JPH066309B2 - 射出成形方法とその装置 - Google Patents
射出成形方法とその装置Info
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- JPH066309B2 JPH066309B2 JP1062196A JP6219689A JPH066309B2 JP H066309 B2 JPH066309 B2 JP H066309B2 JP 1062196 A JP1062196 A JP 1062196A JP 6219689 A JP6219689 A JP 6219689A JP H066309 B2 JPH066309 B2 JP H066309B2
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- molding
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- injection molding
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-
- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/568—Applying vibrations to the mould parts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高分子材料等の成形材料の射出成形に際し、
物性が高く、かつ外観性の良好な成形品を成形できるよ
うにした射出成形方法とその装置に関する。
物性が高く、かつ外観性の良好な成形品を成形できるよ
うにした射出成形方法とその装置に関する。
［従来の技術］ 従来の射出成形方法は、生産性が高いという大きな利点
を有することから、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂
を主たる組成物とした材料からなる製品の成形に広く使
用されている。
を有することから、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂
を主たる組成物とした材料からなる製品の成形に広く使
用されている。
ところで、近年、熱可塑性樹脂の物性研究の進展によ
り、成形品の剛性，耐熱性および耐薬品性は、その材料
（熱可塑性樹脂）の分子量によって大きく左右されるこ
とが知られているようになってきた。
り、成形品の剛性，耐熱性および耐薬品性は、その材料
（熱可塑性樹脂）の分子量によって大きく左右されるこ
とが知られているようになってきた。
しかしながら、従来の射出成形方法において成形できる
熱可塑性樹脂の分子量はそれ程大きくなく、一般にフィ
ルムグレードとして製品化されているものより分子量は
小さい。したがって、成形品における剛性，耐熱性，耐
薬品性の物性が劣るという問題を生じる場合があった。
熱可塑性樹脂の分子量はそれ程大きくなく、一般にフィ
ルムグレードとして製品化されているものより分子量は
小さい。したがって、成形品における剛性，耐熱性，耐
薬品性の物性が劣るという問題を生じる場合があった。
そこで、物性を高める観点から、射出成形時における樹
脂の流動性を良くして、成形品を構成する樹脂の分子量
を大きくしようとする成形法が考えられるようになり、
今までにいくつかの提案がなされている。例えば、特公
昭57-2088で提案されている金型のゲート部分に超音波
振動を付与する方法、あるいは特開昭61-44616号で提案
されている金型表面を高周波により誘導加熱する方法な
どがある。
脂の流動性を良くして、成形品を構成する樹脂の分子量
を大きくしようとする成形法が考えられるようになり、
今までにいくつかの提案がなされている。例えば、特公
昭57-2088で提案されている金型のゲート部分に超音波
振動を付与する方法、あるいは特開昭61-44616号で提案
されている金型表面を高周波により誘導加熱する方法な
どがある。
一方、高分子材料を射出成形に用いた場合、高分子材料
は加熱された状態で金型に充填される。このため、加熱
時に熱膨張し、金型の中で冷却される際に収縮するの
で、金型のキャビティ寸法よりも小さい成形品しか得ら
れなかった。
は加熱された状態で金型に充填される。このため、加熱
時に熱膨張し、金型の中で冷却される際に収縮するの
で、金型のキャビティ寸法よりも小さい成形品しか得ら
れなかった。
