JPH07156231A - 射出成形機のスクリュ - Google Patents

射出成形機のスクリュ

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Publication number
JPH07156231A
JPH07156231A JP31036593A JP31036593A JPH07156231A JP H07156231 A JPH07156231 A JP H07156231A JP 31036593 A JP31036593 A JP 31036593A JP 31036593 A JP31036593 A JP 31036593A JP H07156231 A JPH07156231 A JP H07156231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
flight
resin
injection molding
molding machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP31036593A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Aikawa
敬一 相川
Keiichiro Koyashiki
啓一郎 古屋敷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP31036593A priority Critical patent/JPH07156231A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バレル内の樹脂の高混練を図り、可塑化効率
の向上と樹脂可塑化の均一化を図った射出成形機のスク
リュを提供するものである。 【構成】 スクリュフライト2aの螺旋角θが15°〜
25°で、フライト幅Bがスクリュ外径Dの1/20〜
1/5である射出成形機のスクリュ2において、スクリ
ュフライトの頂部前方側にスクリュフライト2aの螺旋
角θよりも大きい螺旋角θL を有する切り欠き20L と
螺旋角θよりも小さい螺旋角θS を有する切り欠き20
S とを交互に配列形成するとともに、スクリュ2の前方
側に向かって加工深さを順次深くしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融樹脂を金型内に射
出して成形する射出成形機のスクリュに係り、特にバレ
ル内樹脂の可塑化効率の向上と高混練機能を付与した射
出成形機のスクリュに関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形機は、図3に示すように、先端
部にノズル3を有し、外周部に温度調節装置(ヒータ1
1)を有するバレル1を備えている。このバレル1は、
金型4の材料注入口へノズル3を臨ませうるようにして
配設されている。ホッパ10から樹脂排出口10aを経
由してバレル1内へ送り込まれた樹脂は、モータ5によ
り回転駆動されるスクリュ2により材料供給部より圧縮
部へ移送され、圧縮部においてねじ溝の溝深さが漸減す
るために徐々に圧縮作用を受ける。この過程でスクリュ
2のフライト2a間の樹脂はヒータ11によるバレル1
の内壁面からの熱伝達と、前記スクリュ2の回転作用に
よる樹脂自身、および、樹脂とバレル1もしくは前記ス
クリュ2との間で生じる摩擦熱(剪断エネルギにより発
生する)により、バレル1の内壁面に溶融したメルトフ
ィルムが形成され、さらに前記フライト2aにより掻集
され、スクリュ溝2bにメルトプールが形成される。こ
のように、可塑化が促進される過程におけるバレル1内
の樹脂はメルトフィルム、メルトプールおよびまだ溶融
点に達していないソリッドベッドの3つの部分から構成
され、これらがスクリュ2の回転に伴い、さらに前方の
樹脂溜り3aに移送される間に連続的にヒータ11から
の加熱とスクリュ2による回転作用とで未溶融部分(ソ
リッドベッド)を溶融部分(メルト)に変換し、前記ス
クリュ2の計量部では未溶融部分をなくして均質な溶融
可塑化樹脂を得ようとするものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような射出成形機
100では、バレル1内に供給された樹脂はヒータ11
より与えられた熱がバレル1の内面から樹脂ペレットへ
伝達されるとともに、スクリュ2の回転によって生じる
樹脂ペレット同志の剪断発熱によって生じた熱が樹脂ペ
レットへ伝わり、バレル1内の樹脂はスクリュフライト
2aの頂部に近いものほど溶融が早く、フライトとフラ
