JPH0637074B2 - コ−テイングシリンダ− - Google Patents
コ−テイングシリンダ−Info
- Publication number
- JPH0637074B2 JPH0637074B2 JP61183162A JP18316286A JPH0637074B2 JP H0637074 B2 JPH0637074 B2 JP H0637074B2 JP 61183162 A JP61183162 A JP 61183162A JP 18316286 A JP18316286 A JP 18316286A JP H0637074 B2 JPH0637074 B2 JP H0637074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- cylinder
- coating cylinder
- coating
- hardness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/68—Barrels or cylinders
- B29C48/6801—Barrels or cylinders characterised by the material or their manufacturing process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明は、プラスチックの成形機械とくに射出成形機や
押出成形機に使用する、シリンダーの改良に関する。
押出成形機に使用する、シリンダーの改良に関する。
近年普及が著しいエンジニアリング・プラスチックいわ
ゆるエンプラ用の成形機械に使用するシリンダーは、苛
酷な使用条件に耐えられるよう、内面に耐食耐摩耗性を
もった低融点の自溶性合金を、遠心鋳造法によるコーテ
ィングしてなるものが多い。 コーティングシリンダーの製造は、シリンダー状の母材
内に自溶性合金を入れて両端に蓋をし、溶接などにより
密封して炉に入れ、１０００〜１２００℃に加熱して自
溶性合金を溶解させたところで炉から取り出し、直ちに
回転機にかけて回転させながら約８００℃まで冷却し、
自溶性合金が凝固したら徐冷し、合金層間のワレや内部
歪を避けながら常温に戻すという方法で実施する。 母材だけ加熱して、所定の温度に達したところで、別に
溶解した自溶性合金をその中に流し込み、両端に蓋をし
て回転機にかけるという方法によることもある。 一般に母材には、加工性の点からＳＣＭ４４０程度の鋼
が用いられている。いずれの製法によるにせよ、ＳＣＭ
鋼は１０００〜１２００℃に加熱され、その後８００℃
程度の温度から徐冷されるので、過熱と焼鈍が加わった
状態となる。従って、引張強さは７５kgf/mm2くらいし
か出ず、硬さもＨRＣ１０程度である。しかも結晶粒の
粗大化が避けられず、シャルピー衝撃値は３kgf/cm2以
下となる。 射出成形の圧力は、精密な製品の製造を意図することの
多いエンプラの成形に当っては、２，５００〜３，００
０kgf/cm2という高いレベルになる傾向があり、それと
ともに小型化が望まれることが多い。このため、たとえ
ばシリンダーにノズルヘッドを取り付ける部分のネジの
ネジ山は、従来よりいっそう強固でなければならない。 しかし、上記した製法によるコーティングシリンダーで
は、硬さも強度も不満足で、高圧化と小型化の傾向に対
処できない。さらに最近は、スーパーエンプラの出現で
成形温度が５００℃にも達する場合があり、この温度に
おいても強度が低下しないシリンダーが要求されてい
る。 母材の熱処理により硬さを増すことができればよいが、
焼入れは母材シリンダーと内面コーティング層との間の
ワレを招いたり、曲りを生じたりして好結果が得られな
い。
ゆるエンプラ用の成形機械に使用するシリンダーは、苛
酷な使用条件に耐えられるよう、内面に耐食耐摩耗性を
もった低融点の自溶性合金を、遠心鋳造法によるコーテ
ィングしてなるものが多い。 コーティングシリンダーの製造は、シリンダー状の母材
内に自溶性合金を入れて両端に蓋をし、溶接などにより
密封して炉に入れ、１０００〜１２００℃に加熱して自
溶性合金を溶解させたところで炉から取り出し、直ちに
回転機にかけて回転させながら約８００℃まで冷却し、
自溶性合金が凝固したら徐冷し、合金層間のワレや内部
歪を避けながら常温に戻すという方法で実施する。 母材だけ加熱して、所定の温度に達したところで、別に
