいはコ
ア４から形成されている。固定金型１にはスプルーブッ
シュが装着されているが、図には示されていない。また
ランナー、ゲート等も示されていない。
【０００７】加熱容器１０は、例えばアルミニウム、ア
ルミニウム合金等の熱良導体で形成されている。そして
その外形は、成形品と同じ形状をしている。あるいは固
定金型１と、可動金型２のキャビティ表面と略同じ形状
をしている。加熱容器１０には、図１には正確には示さ
れていないが、蓋兼用の吊下体１２が設けられ、この吊
下体１２を吊り下げることにより、加熱容器１０も図に
示されていない昇降装置により吊り下げることができる
ようになっている。加熱容器１０内には、熱媒体１１が
充填され、また加熱容器１０の略中心部には加熱源とし
て例えばシーズヒータ１３が長手方法に設けられてい
る。そしてこのヒータ１３は、蓋兼用の吊下体１２の内
部を通って一定時間通電される電源部に適宜接続されて
いる。
ルミニウム合金等の熱良導体で形成されている。そして
その外形は、成形品と同じ形状をしている。あるいは固
定金型１と、可動金型２のキャビティ表面と略同じ形状
をしている。加熱容器１０には、図１には正確には示さ
れていないが、蓋兼用の吊下体１２が設けられ、この吊
下体１２を吊り下げることにより、加熱容器１０も図に
示されていない昇降装置により吊り下げることができる
ようになっている。加熱容器１０内には、熱媒体１１が
充填され、また加熱容器１０の略中心部には加熱源とし
て例えばシーズヒータ１３が長手方法に設けられてい
る。そしてこのヒータ１３は、蓋兼用の吊下体１２の内
部を通って一定時間通電される電源部に適宜接続されて
いる。
【０００８】本実施例では、熱媒体１１には相変態点で
潜熱を有する２価アルコール例えばエチレングリコール
が使用されている。エチレングリコールは、沸点１９７
度、蒸発熱７９９、６の常温では液体の物質である。こ
のような潜熱を有する熱媒体１１は、図２に示されてい
るように、相変態点Ｔ1、Ｔ2では熱の放出あるいは吸収
が行われても、潜熱が放出あるいは吸収されるだけで、
熱媒体１１の温度は変化しない。また図３に示されてい
るように、相変態点Ｔ1、Ｔ2における熱媒体１１の比熱
は、極めて大きいと見なされる。
潜熱を有する２価アルコール例えばエチレングリコール
が使用されている。エチレングリコールは、沸点１９７
度、蒸発熱７９９、６の常温では液体の物質である。こ
のような潜熱を有する熱媒体１１は、図２に示されてい
るように、相変態点Ｔ1、Ｔ2では熱の放出あるいは吸収
が行われても、潜熱が放出あるいは吸収されるだけで、
熱媒体１１の温度は変化しない。また図３に示されてい
るように、相変態点Ｔ1、Ｔ2における熱媒体１１の比熱
は、極めて大きいと見なされる。
【０００９】次に上記実施例の作用を、手動式運転方法
により説明する。予めシーズヒータ１３に一定時間通電
して、熱媒体１１を例えば１９８度以上に適宜加熱して
おく。そして図には示されていないが、成形品を突出ピ
ンによりコアから突き出し、型閉じ工程の前に、加熱容
器１０を、固定金型１と可動金型２との間に降ろし、型
閉じを行い固定金型１と可動金型２との間に挟み込む。
そうすると、加熱容器１０の表面は、固定金型１と可動
金型２のキャビティ３あるいはコア４表面に面接触し、
加熱容器１０からキャビティ表面に熱が均一に伝わり、
キャビティ表面が例えば６０度に加熱される。加熱され
るのはキャビティ表面からわずかの深さであるから、短
時間で加熱工程は終わる。加熱終了後、再度型開きを行
い加熱容器１０を取り出す。以下通常の射出成形工程に
戻り型閉じ、型締めを行い、加熱されたキャビティ内に
樹脂を射出する。このエチレングリコールを熱媒体とし
て使用すると、例えば固定金型１と可動金型２のそれぞ
れのキャビティ面積が７８ｃｍ2で、５ｍｍの深さまで
６０度に加熱するためには、金型材料の密度が７、８ｇ
／ｃｍ2、比熱が０、４６Ｊ／ｇ℃とすると、 ２×０、５×７８×７、８×６０×０、４６＝１６、８ＫＪ
の熱量が必要となる。この必要な熱量は、エチレングリ
コール５００ｇ、潜熱約４００Ｊで充分である。
により説明する。予めシーズヒータ１３に一定時間通電
して、熱媒体１１を例えば１９８度以上に適宜加熱して
おく。そして図には示されていないが、成形品を突出ピ
ンによりコアから突き出し、型閉じ工程の前に、加熱容
器１０を、固定金型１と可動金型２との間に降ろし、型
閉じを行い固定金型１と可動金型２との間に挟み込む。
そうすると、加熱容器１０の表面は、固定金型１と可動
金型２のキャビティ３あるいはコア４表面に面接触し、
加熱容器１０からキャビティ表面に熱が均一に伝わり、
キャビティ表面が例えば６０度に加熱される。加熱され
るのはキャビティ表面からわずかの深さであるから、短
時間で加熱工程は終わる。加熱終了後、再度型開きを行
い加熱容器１０を取り出す。以下通常の射出成形工程に
戻り型閉じ、型締めを行い、加熱されたキャビティ内に
樹脂を射出する。このエチレングリコールを熱媒体とし
て使用すると、例えば固定金型１と可動金型２のそれぞ
れのキャビティ面積が７８ｃｍ2で、５ｍｍの深さまで
６０度に加熱するためには、金型材料の密度が７、８ｇ
／ｃｍ2、比熱が０、４６Ｊ／ｇ℃とすると、 ２×０、５×７８×７、８×６０×０、４６＝１６、８ＫＪ
の熱量が必要となる。この必要な熱量は、エチレングリ
コール５００ｇ、潜熱約４００Ｊで充分である。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、本発明によると熱媒体
は、金型のキャビティ表面を加熱する温度以上の相変態
点を持つので、加熱中は潜熱が放出され、熱媒体の温度
が下がるようなことはない。したがって相変態点以上ま
で適宜加熱するだけで、コストアップになる正確な温度
制御をすることなく、キャビティ表面を一定温度に均一
に加熱することができるという本発明特有の効果が得ら
れる。また金型のキャビティ表面は、熱媒体を介して加
熱されるので、加熱体の位置に関係なく、あるいは加熱
容器内に片寄って設けられていても、金型のキャビティ
表面を均一に加熱することができる。さらに請求項２記
載の発明によると、加熱容器の外形が成形品と略同じ形
状をしているので、キャビティ表面に密着し、効率的に
短時間に加熱することができる効果が得られる。