イトとの間のスクリュ溝2bにある樹脂ペレットは比較
的受熱量が小さく、その分溶融が遅くなる。一方、スク
リュ2のフライト2aには、通常15°〜25°の螺旋
角θがつけられており、フライト頂部の前方側の側面に
よって前方へ移送するが、上述した早く溶融状態に達し
て粘度の小さくなった樹脂と主としてスクリュ溝2b内
にあるあまり溶融が進まず、従って粘度の比較的高い樹
脂とを倶に同一の螺旋角θを有するスクリュフライト2
aで移送することは先端ノズル3における樹脂の溶融状
態の均一性の点で問題があった。また、特に高混練を必
要とする樹脂を扱うスクリュは、本来のスクリュフライ
ト部に加えミキシングゾーン(混練ゾーン)を設けてお
り、その分スクリュの長さが長くなり、射出成形機全体
の設備費が高くなるという難点があり、また可塑化能力
が低下するという問題があった。本発明の目的は、上に
述べた2つの問題を同時に解決し、高混練機能を有し、
かつ、可塑化効率の向上と樹脂溶融状態の均一化を図っ
た射出成形機のスクリュを提供しようとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、スクリュフライトの螺旋角が
15°〜25°で、フライト幅がスクリュ外径の1/2
0〜1/5である射出成形機において、該スクリュフラ
イトの頂部前方側に前記スクリュフライトの螺旋角より
も大きい螺旋角を有する切り欠きと前記スクリュフライ
トの螺旋角よりも小さい螺旋角を有する切り欠きとを交
互に配列して形成するとともに、該2種類の切り欠きの
各々は、それぞれスクリュの前方側に向かうに従って加
工深さを順次深くした構成としたものである。
【0005】
【作用】本発明においては、スクリュフライトの頂部前
方側にスクリュフライトの螺旋角θよりも大きな螺旋角
θL をもつ切り欠き20L と螺旋角θよりも小さい螺旋
角θS を有する切り欠き20S とを交互に配列しながら
形成し、しかもその切り欠き20L 、20S の加工深さ
をスクリュ2の先端側(前方側)に行くに従って深くし
たので、フライト前方側側面に接する樹脂はその移送の
際に早送りと遅送りとを繰り返し交互に受け、高混練の
状態となるとともに、溶融する樹脂量の増加に伴いスク
リュ前方側へ行くほど切り欠き深さが増すので溶融樹脂
の混練が効果的に行える。従って、ノズル3後方の貯溜
部に合流する樹脂の溶融状態の平準化が行われる。
【0006】
【実施例】以下図面に基づいて本発明に係る実施例につ
いて詳細に説明する。図1〜図2は本発明の実施例に係
り、図1は射出成形機の要部縦断面図、図2は射出成形
機のスクリュフライト展開斜視図である。図1、図2に
示すように、射出成形機100のスクリュ2は、螺旋角
θを有するスクリュフライト2aの頂部前方側に、螺旋
角θよりも大きい螺旋角θL を有する切り欠き20L と
螺旋角θよりも小さな螺旋角θS を有する切り欠き20
Sが交互に順次配列されて形成される。そして、この切
り欠き20L 、20S を配設する領域は、射出成形機1
00の供給部Fには設けず圧縮部Cと計量部Mに設けら
れる。一方、この切り欠き20L 、20S の加工深さは
フライト高さHに比べて小さく、かつ、始点より下流の
終点に向かうに従って順次深くなり、始点の加工深さh
1 より終点の加工深さh2 まで線型的に変化する。ま
た、フライト頂部2tにおけるフライト幅Bに対して切
り欠き20L 、20S の最大切り込み幅Baは約1/3
〜2/3の範囲で選定する。螺旋角θは通常固体輸送の
場合には、15°〜25°の範囲で選定され、18°程
度が最も多く採用される。一方、切り欠き20L や切り
欠き20S の螺旋角θL や螺旋角θS は、螺旋角θより
も螺旋角θL は5°〜25°大きく(螺旋角θS は逆に
5°〜25°小さくする)し、20°〜50°の範囲で
樹脂の種類や高温時の粘性を考慮して任意に選定する。
その数値限定理由は、その差異が5°以下となるとその
効果がほとんど期待できず、逆にその差が25°以上の
場合になると、円周1周間に存在する切り欠き数が極端
に多くなり、スクリュの加工工数が多くなりイニシャル
コストが過大になる。従って、上述した螺旋角θL 、θ
S の範囲で適正なものを選定する必要があるが、円周1
回りで2〜6個程度の切り欠き数となるように螺旋角θ
L とフライト幅Bを選定する。また、フライト幅Bは、
通常スクリュ外径Dの1/20〜1/5の範囲で選定さ
れるが、螺旋角θL 、θS が螺旋角θに比べて特に異な
る時には、比較的大きくすると円周1回りの切り欠き個
数が減ってスクリュ加工工数を低減化することができ
る。
【0007】切り欠き20L 、20S の始点の加工深さ