そこで、成形品の寸法精度を向上させる観点から、金型
に充填された材料の収縮を少なくするため、いくつかの
提案がなされている。例えば、射出圧力を著しく高く
し、、かつ型締め力も同様に高くすることにより、材料
の温度を低くして成形する方法、あるいは、特開昭58-1
34722号で提案されているような、キャビティを超音波
振動用のホーンで構成し、材料がキャビティ内に注入さ
れ、冷却される過程での材料温度の不均一性を大幅に減
少しようとする方法等がある。
に充填された材料の収縮を少なくするため、いくつかの
提案がなされている。例えば、射出圧力を著しく高く
し、、かつ型締め力も同様に高くすることにより、材料
の温度を低くして成形する方法、あるいは、特開昭58-1
34722号で提案されているような、キャビティを超音波
振動用のホーンで構成し、材料がキャビティ内に注入さ
れ、冷却される過程での材料温度の不均一性を大幅に減
少しようとする方法等がある。
［解決すべき課題］ しかし、上述した従来の成形方法には次のような問題が
あった。
あった。
すなわち、特公昭57-2088号，特開昭58-134722号で提案
されている技術は、金型の構造が非常に複雑になるとと
もに、超音波振動により金型自体および装置の他の部分
に悪影響を与えるという問題があり、さらに材料とホー
ンが直接接触する構造となっているため、ホーンや振動
発生部に大きな負荷がかかり、材料に超音波振動を十分
付与できないという問題があった。
されている技術は、金型の構造が非常に複雑になるとと
もに、超音波振動により金型自体および装置の他の部分
に悪影響を与えるという問題があり、さらに材料とホー
ンが直接接触する構造となっているため、ホーンや振動
発生部に大きな負荷がかかり、材料に超音波振動を十分
付与できないという問題があった。
また、特開昭61-44616号で提案されている技術は、実験
の結果、金型表面を加熱しても樹脂の流動性は期待する
程向上しないことが判明した。
の結果、金型表面を加熱しても樹脂の流動性は期待する
程向上しないことが判明した。
さらに、射出圧力を著しく高くし、かつ型締め力も同様
に高くすることにより、材料の型締め温度を低くして成
長する方法は、成形品に歪が生じ、製品として使用する
際に変形しやすいという問題があった。
に高くすることにより、材料の型締め温度を低くして成
長する方法は、成形品に歪が生じ、製品として使用する
際に変形しやすいという問題があった。
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたものであ
り、 第一発明は、単に超音波振動を金型に付与するだけでな
く、金型を共振させることにより材料の流動性を飛躍的
に向上させるとともに、超音波振動が金型外へ伝達する
のを防止する射出成形方法の提供を目的とし、 さらには、超音波共振体に接触する成形材料が、節部に
引き寄せられるという超音波の応力効果（共振の節部）
を利用することにより、射出圧力のみで成形材料をキャ
ビティに圧入する場合に比べ、寸法収縮のきわめて小さ
い成形品を得ることのできる射出成形方法の提供を目的
としている。
り、 第一発明は、単に超音波振動を金型に付与するだけでな
く、金型を共振させることにより材料の流動性を飛躍的
に向上させるとともに、超音波振動が金型外へ伝達する
のを防止する射出成形方法の提供を目的とし、 さらには、超音波共振体に接触する成形材料が、節部に
引き寄せられるという超音波の応力効果（共振の節部）
を利用することにより、射出圧力のみで成形材料をキャ
ビティに圧入する場合に比べ、寸法収縮のきわめて小さ
い成形品を得ることのできる射出成形方法の提供を目的
としている。
さらに第二発明は、上記方法を円滑に実施できるように
するとともに、装置構成上も無理のない射出成形装置の
提供を目的とする。
するとともに、装置構成上も無理のない射出成形装置の
提供を目的とする。
［課題の解決手段］ 上記目的を達成するため、第一発明の射出成形方法は、
成形機からの成形材料を金型のスプルーを介して金型の
キャビティに供給し、射出成形する方法において、固定
側金型と可動側金型とからなる金型を、その金型内にｎ
波長分の共振波形が含まれるようにして、超音波によっ
てｎ波長共振（ｎ＝１／２ｍ，ｍ：正の整数）させ、か
つ、その超音波による共振の節部が固定側金型および可
動側金型を保持する部分の位置と一致するように、金型
を共振させつつ成形を行なう方法としてある。そして好