溶解した自溶性合金をその中に流し込み、両端に蓋をし
て回転機にかけるという方法によることもある。 一般に母材には、加工性の点からＳＣＭ４４０程度の鋼
が用いられている。いずれの製法によるにせよ、ＳＣＭ
鋼は１０００〜１２００℃に加熱され、その後８００℃
程度の温度から徐冷されるので、過熱と焼鈍が加わった
状態となる。従って、引張強さは７５kgf/mm2くらいし
か出ず、硬さもＨRＣ１０程度である。しかも結晶粒の
粗大化が避けられず、シャルピー衝撃値は３kgf/cm2以
下となる。 射出成形の圧力は、精密な製品の製造を意図することの
多いエンプラの成形に当っては、２，５００〜３，００
０kgf/cm2という高いレベルになる傾向があり、それと
ともに小型化が望まれることが多い。このため、たとえ
ばシリンダーにノズルヘッドを取り付ける部分のネジの
ネジ山は、従来よりいっそう強固でなければならない。 しかし、上記した製法によるコーティングシリンダーで
は、硬さも強度も不満足で、高圧化と小型化の傾向に対
処できない。さらに最近は、スーパーエンプラの出現で
成形温度が５００℃にも達する場合があり、この温度に
おいても強度が低下しないシリンダーが要求されてい
る。 母材の熱処理により硬さを増すことができればよいが、
焼入れは母材シリンダーと内面コーティング層との間の
ワレを招いたり、曲りを生じたりして好結果が得られな
い。
本発明の目的は、上記のニーズにこたえ、十分な硬さお
よび強度をもち、ネジ山のムシレやツブレのおそれが低
く、従って高圧化と小型化に対処でき、かつ高温でも安
心して使用できるプラスチック成形機械のコーティング
シリンダーを提供することにある。
よび強度をもち、ネジ山のムシレやツブレのおそれが低
く、従って高圧化と小型化に対処でき、かつ高温でも安
心して使用できるプラスチック成形機械のコーティング
シリンダーを提供することにある。
本発明のコーティングシリンダーは、シリンダー状の母
材の内面に耐食耐摩耗性を有する自溶性合金の遠心鋳造
によるコーティングを施してなるプラスチック成形機械
のコーティングシリンダーにおいて、母材として、Ｃ：
０．１０〜０．５０％、Ｓｉ：０．２０〜１．５０％お
よびＭｎ：０．２０〜１．５０％に加えて、Ｃｒ：１．
０〜６．０％、Ｎｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｏ：
０．０１〜２．５０％およびＶ：０．１０〜１．５０％
の１種または２種以上を含有し、残部が実質上Ｆｅから
なり、 Ｃeq＝Ｃ＋(1/6)Ｍn＋(1/24)Ｓi＋(1/40)Ｎｉ ＋(1/5)Ｃr＋(1/4)Ｍo＋(1/14)Ｖ であらわされるＣeqが、１．６５〜１．９５の範囲にあ
る組成の鋼を使用したことを特徴とする。 この鋼は、１０００〜１２００℃に加熱後８００℃から
徐冷しても、ＨRＣ２２以上の硬さを確保することがで
きる。 さらに好ましい材料は、０〜４００℃における熱膨脹係
数が、１２．５〜１４．０×１０-6／℃の範囲にあるも
のである。
材の内面に耐食耐摩耗性を有する自溶性合金の遠心鋳造
によるコーティングを施してなるプラスチック成形機械
のコーティングシリンダーにおいて、母材として、Ｃ：
０．１０〜０．５０％、Ｓｉ：０．２０〜１．５０％お
よびＭｎ：０．２０〜１．５０％に加えて、Ｃｒ：１．
０〜６．０％、Ｎｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｏ：
０．０１〜２．５０％およびＶ：０．１０〜１．５０％
の１種または２種以上を含有し、残部が実質上Ｆｅから
なり、 Ｃeq＝Ｃ＋(1/6)Ｍn＋(1/24)Ｓi＋(1/40)Ｎｉ ＋(1/5)Ｃr＋(1/4)Ｍo＋(1/14)Ｖ であらわされるＣeqが、１．６５〜１．９５の範囲にあ
る組成の鋼を使用したことを特徴とする。 この鋼は、１０００〜１２００℃に加熱後８００℃から
徐冷しても、ＨRＣ２２以上の硬さを確保することがで
きる。 さらに好ましい材料は、０〜４００℃における熱膨脹係
数が、１２．５〜１４．０×１０-6／℃の範囲にあるも
のである。
プラスチック成形機械のコーティングシリンダーに対す
る要求がきびしい場合でも、母材として上記の組成の鋼
を使用することにより、１０００〜１２００℃に加熱後
８００℃から徐冷したときにＨRＣ２２以上、好ましく
は３０程度の硬度を確保でき、要求にこたえられるとい