h1 はフライト高さHの1/10〜1/5とし、これに
対して終点の加工深さh2 はフライト高さHの4/5〜
5/5程度とするのが望ましい。
【0008】以上のように構成されたスクリュ2を有す
る本発明の射出成形機100においては、バレル1内の
樹脂のうちスクリュフライト2aの頂部2tとバレル1
内面との間にある樹脂は、スクリュ溝2bのスクリュ溝
底面2cの近くにある樹脂に比べて大きな加熱を受け、
早く溶融され可塑化が進んで粘度が低くなり流動性に富
むが、螺旋角θL の切り欠き20L では、切り欠きのな
い螺旋角θのフライト側面(前方側)2sよりも大きな
推進力を受けて移送速度が早く、滞留時間も少なくな
る。一方、螺旋角θS を有する切り欠き20S の側面に
移送されてきた樹脂は逆に切り欠き20L や切り欠き2
0S の加工深さよりも下にあり、螺旋角θを有するフラ
イト側面(前方側)2sに押されて移送する樹脂よりも
移送速度が遅くなる。このようにして、切り欠き20L
や切り欠き20S の側方を通過する溶融の進んだ樹脂は
移送速度が早くなったり遅くなったりするので、流れに
乱流を形成して混練効果が大きい。フライト溝2b近傍
の樹脂は主として固体状かまたは半溶融状態であり比較
的粘度が高く流動抵抗が大きいので、スクリュ前方側へ
の移送には大きなエネルギを必要とするが、溶融の進ん
だ粘度の低い液体状の樹脂は移動や混練が容易で、前記
した螺旋角の異なる切り欠き20L や切り欠き20S の
側面を交互に通過することにより、移動速度に波状の変
化が与えられるので小さな動力で高混練作用を受ける。
以上述べたように、本発明のスクリュにおいては、フラ
イトの高さ領域の違いによって移送速度を一定(底部)
あるいは時間的変化を与えるので樹脂の高混練とともに
可塑化効率が向上し、ノズル後方の樹脂溜りにおける樹
脂溶融状態の均一化が図られる。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、樹脂の高混練化と可塑化効率の向上ならびに溶融状
態の均一化が達成でき、高品位の成形品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る射出成形機の要部縦断面
図である。
【図2】本発明の実施例に係る射出成形機のスクリュフ
ライトの展開斜視図である。
【図3】従来の射出成形機の全体縦断面図である。
【符号の説明】
1 バレル 2 スクリュ 2a スクリュフライト(フライト) 2b スクリュ溝 2c スクリュ溝底面 2t フライト頂部 2s フライト側面(前方側) 3 ノズル 3a 樹脂溜り 4 金型 5 モータ 10 ホッパ 10a 樹脂排出口 11 ヒータ 20L 切り欠き 20S 切り欠き F 供給部 C 圧縮部 M 計量部 θ 螺旋角(フライト) θL 螺旋角(大) θS 螺旋角(小) B フライト幅 Ba 最大切り込み幅 D スクリュ外径 H フライト高さ h1 加工深さ(始点) h2 加工深さ(終点)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクリュフライトの螺旋角が15°〜2
    5°で、フライト幅がスクリュ外径の1/20〜1/5
    である射出成形機において、該スクリュフライトの頂部
    前方側に前記スクリュフライトの螺旋角よりも大きい螺
    旋角を有する切り欠きと前記スクリュフライトの螺旋角
    よりも小さい螺旋角を有する切り欠きとを交互に配列し
    て形成するとともに、該2種類の切り欠きの各々は、そ
    れぞれスクリュの前方側に向かうに従って加工深さを順
    次深くしたことを特徴とする射出成形機のスクリュ。
JP31036593A 1993-12-10 1993-12-10 射出成形機のスクリュ Pending JPH07156231A (ja)

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JP31036593A JPH07156231A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 射出成形機のスクリュ

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JP31036593A Pending JPH07156231A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 射出成形機のスクリュ

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