ましい態様としては、超音波の振動効果で、注入される
材料と金型壁面との接触抵抗を最も効率よく低減させる
ために、超音波による共振の腹部が、金型のキャビティ
の位置と一致するよう共振させる方法としてある。
成形機からの成形材料を金型のスプルーを介して金型の
キャビティに供給し、射出成形する方法において、固定
側金型と可動側金型とからなる金型を、その金型内にｎ
波長分の共振波形が含まれるようにして、超音波によっ
てｎ波長共振（ｎ＝１／２ｍ，ｍ：正の整数）させ、か
つ、その超音波による共振の節部が固定側金型および可
動側金型を保持する部分の位置と一致するように、金型
を共振させつつ成形を行なう方法としてある。そして好
ましい態様としては、超音波の振動効果で、注入される
材料と金型壁面との接触抵抗を最も効率よく低減させる
ために、超音波による共振の腹部が、金型のキャビティ
の位置と一致するよう共振させる方法としてある。
また、他の好ましい態様としては、超音波の応力効果
（共振の節部）で、成形品の寸法収縮を抑え、寸法精度
を向上させるために、超音波による共振の節部が、金型
のキャビティの位置と一致するよう共振させる方法とし
てある。
（共振の節部）で、成形品の寸法収縮を抑え、寸法精度
を向上させるために、超音波による共振の節部が、金型
のキャビティの位置と一致するよう共振させる方法とし
てある。
さらに第二発明の射出成形装置は、成形機からの成形材
料を金型のスプルーを介して金型のキャビティに供給
し、射出成形を行なう装置において、その金型が、スプ
ルーが形成された固定側金型と固定側金型との接触面に
キャビティが形成された可動側金型とからなり、その固
定側金型と可動側金型が固定治具によって、その固定治
具と線接触の状態で保持されるとともに、可動側金型の
キャビティが形成された面と反対側の面に、金型内にｎ
波長分の共振波長が含まれるようにして、超音波により
ｎ波長共振（ｎ＝１／２ｍ，ｍ：正の整数）させる超音
波振動子を結合してなる構造としてある。
料を金型のスプルーを介して金型のキャビティに供給
し、射出成形を行なう装置において、その金型が、スプ
ルーが形成された固定側金型と固定側金型との接触面に
キャビティが形成された可動側金型とからなり、その固
定側金型と可動側金型が固定治具によって、その固定治
具と線接触の状態で保持されるとともに、可動側金型の
キャビティが形成された面と反対側の面に、金型内にｎ
波長分の共振波長が含まれるようにして、超音波により
ｎ波長共振（ｎ＝１／２ｍ，ｍ：正の整数）させる超音
波振動子を結合してなる構造としてある。
［実施例］ 以下、上記解決手段の具体例について説明する。
まず、射出成形装置の一具体例を、第１図にもとづいて
説明する。
説明する。
同図において、１は金型であり、可動側金型２と固定側
金型３に分割されている。そして、可動側金型２の固定
側金型３との接触面にはキャビティ２ａが、また、キャ
ビティ２ａと対応する固定側金型３の位置にはスプルー
３ａが設けてある。金型１には、金属，セラミックス，
グラファイト等を用いることができるが、超音波の伝達
損失が少なく、また超音波振動の振幅を大きくしても疲
労の少ない材質、例えばチタン合金，ジュラルミン等を
用いることが好ましい。
金型３に分割されている。そして、可動側金型２の固定
側金型３との接触面にはキャビティ２ａが、また、キャ
ビティ２ａと対応する固定側金型３の位置にはスプルー
３ａが設けてある。金型１には、金属，セラミックス，
グラファイト等を用いることができるが、超音波の伝達
損失が少なく、また超音波振動の振幅を大きくしても疲
労の少ない材質、例えばチタン合金，ジュラルミン等を
用いることが好ましい。
また、金型１の表面にはメッキや、しぼ加工等の処理を
行なってもよい。さらに、金型１は三個以上に分割する
ことも可能であるが、その際分割面は、超音波振動の伝
達を良くするために、可能な限り、超音波による共振の
腹部の近くに位置させることが好ましい。
行なってもよい。さらに、金型１は三個以上に分割する
ことも可能であるが、その際分割面は、超音波振動の伝
達を良くするために、可能な限り、超音波による共振の
腹部の近くに位置させることが好ましい。
その他、金型の温調，成形品の突出し方法については、
公知の方法を用いることができるが、金型温調用媒体を
金型に導入し、あるいは排出するために金型に取り付け
られるジョイントは、節部の近くに取り付けることが好
ましい。また、突出しピンを金型に設ける場合には、突
