JPH07227888A - 射出成形方法及び射出成形金型 - Google Patents

射出成形方法及び射出成形金型

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JPH07227888A JP6021464A JP2146494A JPH07227888A JP H07227888 A JPH07227888 A JP H07227888A JP 6021464 A JP6021464 A JP 6021464A JP 2146494 A JP2146494 A JP 2146494A JP H07227888 A JPH07227888 A JP H07227888A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、射出成形の際ウェルドラインが発
生して機械的強度が低下するのを防止するようにした射
出成形方法及び金型に関する。 【構成】 キャビティ3に溶融樹脂を射出充填した後、
保圧中に生じるウェルドライン4を挟んで一方側のキャ
ビティ3から他方側のキャビティ3に向けて溶融樹脂を
移動させ、ウェルドライン4に対して直交方向に成形品
を切断した場合に切断面に現れるライン形状が略くさび
状になるようにする。このため、ウェルドライン4近傍
のキャビティ3に近接して開閉自在な樹脂溜まり5を設
け、射出時に閉鎖しておき、保圧中に開放してウェルド
ライン4周辺の樹脂を流動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェルドラインを生じ
やすい製品の射出成形において、ウェルドライン部の機
械的強度低下を防止するようにした射出成形方法及び金
型に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば穴明き製品を射出成形する
ような場合、穴明き部に対応して金型の凸部がキャビテ
ィ内に突出し、樹脂流れの金型凸部の上流側部分では溶
融樹脂が一旦分流し、下流側で合流して合流部にウェル
ドラインが発生する。
【0003】そこで、例えば実開昭55−15100号
の場合は、ウェルドライン発生位置の近傍にヒータと冷
却回路を設け、成形前に予めウェルドライン発生箇所の
金型を加熱して高温にしておくことで、分流した溶融樹
脂の先端が合流する際の接合性を良好にするようにして
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
方法の場合、ヒータをウェルドラインの発生位置に近づ
ける必要があることから、成形品の形状によっては適用
出来ないことがあり、また、ヒータで金型を加熱してい
るため、金型に接触している成形品の表層の接合状態は
良好となって外観品質等を高めることが出来ても、内層
まではその効果が及ばないことが多く、機械的強度の点
で劣るような不具合があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はウェル
ドライン部の機械的強度を向上させるため、キャビティ
に溶融樹脂を射出充填した後、ウェルドラインを挟んで
一方側のキャビティから他方側のキャビティに向けて保
圧中に溶融樹脂を移動させるようにした。
【0006】そして、かかる方法を実現する装置とし
て、ウェルドライン近傍のキャビティに近接して樹脂溜
まりを設け、この樹脂溜まりとウェルドライン近傍のキ
ャビティを連通路によって連通させるとともに、この連
通路に、樹脂溜まりとキャビティの連通・遮断を制御す
る開閉機構を設け、この開閉機構によって連通を遮断し
て溶融樹脂を射出した後、保圧中に開閉機構によって連
通路を開放してキャビティ内の溶融樹脂を樹脂溜まりに
導入し、同時にウェルドライン周辺の溶融樹脂を移動さ
せるようにした。
【0007】また、ウェルドラインを中心にして前記樹
脂溜まりとは反対位置に容積可変の予備溜まりを設けて
キャビティに連通させ、前記樹脂溜まりを遮断し且つ予
