JPH0536220B2

JPH0536220B2 -

Info

Publication number: JPH0536220B2
Application number: JP60226373A
Authority: JP
Inventors: Haruo Okada; Yukio Odanaka; Akira Karasawa
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1985-10-10
Publication date: 1993-05-28
Also published as: JPS6285916A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ダイキヤステイング、射出成形に
用いる成形金型の温調方法に関する。

（従来の技術）一般に、ダイキヤステイングや射出成形に用い
られる成形金型は、安定した成形品質を保つため
に所定の温度に温調されている。

この方法としては２つに大別される。

１つは金型内に電熱ヒータを埋め込む方法であ
り、もう１つは温調器を用いて温調された熱媒体
を金型内の通路に循環させる方法である。

これらの方法において、後者の方法が、前者の
方法と比較して、設定温度に対して金型温度（型
温）が低い場合には加熱することができ、設定温
度に対して型温が高い場合には冷却することがで
きるという点、および局部的な温度上昇が避けら
れるという点から、広く用いられている。

かかる従来の熱媒を用いた温調方法を第３図に
示す。

第３図において、先ず、成形前の金型の予備温
調時には、金型内の通路に熱媒体を循環させ、金
型を熱媒体と同じ温度にまで昇温し（予備温調領
域）、金型が熱媒体と同じ温度に昇温された時点
から成形を始める。そして、成形を開始すると、
金型は成形サイクルごとに溶融材料から受ける熱
が蓄積され、ある温度まで上昇すると、熱媒体へ
の熱の伝達や大気への放熱により吸収される熱量
と溶融材料から受ける熱量のバランスが保たれ安
定する（成形立上がり領域）。その後、定常状態
で成形品を成形する（安定成形領域）。

ところで、型温は成形材料の流動性から見ると
高温の方がよいが、冷却時間の短縮、生産能率の
向上という点から低温の方が好ましいとされてい
るため、成形品の強度、寸法精度、表面状態など
を考慮してその成形品ごとに設定温度（安定成形
温度）が決定され、その設定温度に型温を保つよ
うに制御されている。

しかし、一般的に、成形開始前に型温を設定温
度にまで昇温しても、成形開始後に各サイクルご
とキヤビテイに充填される成形材料からの熱によ
つて徐々に型温が設定温度以上に昇温される。

このため、従来においては、第３図に示すよう
に、温調器によつて温調される熱媒体の熱媒体温
度T1は、成形開始時にキヤビテイに充填される
成形材料の熱の影響を考慮し、安定して成形する
ことのできる安定成形温度T2よりも低温に制御
されていた。

（発明が解決しようとする課題）第３図に示す従来の金型の温調方法によれば、
金型が安定成形温度以上に昇温されることがな
く、安定して良品を成形することができる。

しかしながら、従来の温調方法で成形した場合
には、安定成形領域では成形品は良品として成形
されるが、成形立上がり領域では不良品が形成さ
れやすい。しかも成形立上がり領域は、20分〜１
時間程度の加熱時間を要するため、その間の材
料、エネルギ等が無駄となり、生産性が劣る。

そこで、この発明は上記実情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、予備温調完了時
から成形を開始して、安定するまでの成形の立上
がり時間を可及的に短縮して成形生産性を向上す
ることのできる温調方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、前記目的を達成すべく、先ず特
開昭53−63459号公報において提案されている温
調方法、つまり金型温度の測定値と設定温度との
偏差値を求め、その偏差値で熱媒体温度の設定値
を演算修整する温調方法を試みた。

しかし、この温度方法によれば、応答遅れ等の
ために金型温度が設定温度よりも高温となるオー
バーシユート現象及び設定温度よりも低温となる
アンダーシユート現象が発生し、成形立上がり時
間を充分に短縮することができなかつた。

このため、本発明者等は、予備温調において
は、金型の安定成形温度に温調されている熱媒体
を金型に循環し、成形開始と共に熱媒体温度をキ
ヤビテイに充填される成形材料からの熱の影響を
考慮した温度に可及的速やかに降温することが、
成形立上がり時間を短縮するために有効であると
考え検討した結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、成形金型内に設けた通路
に、温度コントローラによつて温度制御された熱
媒体を循環し、前記金型を所定の温度に昇温して
から成形を行うにあたり、該金型を成形開始前に
所定の温度に昇温する予備温調においては、前記
温度コントローラの温度設定器の設定温度を安定
成形時の金型温度である安定成形温度と等しい温
度に設定し、成形開始後においては、金型を安定
成形温度に維持するように、成形開始と同時に前
記温度設定器の設定温度を、成形材料から与えら
れる熱量に応じた温度だけ予備温調時の設置温度
よりも低温の温度に切り換えることを特徴とする
成形金型の温調方法にある。

（作用）本発明によれば、金型温度は、予備温調時に加
熱された熱媒体により安定成形時の金型温度とさ
れ、成形開始後に熱媒体の温度を成形材料から与
えられる熱量に応じた温度だけ低温の温度に可及
的速やかに切り換えることができる。

そして、金型の温度は、温調器の熱媒体が成形
材料によつて与えられる熱量に応じた温度だけ降
温した時点で安定する。

このため、本発明における成形立上がり時間
は、予備温調時間と実質的に熱媒体の温度が設定
温度まで降温する時間とであり、極めて短時間と
することができる。

（実施例）以下この発明の好適な実施例を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す概略図であ
る。