出しピンとそれを通す穴とのクリアランスを、突出し前
の状態における節部の位置で最小値とすることが好まし
い。
公知の方法を用いることができるが、金型温調用媒体を
金型に導入し、あるいは排出するために金型に取り付け
られるジョイントは、節部の近くに取り付けることが好
ましい。また、突出しピンを金型に設ける場合には、突
出しピンとそれを通す穴とのクリアランスを、突出し前
の状態における節部の位置で最小値とすることが好まし
い。
４は成形機（図示せず）のノズルであり、スプルー３ａ
を介してキャビティ２ａに成形材料を射出供給する。ス
プルー３ａのノズル４との接触面は、固定側金型３にお
ける超音波振動（変位波形）のほぼ節部（後述）に位置
するようにしてある。
を介してキャビティ２ａに成形材料を射出供給する。ス
プルー３ａのノズル４との接触面は、固定側金型３にお
ける超音波振動（変位波形）のほぼ節部（後述）に位置
するようにしてある。
５は第一保持部材（型締め部材）で、シリンダ６により
進退可能に支持されており、その先部には固定治具をな
す固定板７が取り付けてある。この固定板７は、可動側
金型２のほぼ中央の外周を保持している。固定板７によ
る可動側金型２の保持は、可動側金型２の外周に溝２ｂ
を設け、この溝２ｂに、固定板７の先細りになった先端
７ａを当接させることにより行なっている。したがっ
て、この場合の固定板７による可動側金型２の保持は、
線接触による保持状態となり、可動側金型２と固定板７
の接触面積はきわめて小さくなる。これにより、金型の
振動の外部流出を最小限に抑えることができる。
進退可能に支持されており、その先部には固定治具をな
す固定板７が取り付けてある。この固定板７は、可動側
金型２のほぼ中央の外周を保持している。固定板７によ
る可動側金型２の保持は、可動側金型２の外周に溝２ｂ
を設け、この溝２ｂに、固定板７の先細りになった先端
７ａを当接させることにより行なっている。したがっ
て、この場合の固定板７による可動側金型２の保持は、
線接触による保持状態となり、可動側金型２と固定板７
の接触面積はきわめて小さくなる。これにより、金型の
振動の外部流出を最小限に抑えることができる。
８は第二保持部材で、シリンダ６の外側に固定されてお
り、その先部には固定治具をなす固定板９が取り付けて
ある。この固定板９は固定側金型３のほぼ中央の外周を
保持しており、この場合の保持も、可動側金型２の保持
と同様、固定側金型３の振動の外部流出を抑えるため、
固定側金型３の溝３ｂと固定板９の先細り状の先端９ａ
の当接による線接触による保持状態としてある。
り、その先部には固定治具をなす固定板９が取り付けて
ある。この固定板９は固定側金型３のほぼ中央の外周を
保持しており、この場合の保持も、可動側金型２の保持
と同様、固定側金型３の振動の外部流出を抑えるため、
固定側金型３の溝３ｂと固定板９の先細り状の先端９ａ
の当接による線接触による保持状態としてある。
金型１の保持方法としては、この実施例のように、超音
波による共振の節部を、できるだけ接触面積の小さい保
持部材を用いて保持することが好ましい。
波による共振の節部を、できるだけ接触面積の小さい保
持部材を用いて保持することが好ましい。
１０は振動子であり、可動側金型２のキャビティ２ａと
反対側の金型面にその先端部を当接し、ねじ等の取付け
部材１１によって結合してある。１２は超音波発振器
で、振動子１０に超音波振動を発生させ、金型１（可動
側金型２，固定側金型３）を励振し共振させる。
反対側の金型面にその先端部を当接し、ねじ等の取付け
部材１１によって結合してある。１２は超音波発振器
で、振動子１０に超音波振動を発生させ、金型１（可動
側金型２，固定側金型３）を励振し共振させる。
この共振周波数は、あらかじめ超音波発振器の追尾可能
な周波数に設計，製作されているので、成形機のノズル
４をスプルー３ａに圧接させ、成形材料をスプルー３ａ
を介してキャビティ２ａに供給する場合の刻々の負荷変
動に対しての共振周波数の変化に対し常に追尾を行な
い、また、必要電力の供給も刻々の変化に応じて必要量
（最大出力以下）を供給するように設定されている。
な周波数に設計，製作されているので、成形機のノズル
４をスプルー３ａに圧接させ、成形材料をスプルー３ａ
を介してキャビティ２ａに供給する場合の刻々の負荷変
動に対しての共振周波数の変化に対し常に追尾を行な
い、また、必要電力の供給も刻々の変化に応じて必要量
（最大出力以下）を供給するように設定されている。