備溜まりの容積を拡げて射出した後、保圧中に前記樹脂
溜まりを開放し且つ予備溜まりの容積を縮小させて内部
の溶融樹脂を保圧力より高い圧力で押出し、この圧力に
よってキャビティ内の溶融樹脂を樹脂溜まりに導入する
ようにした。
【0008】
【作用】ウェルドラインの発生メカニズムは、キャビテ
ィ内で分流した溶融樹脂の先端部が金型によって冷却さ
れて酸化し、半溶融状態の薄膜が出来て、合流した時点
で樹脂同士が分子レベルで複雑にからみあわないことに
よって生じる。
【0009】そして、このウェルドラインは、両金型を
結ぶ方向(通常、製品の板厚方向になることが多い)に
直線状に形成され、機械的強度は素地の60〜70%程
度ともいわれている。
【0010】そこで、保圧中に、ウェルドラインを挟ん
で一方側から他方側に向けて溶融樹脂を移動させれば、
両金型から遠ざかる内部深層ほど高温で流れ性が良好な
ため、通常であれば直線状に形成されるウェルドライン
を略くさび状にすることが出来る。そして、この略くさ
び状にすることで、接合部は横に拡がり接合強度が増大
する。
【0011】そして、ウェルドライン近傍のキャビティ
に近接して開閉自在な樹脂溜まりを設け、樹脂溜まりを
閉鎖して射出した後、保圧中に開放してキャビティ内の
溶融樹脂を樹脂溜まりに導入することで、ウェルドライ
ンを挟んで樹脂溜まりを設けていない側の溶融樹脂を、
樹脂溜まりを設けている側に移動させ、ウェルドライン
を略くさび状に形成する。
【0012】また、樹脂溜まりを設けていない側に、容
積可変の予備溜まりを設けておき、射出時に予備溜まり
内に充填した溶融樹脂を、保圧中に押出すことで樹脂溜
まりにキャビティ内の溶融樹脂を導入するようにすれ
ば、キャビティ内の溶融樹脂の移動はよりスムーズにな
る。
【0013】
【実施例】本発明の射出成形方法及び射出成形金型の実
施例について添付した図面に基づき説明する。図1はウ
ェルドラインの状態変化を示す説明図、図2は成形品の
斜視図、図3はキャビティ内の樹脂の流動を示す説明
図、図4は図3のA−A線断面図である。
【0014】本発明の射出成形方法は、例えば図2に示
すような四角形状の貫通孔を有する成形品1を射出成形
するような際に適用され、このような製品成形用のキャ
ビティとしては貫通孔に対応するキャビティ部分を金型
の凸部で閉塞する必要がある。
【0015】従って、図3に示すように、ゲート2から
射出した溶融樹脂はキャビティ3内を実線矢示方向に流
動し、金型凸部Tの上流で二方向に分流した後、金型凸
部Tの下流で合流する。
【0016】従って、合流部分には図2に示すようなウ
ェルドライン4が生じ、このウェルドライン4では分子
レベルの結合が弱いため機械的強度が弱い。
【0017】そこで、本発明の金型には、このウェルド
ライン4近傍のキャビティ3に近接して、図3に示すよ
うな樹脂溜まり5を設け、連通路6を介して連通させて
いる。そして実施例では、この連通路6の向きをウェル
ドライン4の方向に対して直交させている。
【0018】また、図4に示すように、連通路6の途中
には開閉機構としての開閉シリンダユニット7を設けて
遮断弁8を進退自在にし、この遮断弁8によって連通路
6を遮断、或いは開放出来るようにしている。尚、図4
の12は上型で、13は下型である。
【0019】また、かかる開閉機構の駆動手段は、必ず
しもシリンダタイプのものに限られず、モータ等の駆動
手段でも良く、また、封止方向についても、図7に示す
ように、連通路6の穴径より大径の封止部材9に設けた
ラック部9aにピニオン10を噛合させ、モータ11の
駆動によって封止部材9を連通路6の延長方向に進退動
させ、封止部材9の前面テーパ部で封止するようにして
も良い。
【0020】或いは開閉機構の駆動手段の別構成例図で
ある図8(イ)、又は(イ)の下面図である(ロ)に示
すように、駆動装置をモータ(サーボでも良い)24と
し、モータ24の出力軸24a先端にカム25を取付け