う臨界性を、発明者らは確立した。 上記の合金自体は新しいものではないが、これをコーテ
ィングシリンダーの母材として使用することは、従来試
みられなかったことである。この合金が１０００〜１２
００℃に加熱された後、徐冷されてもＨRＣ２２以上、
通常は３０以上の硬さがあるという事実を発明者らが見
出し、利用したという点で、既知の合金の新たな用途を
開拓したものといえる。 前記した合金組成を有する鋼の各成分のはたらきと組成
範囲の限定理由は、以下のとおりである。 Ｃ：０．１０〜０．５０％ 強さを確保するためには、０．１０％以上必要である。
ところが、多すぎると靭性を著しく低下させるから、
０．５０％までに止める。 Ｓｉ：０．２０〜１．５０％ 脱酸剤として使用し、０．２０％未満ではその効果が得
られない。一方、熱間成形性を阻害しないよう、１．５
０％を上限とする。 Ｍｎ：０．２〜１．５０％ 脱酸および脱硫作用を有するほか、焼入性を向上させ、
強度を与えるには０．２０％以上の添加を要する。他
方、１．５０％以上の過剰の添加は、偏析の度合を増
し、靭性を低下させる。 Ｃｒ：１．０〜６．０％ Ｃｒは焼入性、耐食性および強度を得るのに重要な成分
であり、その効果は１．０％に満たない含有量では、ほ
とんど現われない。また、６．０％以上添加すると、熱
間加工性に関して不利になる。 Ｎｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｏ：０．０１〜２．５
０％、Ｖ：０．１０〜１．５０％ いずれの元素も焼入性と強度に寄与する元素であって、
この効果は、Ｎｉは０．０１％、Ｍｏは０．０１％、Ｖ
は０．１０％以上の添加で得られる。経済的な制約か
ら、Ｎｉは０．５０％、Ｍｏは２．５０％、Ｖは１．５
０％を、それぞれ上限とした。 Ｃeq＝Ｃ＋(1/6)Ｍｎ＋(1/24)Ｓｉ＋(1/40)Ｎｉ＋(1/5)
Ｃｒ＋(1/4)Ｍｏ＋(1/14)Ｖ：１．６５〜１．９５ Ｃeqの値は、母材の硬さを高くするには大きい値が望ま
しく、１．６５未満で十分な硬さが得られない。しか
し、大きすぎると、母材が冷却されるときに母材と内面
コーティング層との間にワレが生じ、所望のコーティン
グシリンダーを製造することが困難となるので、１．９
５を上限とする。 熱膨張率の選択は、コーティングに使用する自溶性金属
の熱膨張係数との関係を配慮したものである。一般に自
溶性金属の熱膨張係数は、１２×１０-6／℃前後である
から、これより若干大きい熱膨張係数をもった母材を使
用することにより、高温から常温に冷却された状態でコ
ーティング層に対して適度の圧縮応力が加わって好まし
い。一方、あまり大きな応力が加わることはかえって好
ましくないから、母材の熱膨張係数は上記した限界に止
めるべきである。
る要求がきびしい場合でも、母材として上記の組成の鋼
を使用することにより、１０００〜１２００℃に加熱後
８００℃から徐冷したときにＨRＣ２２以上、好ましく
は３０程度の硬度を確保でき、要求にこたえられるとい
う臨界性を、発明者らは確立した。 上記の合金自体は新しいものではないが、これをコーテ
ィングシリンダーの母材として使用することは、従来試
みられなかったことである。この合金が１０００〜１２
００℃に加熱された後、徐冷されてもＨRＣ２２以上、
通常は３０以上の硬さがあるという事実を発明者らが見
出し、利用したという点で、既知の合金の新たな用途を
開拓したものといえる。 前記した合金組成を有する鋼の各成分のはたらきと組成
範囲の限定理由は、以下のとおりである。 Ｃ：０．１０〜０．５０％ 強さを確保するためには、０．１０％以上必要である。
ところが、多すぎると靭性を著しく低下させるから、
０．５０％までに止める。 Ｓｉ：０．２０〜１．５０％ 脱酸剤として使用し、０．２０％未満ではその効果が得
られない。一方、熱間成形性を阻害しないよう、１．５
０％を上限とする。 Ｍｎ：０．２〜１．５０％ 脱酸および脱硫作用を有するほか、焼入性を向上させ、
強度を与えるには０．２０％以上の添加を要する。他
方、１．５０％以上の過剰の添加は、偏析の度合を増
し、靭性を低下させる。 Ｃｒ：１．０〜６．０％ Ｃｒは焼入性、耐食性および強度を得るのに重要な成分
であり、その効果は１．０％に満たない含有量では、ほ
とんど現われない。また、６．０％以上添加すると、熱
間加工性に関して不利になる。 Ｎｉ：０．０１〜０．５０％、Ｍｏ：０．０１〜２．５
０％、Ｖ：０．１０〜１．５０％ いずれの元素も焼入性と強度に寄与する元素であって、