次に、上記射出成形装置を用いて行なう、射出成形方法
の第一発明の具体例について説明する。
の第一発明の具体例について説明する。
図示せざる成形機のノズル４を固定側金型３のスプルー
３ａに圧接し、このスプルー３ａを介してキャビティ２
ａに成形材料を射出し成形を行なうとともに、超音波発
振器１２により、振動子１０に超音波振動を発生させる
ことによって金型１をｎ波長共振させる。超音波振動を
発生させる時期は、目的とする効果に応じて選ぶことが
できる。
３ａに圧接し、このスプルー３ａを介してキャビティ２
ａに成形材料を射出し成形を行なうとともに、超音波発
振器１２により、振動子１０に超音波振動を発生させる
ことによって金型１をｎ波長共振させる。超音波振動を
発生させる時期は、目的とする効果に応じて選ぶことが
できる。
このときの振動周波数は１KHZ〜１０MHZとし、成形時の
材料に超音波をきわめて有効に作用させるためには、１
０KHZ〜１００KHZの周波数とする。超音波振動の振福
は、大きいほうがその効果を十分発揮できるが、金型１
の材質の疲労度に合わせて設定することが好ましい。
材料に超音波をきわめて有効に作用させるためには、１
０KHZ〜１００KHZの周波数とする。超音波振動の振福
は、大きいほうがその効果を十分発揮できるが、金型１
の材質の疲労度に合わせて設定することが好ましい。
また、ｎ波長共振におけるｎは、ｍ／２（ｍは正の整
数）であるが（第２図）、金型固定部やノズルの接触部
に共振の節部（変位波形の交差する部分で、振動してな
い点）を一致させるためには、なるべく節部の数の少な
いｎ＜３とすることが好ましい。
数）であるが（第２図）、金型固定部やノズルの接触部
に共振の節部（変位波形の交差する部分で、振動してな
い点）を一致させるためには、なるべく節部の数の少な
いｎ＜３とすることが好ましい。
さらに、ｎ＜３の場合においても、共振の腹部（変位
波形の最も離れる部分で、一番強く振動している点）
が、キャビティ２ａと一致し、超音波の振動効果を最大
限有効利用できるように共振させる。このようにする
と、成形材料の流れが良好となる。
波形の最も離れる部分で、一番強く振動している点）
が、キャビティ２ａと一致し、超音波の振動効果を最大
限有効利用できるように共振させる。このようにする
と、成形材料の流れが良好となる。
次に、請求項３に記載の射出成形方法の具体例について
説明する。
説明する。
この射出成形方法が、上述の射出成形方法と異なる点
は、キャビティ２を超音波による共振の節部に一致させ
た点である。このようにすると、超音波の応力効果によ
り、成形品の寸法収縮は著しく小さくなる。
は、キャビティ２を超音波による共振の節部に一致させ
た点である。このようにすると、超音波の応力効果によ
り、成形品の寸法収縮は著しく小さくなる。
上述した射出成形方法およびその装置によって成形可能
な成形材料としては、プラスチック等の有機材料、無機
高分子，セラミックス，金属，ガラス等の無機材料、そ
の他食料品およびそれらの混合材料等、成形時に若干の
流動性を有する材料を挙げられる。
な成形材料としては、プラスチック等の有機材料、無機
高分子，セラミックス，金属，ガラス等の無機材料、そ
の他食料品およびそれらの混合材料等、成形時に若干の
流動性を有する材料を挙げられる。
また、本発明における射出成形方法とは、多色成形方
法，射出圧縮成形方法等を含み、さらに、流動状態また
はゴム様状態の成形材料を金型内に圧入し、所定の形状
に賦形した後、成形品を取り出す方法を採用するすべて
の成形方法を含むものである。
法，射出圧縮成形方法等を含み、さらに、流動状態また
はゴム様状態の成形材料を金型内に圧入し、所定の形状
に賦形した後、成形品を取り出す方法を採用するすべて
の成形方法を含むものである。
［実験例］ 以下、本発明の射出成形方法とその装置を用いて行なっ
た実験結果を、比較例と比較しつつ説明する。
た実験結果を、比較例と比較しつつ説明する。
実験例１ 射出成形装置：第１図に示す装置 成形材料：ポリエチレン （出光石油化学（株）６４０ＵＦ） 金型：断面６０mm×６０mm角柱形状、 材質Ｓ４５Ｃ 固定側金型に、スプルー出口より両側に肉厚１mmおよび
０．５mmの溝状キャビティを形成（第４図）。
０．５mmの溝状キャビティを形成（第４図）。
超音波発振器：基本周波数１９．１５KHZ （精電舎電子工業（株）製SONOPET 1200-B） 成形条件：型締力 ３．５（ton） 射出圧力 ９４０（kg/cm2） 樹脂温度 １４２〜１４４（℃） 振 幅 ５μｍ 共 振 金型は１波長共振体とした（第５