は、金型のキャビティ表面を加熱する温度以上の相変態
点を持つので、加熱中は潜熱が放出され、熱媒体の温度
が下がるようなことはない。したがって相変態点以上ま
で適宜加熱するだけで、コストアップになる正確な温度
制御をすることなく、キャビティ表面を一定温度に均一
に加熱することができるという本発明特有の効果が得ら
れる。また金型のキャビティ表面は、熱媒体を介して加
熱されるので、加熱体の位置に関係なく、あるいは加熱
容器内に片寄って設けられていても、金型のキャビティ
表面を均一に加熱することができる。さらに請求項２記
載の発明によると、加熱容器の外形が成形品と略同じ形
状をしているので、キャビティ表面に密着し、効率的に
短時間に加熱することができる効果が得られる。
【図１】本発明の１実施例を示す断面図である。
【図２】相変態点を有する熱媒体の潜熱の放出あるいは
吸収状態を示すグラフである。
吸収状態を示すグラフである。
【図３】相変態点を有する熱媒体の潜熱の分布をモデル
化して示すグラフである。
化して示すグラフである。
１ 固定金型 ２ 可動金型 ３ キャビティ ４ コアー １０ 加熱容器 １１ 熱媒体 １３ ヒータ
Claims (2)
- 【請求項１】 樹脂を射出する前に金型のキャビティ表
面を加熱するとき、加熱温度以上の相変態点を持つ熱媒
体を予め加熱しておき、加熱された熱媒体を熱伝導体を
介して金型のキャビティ表面に接触させて金型のキャビ
ティ表面を加熱することを特徴とする金型のキャビティ
表面の加熱方法。 - 【請求項２】 熱伝導体で形成されている加熱容器（１
０）と、該加熱容器内に入れられている熱媒体（１１）
と、該熱媒体を加熱する加熱体（１３）とからなり、 前記加熱容器（１０）の外形は成形品と略同じ形状をし
ていると共に、前記熱媒体（１１）は金型（１）、
（２）のキャビティ表面を加熱する温度以上の相変態点
を持つことを特徴とする金型のキャビティ表面の加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08302992A JP3268003B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 金型のキャビティ表面の加熱方法および加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08302992A JP3268003B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 金型のキャビティ表面の加熱方法および加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245895A true JPH05245895A (ja) | 1993-09-24 |
| JP3268003B2 JP3268003B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=13790811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08302992A Expired - Fee Related JP3268003B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 金型のキャビティ表面の加熱方法および加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268003B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002016110A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Yim Sook Jia | Method for momentarily heating the surface of a mold and system thereof |
| WO2011029276A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Suzhou Red Maple Wind Blade Mould Co., Ltd. | Wind blade mould heating system |
| JP2024519758A (ja) * | 2021-07-16 | 2024-05-21 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | シーリング装置 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP08302992A patent/JP3268003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002016110A1 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Yim Sook Jia | Method for momentarily heating the surface of a mold and system thereof |
| WO2011029276A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Suzhou Red Maple Wind Blade Mould Co., Ltd. | Wind blade mould heating system |
| CN102019651A (zh) * | 2009-09-11 | 2011-04-20 | 苏州红枫风电模具有限公司 | 风轮机叶片模具加热系统 |
| JP2024519758A (ja) * | 2021-07-16 | 2024-05-21 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | シーリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3268003B2 (ja) | 2002-03-25 |
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