この効果は、Ｎｉは０．０１％、Ｍｏは０．０１％、Ｖ
は０．１０％以上の添加で得られる。経済的な制約か
ら、Ｎｉは０．５０％、Ｍｏは２．５０％、Ｖは１．５
０％を、それぞれ上限とした。 Ｃeq＝Ｃ＋(1/6)Ｍｎ＋(1/24)Ｓｉ＋(1/40)Ｎｉ＋(1/5)
Ｃｒ＋(1/4)Ｍｏ＋(1/14)Ｖ：１．６５〜１．９５ Ｃeqの値は、母材の硬さを高くするには大きい値が望ま
しく、１．６５未満で十分な硬さが得られない。しか
し、大きすぎると、母材が冷却されるときに母材と内面
コーティング層との間にワレが生じ、所望のコーティン
グシリンダーを製造することが困難となるので、１．９
５を上限とする。 熱膨張率の選択は、コーティングに使用する自溶性金属
の熱膨張係数との関係を配慮したものである。一般に自
溶性金属の熱膨張係数は、１２×１０-6／℃前後である
から、これより若干大きい熱膨張係数をもった母材を使
用することにより、高温から常温に冷却された状態でコ
ーティング層に対して適度の圧縮応力が加わって好まし
い。一方、あまり大きな応力が加わることはかえって好
ましくないから、母材の熱膨張係数は上記した限界に止
めるべきである。
ＳＣＭ４４０鋼を材料として、機械加工により、外径１
２０mm、内径３６mm、長さ１０００mmの母材シリンダー
を製作した。 このシリンダー内部に、下記の合金組成をもった融点１
０３０℃の自溶性合金を封入して加熱炉に入れ、 １１５０℃に１時間加熱してからとり出し、回転機にか
けて遠心鋳造によるコーティングを行なった。温度が８
２０℃まで下ったところで回転を止め、徐冷槽に入れて
２００℃まで徐冷した。 とり出して常温まで冷却するにまかせ、母材の硬さおよ
び引張強度を測定したところ、ＨRＣ１０および７６kgf
/mm2の値を得た。このコーティングシリンダーを実際の
射出成形機に取り付けて使用したところ、ノズルヘッド
取り付け部のネジ１本がネジ山にムシレを生じた。その
後、数カ月間使用した後、さらに２本にムシレを生じた
ので、ネジ部の修正を行なわなければならなかった。
２０mm、内径３６mm、長さ１０００mmの母材シリンダー
を製作した。 このシリンダー内部に、下記の合金組成をもった融点１
０３０℃の自溶性合金を封入して加熱炉に入れ、 １１５０℃に１時間加熱してからとり出し、回転機にか
けて遠心鋳造によるコーティングを行なった。温度が８
２０℃まで下ったところで回転を止め、徐冷槽に入れて
２００℃まで徐冷した。 とり出して常温まで冷却するにまかせ、母材の硬さおよ
び引張強度を測定したところ、ＨRＣ１０および７６kgf
/mm2の値を得た。このコーティングシリンダーを実際の
射出成形機に取り付けて使用したところ、ノズルヘッド
取り付け部のネジ１本がネジ山にムシレを生じた。その
後、数カ月間使用した後、さらに２本にムシレを生じた
ので、ネジ部の修正を行なわなければならなかった。
下記の合金組成（％、残余Ｆｅ）の鋼を使用して、比較
例と同じ寸法の母材シリンダーを製作した。 以下、比較例と同様にして、コーティングシリンダーを
得た。 その母材部分の硬さはＨRＣ３８、引張強さは１２４kgf
/mm2 であった。このシリンダーは、高温で使用するス
ーパーエンプラ成形機の品質要求を、容易にみたすもの
であった。
例と同じ寸法の母材シリンダーを製作した。 以下、比較例と同様にして、コーティングシリンダーを
得た。 その母材部分の硬さはＨRＣ３８、引張強さは１２４kgf
/mm2 であった。このシリンダーは、高温で使用するス
ーパーエンプラ成形機の品質要求を、容易にみたすもの
であった。
本発明のコーティングシリンダーは、母材部分が十分な
硬さと強度を有するから、高圧かつ高温で使用する成形
機のシリンダーとして好適であるし、小型化の傾向にも
対処できる。従って本発明のシリンダーは、エンプラお
よびスーパーエンプラの射出成形機、押出成形機のシリ
ンダーとして有用である。
硬さと強度を有するから、高圧かつ高温で使用する成形
機のシリンダーとして好適であるし、小型化の傾向にも
対処できる。従って本発明のシリンダーは、エンプラお
よびスーパーエンプラの射出成形機、押出成形機のシリ