図） 上記条件により、金型を共振させつつ射出成形を行な
い、そのときの流動長を求めた。
図） 上記条件により、金型を共振させつつ射出成形を行な
い、そのときの流動長を求めた。
流動長は、肉厚０．５mmの溝状キャビティに流れた樹脂
の流さを測定し、１０回の平均値をもって評価した。
の流さを測定し、１０回の平均値をもって評価した。
その結果を表１に示す。
比較例１ 金型を超音波によって共振させない以外、実験例１と同
じ条件で実験を行なった。
じ条件で実験を行なった。
比較例２ 遠赤外線ヒータを用い、金型温度を２００℃まで加熱
し、比較例１と同じ条件で実験を行なった。この例は、
高周波誘導加熱装置を用いて金型表面温度を上げて成形
を行なう従来例と同等と考えられる。
し、比較例１と同じ条件で実験を行なった。この例は、
高周波誘導加熱装置を用いて金型表面温度を上げて成形
を行なう従来例と同等と考えられる。
比較例３ 第６図に示すように、振動子１０を可動側金型２と固定
側金型３の接触部に位置させた以外は、実験例１と同じ
条件で実験を行なった。このとき、金型は共振状態では
なかった。
側金型３の接触部に位置させた以外は、実験例１と同じ
条件で実験を行なった。このとき、金型は共振状態では
なかった。
比較例１〜３の結果を表１に示す。
この結果、本発明によれば、超音波を付与しない場合は
勿論のこと、単に超音波を付与した場合あるいは、金型
を加熱した場合などより、はるかに成形材料の流動性が
よくなることが判明した。
勿論のこと、単に超音波を付与した場合あるいは、金型
を加熱した場合などより、はるかに成形材料の流動性が
よくなることが判明した。
実験例２ 射出成形装置：固定側金型および可動側金型が多少長尺
になっている以外、第１図に示す装置と同様である。
になっている以外、第１図に示す装置と同様である。
成形材料：ポリプロピレン （出光石油化学（株）Ｊ−７００Ｇ） 金型：断面６０mm×６０mm 材質 チタン合金（６Ａｌ−４Ｖ） 固定側金型に、肉厚１mmおよび２０φの円形溝状キャビ
ティを形成（第７図）。
ティを形成（第７図）。
超音波発振器：基本周波数１９．１５KHZ （精電舎電子工業（株）製SONOPET 1200-B） 成形条件：型締力 ３．５（ton） 射出圧力 ９４０（kg/cm2） 樹脂温度 ２２０（℃） 振 幅 ３３μｍ 共 振 金型は１．５波長共振体とした
（第８図） 上記条件により、金型を共振させつつ射出成形を行な
い、そのときの成形品の直径を測定した。評価は成形品
１０個の平均値をもって行なった。
（第８図） 上記条件により、金型を共振させつつ射出成形を行な
い、そのときの成形品の直径を測定した。評価は成形品
１０個の平均値をもって行なった。
その結果を表２に示す。
比較例４ 金型を超音波によって共振させない以外、実験例２と同
じ条件で実験を行なった。
じ条件で実験を行なった。
比較例５ 振動子１０を可動側金型２と固定側金型３の接触部に位
置させた（第６図参照）以外は、実験例２と同じ条件で
実験を行なった。
置させた（第６図参照）以外は、実験例２と同じ条件で
実験を行なった。
比較例４，５の結果を表２に示す。
この結果、本発明によれば、超音波を付与しない場合は
勿論のこと、単に、超音波を付与した場合と比べても、
顕著に寸法収縮の小さい成形品を得られることが判明し
た。
勿論のこと、単に、超音波を付与した場合と比べても、
顕著に寸法収縮の小さい成形品を得られることが判明し
た。
実験例３ 金型を線接触状態で保持し、実験例１の成形を行なった
際における超音波発振器の負荷電流を測定した。
際における超音波発振器の負荷電流を測定した。
その結果を表３に示す。
比較例６ 金型の保持を、可動側金型および固定側金型の溝の形
状，寸法と、同じ形状，寸法を有する固定板を用いて行
なうこと以外は、実験例３と同じ条件で実験を行なっ
た。この場合、固定板は金型と面接触の状態となる。
状，寸法と、同じ形状，寸法を有する固定板を用いて行
なうこと以外は、実験例３と同じ条件で実験を行なっ
た。この場合、固定板は金型と面接触の状態となる。
その結果を表３に示す。
負荷電流の高くなる比較例６（面接触）では、振動が固
定板を通して流出していることが明らかに分かった。
定板を通して流出していることが明らかに分かった。
この結果、金型の保持は、線接触による保持が非常に有
効であることが判明した。
効であることが判明した。