るとともに、このカム25をタペット26に当接させ、
このタペット26と一体の封止部材28をスプリング2
7によってカム26側に向けて付勢しても良い。
【0021】そして、カム25のカム山25aがタペッ
ト26に当接すると封止部材28が連通路6内に突出す
るようにしておき、保圧工程ではモータ24を回転させ
てカム25を回動させ、カム山25aをタペット26か
ら離間させてスプリング27力によって連通路6を開放
する。
【0022】以上のような射出成形金型による成形方法
について説明する。
【0023】開閉シリンダユニット7によって連通路6
を遮断した状態で、図3に示すゲート2からキャビティ
3内に溶融樹脂を射出する。
【0024】すると、溶融樹脂は金型凸部Tの上流で二
方向に分れて流動した後、金型凸部Tの下流で合流し、
この合流部にはウェルドライン4が生じる。そして、こ
の成形品1に生じるウェルドライン4を縦断面でみる
と、図1(イ)に示すように、上型12と下型13を縦
に略直線で結ばれるように形成されている。
【0025】そこで、キャビティ3内に対する充填を行
う一次射出が終えて、保圧(二次圧)工程に入ると、前
記開閉シリンダユニット7を駆動して連通路6を開放す
る。
【0026】すると、キャビティ3内の溶融樹脂は加圧
されているため樹脂溜まり5に流入し、これに連れてウ
ェルドライン4近傍の溶融樹脂も図3の破線方向に流動
する。
【0027】つまり、図1(ロ)に示すように、金型1
2、13に接触して早期に冷却を始めるスキン層sを除
いて、内部コアcの樹脂が矢示方向に流動し、熱残存の
高い中央部ほど流動性が良いため、ウェルドライン4は
略くさび状を呈する。
【0028】そして、このような形態でウェルドライン
4を横に拡がらせることで機械的強度を増大させること
が出来る。尚、樹脂溜まり5の位置は、キャビティ3内
の樹脂が樹脂溜まり5内に流入する際に樹脂の流動効果
がウェルドライン4に及ぶような位置であれば良く、ま
た連通路6の向きも必ずしもウェルドラインに直交する
必要はない。
【0029】また、この略くさび状の形状は必ずしも
(ロ)に示すように単一の山形状でなくても良く、例え
ば(ハ)に示すように複数の山が形成されるものでも良
い。
【0030】次に、図5、図6に基づき別の構成例につ
いて説明する。
【0031】この場合は、図5に示すように、樹脂の合
流部(ウェルドライン発生位置)を中心にして樹脂溜ま
り5とは反対の略対称位置に、連通路16を介してキャ
ビティ3に連なる容積可変の予備溜まり15を設けてい
る。そして、実施例の場合、樹脂溜まり15に通じる連
通路16は、略対称位置の樹脂溜まり5に通じる連通路
6と同一直線上になるように配置している。
【0032】この予備溜まり15は、図5のB−B線断
面図である図6に示すように、押出しシリンダユニット
17のロッド先端に取付けた押出し部材18の進退動に
よって容積可変とされている。そして、それ以外の構成
は前記例の場合と同様である。
【0033】この構成例では、前記開閉シリンダユニッ
ト7によって樹脂溜まり5に通じる連通路6を遮断し、
且つ前記押出し部材18を一杯に後退させておいてキャ
ビティ3内に溶融樹脂を射出する。
【0034】従って、キャビティ3内に溶融樹脂を充填
すると、同時に予備溜まり15内にも一杯に充填され
る。
【0035】一次射出が終えると、保圧(二次圧)中
に、開閉シリンダユニット7を作動させて樹脂溜まり5
に通じる連通路6を開放するとともに、押出しシリンダ
ユニット17を前進させて予備溜まり15内の樹脂をキ
ャビティ3内に押込む。そしてこの押込み圧は、保圧力
より高いものとしている。
【0036】従って、キャビティ3内の溶融樹脂は、図
6の破線矢示方向に流動し、ウェルドライン4に対する
溶融樹脂の押込みの影響をより高めることが出来る。
【0037】しかも、実施例の場合には、樹脂溜まり5
の連通路6と予備溜まり15の連通路16が同一直線上
で且つウェルドライン4に対してほぼ直交しているた