ンダーとして有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/46 (56)参考文献 特開 昭57−131532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215845（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−25941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−83753（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダー状の母材の内面に耐食耐摩耗性
を有する自溶性合金の遠心鋳造によるコーティングを施
してなるプラスチック成形機械のコーティングシリンダ
ーにおいて、母材として、Ｃ：０．１０〜０．５０％、
Ｓｉ：０．２０〜１．５０％およびＭｎ：０．２０〜
１．５０％に加えて、Ｃｒ：１．０〜６．０％、Ｎｉ：
０．０１〜０．５０％、Ｍｏ：０．０１〜２．５０％お
よびＶ：０．１０〜１．５０％の１種または２種以上を
含有し、残部が実質上Ｆｅからなり、 Ｃeq＝Ｃ＋(1/6)Ｍn＋(1/24)Ｓi＋(1/40)Ｎｉ ＋(1/5)Ｃr＋(1/4)Ｍo＋(1/14)Ｖ であらわされるＣeqが、１．６５〜１．９５の範囲にあ
る組成の鋼を使用したことを特徴とするコーティングシ
リンダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183162A JPH0637074B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | コ−テイングシリンダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183162A JPH0637074B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | コ−テイングシリンダ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6339318A JPS6339318A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0637074B2 true JPH0637074B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=16130876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183162A Expired - Lifetime JPH0637074B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | コ−テイングシリンダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637074B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669711B2 (ja) * | 1986-08-11 | 1994-09-07 | 大同特殊鋼株式会社 | コ−テイングシリンダ− |
| JP4491758B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2010-06-30 | 日立金属株式会社 | 成形機用シリンダ |
| CN101912935B (zh) * | 2010-08-20 | 2011-10-19 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 基于P20+Ni模具钢锻造锻件的加热方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59215845A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Japan Steel Works Ltd:The | ライニング付２軸シリンダ− |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP61183162A patent/JPH0637074B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6339318A (ja) | 1988-02-19 |
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