［発明の効果］ 以上のように、第一発明の射出成形方法によれば、超音
波振動によって金型を共振させることにより、振動を効
率良く伝達することができる。さらに、超音波の振動効
果を最大限に発揮せしめ、成形材料の流動性向上を図
れ、従来の成形技術では困難であった、高分子量のプラ
スチックやフィラーを多量に混合した複合材料等の成形
が容易となる。
波振動によって金型を共振させることにより、振動を効
率良く伝達することができる。さらに、超音波の振動効
果を最大限に発揮せしめ、成形材料の流動性向上を図
れ、従来の成形技術では困難であった、高分子量のプラ
スチックやフィラーを多量に混合した複合材料等の成形
が容易となる。
さらに、超音波振動によって金型を共振させることによ
り、振動を効率良く伝達し、かつ超音波の応力効果を利
用できるため、単に超音波を金型に印加した場合より
も、成形品の寸法収縮を顕著に低減できる。
り、振動を効率良く伝達し、かつ超音波の応力効果を利
用できるため、単に超音波を金型に印加した場合より
も、成形品の寸法収縮を顕著に低減できる。
第二発明の射出成形装置によれば、成形材料の流動性の
向上を図れ、物性および寸法精度の点で優れた製品を成
形できるとともに、金型振動の外部流出を最小限に抑え
ることができ、装置の他の部分に悪影響を与えないとい
う効果がある。
向上を図れ、物性および寸法精度の点で優れた製品を成
形できるとともに、金型振動の外部流出を最小限に抑え
ることができ、装置の他の部分に悪影響を与えないとい
う効果がある。
第１図は本発明射出成形装置の一具体例の要部截断側面
図、第２および３図は第一発明における金型共振時にお
ける変位波形，波長の説明図、第４図は第一発明の成形
実験に使用したキャビティの説明図、第５図は実験例１
の成形実験における共振条件の説明図、第６図は超音波
振動子を用いた本発明以外の装置例概略図、第７図は実
験例２の成形実験に使用したキャビティの説明図、第８
図は実験例２の成形実験における共振条件の説明図を示
す。 １：金型 ２：可動側金型 ３：固定側金型 ２ａ：キャビティ ２ｂ，３ｂ：溝 ３ａ：スプルー ７，９：固定治具 １０：振動子
図、第２および３図は第一発明における金型共振時にお
ける変位波形，波長の説明図、第４図は第一発明の成形
実験に使用したキャビティの説明図、第５図は実験例１
の成形実験における共振条件の説明図、第６図は超音波
振動子を用いた本発明以外の装置例概略図、第７図は実
験例２の成形実験に使用したキャビティの説明図、第８
図は実験例２の成形実験における共振条件の説明図を示
す。 １：金型 ２：可動側金型 ３：固定側金型 ２ａ：キャビティ ２ｂ，３ｂ：溝 ３ａ：スプルー ７，９：固定治具 １０：振動子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 孝 東京都台東区鳥越２丁目９番13号 精電舎 電子工業株式会社内 (72)発明者 松岸 則彰 東京都台東区鳥越２丁目９番13号 精電舎 電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−135333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−140222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−134722（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】成形機からの成形材料を金型のスプルーを
介して金型のキャビティに供給し、射出成形する方法に
おいて、固定側金型と可動側金型とからなる金型を、そ
の金型内にｎ波長分の共振波形が含まれるようにして、
超音波によってｎ波長共振（ｎ＝１／２ｍ，ｍ：正の整
数）させ、かつ、その超音波による共振の節部が固定側
金型および可動側金型を保持する部分の位置と一致する
ように、金型を共振させつつ成形を行なうことを特徴と
する射出成形方法。 - 【請求項２】超音波による共振の腹部が金型に形成され
たキャビティの位置と一致するように共振させつつ成形
を行なう、請求項１記載の射出成形方法。 - 【請求項３】超音波による共振の節部が金型に形成され
たキャビティの位置と一致するように共振させつつ成形
を行なう、請求項１記載の射出成形方法。 - 【請求項４】成形機からの成形材料を金型のスプルーを
介して金型のキャビティに供給し、射出成形を行なう装
置において、その金型が、スプルーが形成された固定側