め、樹脂の流動効果がより効果的にウェルドラインに及
び、より効果的に略くさび状を形成することが出来る。
【0038】尚、かかるウェルドラインは、図9(イ)
に示すようなバンパ20を射出成形する際にも生じやす
く、例えば(ロ)に示すようなランナ21、フィルムゲ
ート22、製品部23の屈曲部Qでは、屈曲部Qの周囲
の製品部23から廻り込む樹脂の方が速いため、製品部
23にウェルドライン4が生じやすい。
【0039】従って、このような樹脂製のバンパ20を
射出成形する際に適用すると、有効である。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明は射出によってキ
ャビティ内に溶融樹脂を充填した後、保圧工程中にウェ
ルドラインを挟んで一方側から他方側に向けて樹脂を移
動させるようにしたため、ウェルドラインの形状が略く
さび状になって機械的強度が増大する。そして、かかる
略くさび形状の形成は、ウェルドライン近傍のキャビテ
ィに連通する樹脂溜まりを形成し、射出時にはこの樹脂
溜まりを閉鎖してキャビティ内に溶融樹脂を充填し、保
圧中にこの樹脂溜まりを開放させてキャビティ内の溶融
樹脂を導入させることで、効果的に形成することが出来
る。また、ウェルドラインを挟んで予備溜まりを設けれ
ば、一層効果的に略くさび状を形成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】ウェルドラインの状態変化を示す説明図
【図2】成形品の斜視図
【図3】キャビティ内の樹脂の流動を示す平面図
【図4】図3のA−A線断面図
【図5】第2構成例のキャビティ内の樹脂の流動を示す
平面図
【図6】図5のB−B線断面図
【図7】開閉機構の別構成例図
【図8】開閉機構の別構成例図であり、(イ)は断面
図、(ロ)は下面図
【図9】バンパ成形時のウェルドラインの説明図で、
(イ)は斜視図、(ロ)は正面視による部分図、(ハ)
は(ロ)のC−C断面図
【符号の説明】
3 キャビティ 4 ウェルドライン 5 樹脂溜まり 6 連通路 7 開閉シリンダユニット 15 予備溜まり 17 押出しシリンダユニット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャビティに溶融樹脂を射出充填した
    後、ウェルドラインを挟んで一方側のキャビティから他
    方側のキャビティに向けて保圧中に溶融樹脂を移動させ
    ることを特徴とする射出成形方法。
  2. 【請求項2】 キャビティに溶融樹脂を射出充填した
    際、ウェルドラインが生じるような射出成形金型におい
    て、前記ウェルドライン近傍のキャビティに近接して樹
    脂溜まりを設け、この樹脂溜まりとウェルドライン近傍
    のキャビティを連通路によって連通させるとともに、こ
    の連通路に、樹脂溜まりとキャビティの連通・遮断を制
    御する開閉機構を設け、この開閉機構によって連通を遮
    断して溶融樹脂を射出した後、保圧中に開閉機構によっ
    て連通路を開放してキャビティ内の溶融樹脂を樹脂溜ま
    りに導入し、同時にウェルドライン周辺の溶融樹脂を移
    動させるようにしたことを特徴とする射出成形金型。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記ウェルドライン
    を中心にして前記樹脂溜まりとは反対位置に容積可変の
    予備溜まりを設けてキャビティに連通させ、前記樹脂溜
    まりを遮断し且つ予備溜まりの容積を拡げて射出した
    後、保圧中に前記樹脂溜まりを開放し且つ予備溜まりの
    容積を縮小させて内部の溶融樹脂を保圧力より高い圧力
    で押出し、この圧力によってキャビティ内の溶融樹脂を
    樹脂溜まりに導入することを特徴とする射出成形金型。
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