第１図において、１０は金型であり、成形機
（図示せず）に設けられている。そして、金型１
０には温調のための熱媒体の通路１４が内設され
るとともに、金型の温度を表示する温度計２２が
設けられている。

成形機（図示せず）の近傍には媒体タンク、熱
媒体の温度を表示する温度計、媒体加熱用ヒー
タ、媒体冷却用冷却水回路、媒体循環用のポン
プ、温度制御回路よりなる温度コントローラ１６
が設けられている。そして、温度コントローラ１
６で加熱、冷却された熱媒体は、ホース２４を介
して金型１０の通路１４内を循環する。

さらに、温度コントローラ１６の温度制御回路
は、２つの温度設定器１８，２０と接続してい
る。そして、この２つの温度設定器には、安定成
形時における金型の温度２と、安定成形時に金型
を温度T2に維持するために必要な熱媒体の温度
T1とをセツトしておく。この熱媒体の温度T1
は、予め測定することによつて求められ、通常、
安定成形時の金型温度T2よりも低温である。

次に、第２図に基づいて温調動作を説明する。

先ず、前記温度コントローラ１６が温度設定器
２０で設定された温度T2に熱媒体を加熱し、ポ
ンプで金型１０の通路１４内に循環して金型１０
を予備温調する（第２図の予備温調領域）。

そして、金型温度（実線で示す）が設定値に達
し、安定したら成形を開始すると共に、成形機か
らの成形開始信号により熱媒体の温度（破線で示
す）を設定する温度設定器１８の設定温度が直ち
に温度T1に自動的に切り換えられる。

このように、本実施例においては、熱媒体の温
度設定器１８の設定温度は、安定成形温度T2よ
りも低温の温度T1にステツプ状に切り換えられ
るのである。

すると、熱媒体の温度は設定値T1まで可及的
速やかに降温するがキヤビテイ１２の表面は、溶
融材料から熱が与えられているため熱媒体と同じ
温度まで降温することなくほぼ予備温調された時
の温度T2を保つ（第２図の成形立上がり領域）。

次いで、熱媒体の温度が設定値T1に達すると、
熱媒体からの熱、キヤビテイ１２に充填される成
形材料からの熱、及び放熱がバランスして安定
し、金型温度も安定成形温度（設定値T1）に安
定する（第２図の安定成形領域）。

ここで、本実施例においては、熱媒体の温度の
降温は、温度コントローラ１６内で熱媒体に冷却
水を作用させるために速やかに行うことができ
る。

このような第２図に示す本実施例の温調方法に
よれば、第３図に示す従来の温調方法に比較して
成形立上がり時間を短縮することができる。

この成形立上がり時間の短縮は、熱容量が大き
い大型の金型において特に顕著であり、成形立上
がり時間は従来の温調方法による場合よりも1/3
〜1/5の時間に短縮できた。

なお、一般的に、成形時の金型温度は、キヤビ
テイへの成形材料の充填工程、成形品の冷却工
程、あるいは成形品の取出工程等の工程ごとに異
なるが、本実施例においては、金型温度としてキ
ヤビテイに成形材料が充填される直前の温度を採
用した。

このため、成形開始後の金型温度は間欠的に測
定されるが、第２図においては実線で近似して示
した。

以上、この発明の温調動作について説明した
が、温度設定器の２つの設定温度は、成形品の形
状、材質や金型の大きさなどによつて適宜な最適
温度に設定する。

なお、金型温度は、キヤビテイ表面になるべく
近いところで測温された温度に設定するのが好ま
しい。

また、T2からT1への切り換えは、熱媒体の供
給温度と戻り温度とを監視し、成形開始に伴い供
給温度＞戻り温度の関係が、供給温度＜戻り温度
となつたことにより切換制御しても良い。

（発明の効果）上述するように本発明では、第３図に示す従来
の温調方法のごとく、予備温調完了後、成形サイ
クルごとに成形材料からの熱によつてキヤビテイ
表面温度がわずかつづ上昇し、安定成形温度に到
達するまで待つ必要が無く、成形立上がり時間を
著しく短縮できるため、時間、材料、エネルギを
節約でき、成形生産性を向上することができる。

さらに、本発明の温調方法によれば、特開昭53
−63459号公報に示されている温調方法のごとく、
複雑なフイードバツクシステムを必要とせず、簡
単なシステムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適な実施例を示す概略
図、第２図は本発明の温調状態を示すグラフ、第
３図は従来の温調状態を示すグラフである。１０……金型、１２……キヤビテイ、１４……
通路、１６……温度コントローラ、１８，２０…
…温度設定器、２２……温度計。

Claims

【特許請求の範囲】１成形金型内に設けた通路に、温度コントローラ
によつて温度制御された熱媒体を循環し、前記金
型を所定の温度に昇温してから成形を行うにあた
り、該金型を成形開始前に所定の温度に昇温する予
備温調においては、前記温度コントローラの温度
設定器の設定温度を安定成形時の金型温度である
安定成形温度と等しい温度に設定し、成形開始後においては、金型を安定成形温度に
維持するように、成形開始と同時に前記温度設定
器の設定温度を、成形材料から与えられる熱量に
応じた温度だけ予備温調時の設定温度よりも低温
の温度に切り換えることを特徴とする成形金型の
温調方法。