金型と可動側金型との接触面にキャビティが形成された
可動側金型とからなり、その固定側金型と可動側金型が
固定治具によって、その固定治具と線接触の状態で保持
されるとともに、可動側金型のキャビティが形成された
面と反対側の面に、金型内にｎ波長分の共振波長が含ま
れるようにして、超音波によりｎ波長共振（ｎ＝１／２
ｍ，ｍ：正の整数）させる超音波振動子を結合してなる
ことを特徴とする射出成形装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/381,054 US5017311A (en) | 1988-07-21 | 1989-07-17 | Method for injection molding into a resonating mold |
| EP19890113185 EP0351800A3 (en) | 1988-07-21 | 1989-07-19 | Method and apparatus for injection molding |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18023888 | 1988-07-21 | ||
| JP63-180238 | 1988-07-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02131909A JPH02131909A (ja) | 1990-05-21 |
| JPH066309B2 true JPH066309B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16079782
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062196A Expired - Lifetime JPH066309B2 (ja) | 1988-07-21 | 1989-03-16 | 射出成形方法とその装置 |
| JP6856989A Pending JPH02131910A (ja) | 1988-07-21 | 1989-03-20 | 射出成形方法とその装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6856989A Pending JPH02131910A (ja) | 1988-07-21 | 1989-03-20 | 射出成形方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH066309B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2709853B2 (ja) * | 1989-06-08 | 1998-02-04 | 宇部興産株式会社 | 射出成形方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58134722A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-11 | Hitachi Ltd | 超音波応用射出成形方法 |
| JPS58140222A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-19 | Hitachi Ltd | プラスチツクレンズの製造方法及びそのための装置 |
| JPS62135333A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-18 | Hitachi Maxell Ltd | 光情報記録用デイスク基板の製造方法及びその製造装置 |
-
1989
- 1989-03-16 JP JP1062196A patent/JPH066309B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-20 JP JP6856989A patent/JPH02131910A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02131910A (ja) | 1990-05-21 |
| JPH02131909A (ja) | 1990-05-21 |
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