JPH08150465A - 射出成形用ノズルの製造方法 - Google Patents
射出成形用ノズルの製造方法Info
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- JPH08150465A JPH08150465A JP7229931A JP22993195A JPH08150465A JP H08150465 A JPH08150465 A JP H08150465A JP 7229931 A JP7229931 A JP 7229931A JP 22993195 A JP22993195 A JP 22993195A JP H08150465 A JPH08150465 A JP H08150465A
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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
- 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
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/007—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass injection moulding tools
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空炉の一度の操作において電熱線を囲む空
間を密封するろう付けと、その密封された空間への熱伝
導性材料の鋳込みとを共に行う射出成形用ノズルの製造
方法を提供する。 【解決手段】 電熱線１０は内部本体１２、外部カラー
２６および外部スリーブ３８間に形成される空間４２に
装着される。この空間４２は初めにニッケル合金のろう
付け材料を用いてろう付けによって密封され、その後、
銅の熱伝導性材料５０がその空間４２に鋳込まれる。こ
のろう付けと鋳込みには真空炉の一度の操作で行われ
る。真空炉に供給する不活性ガスで溶融した熱伝導性材
料を底部から順を追って冷却するようにノズル組み立て
体４６を覆う絶縁キャップ５４が装着される。この方法
は熱伝導性材料内にボイドが生成するのを防ぐ一方向の
凝固を生じさせ、これによりノズルの熱伝導性を向上さ
せることができる。
間を密封するろう付けと、その密封された空間への熱伝
導性材料の鋳込みとを共に行う射出成形用ノズルの製造
方法を提供する。 【解決手段】 電熱線１０は内部本体１２、外部カラー
２６および外部スリーブ３８間に形成される空間４２に
装着される。この空間４２は初めにニッケル合金のろう
付け材料を用いてろう付けによって密封され、その後、
銅の熱伝導性材料５０がその空間４２に鋳込まれる。こ
のろう付けと鋳込みには真空炉の一度の操作で行われ
る。真空炉に供給する不活性ガスで溶融した熱伝導性材
料を底部から順を追って冷却するようにノズル組み立て
体４６を覆う絶縁キャップ５４が装着される。この方法
は熱伝導性材料内にボイドが生成するのを防ぐ一方向の
凝固を生じさせ、これによりノズルの熱伝導性を向上さ
せることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は射出成形装置に係
り、特に真空炉の一度の加熱操作においてろう付けと鋳
込みとを共に行う電熱線を備えた射出成形用ノズルの製
造方法に関する。
り、特に真空炉の一度の加熱操作においてろう付けと鋳
込みとを共に行う電熱線を備えた射出成形用ノズルの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形用ノズルに一体の電熱線を設け
ることはその熱伝導性能の向上、腐食の抑制、さらには
寿命の延長などの面で多大の利点がある。こうした射出
成形用ノズルの製作中、初めに電熱線のら旋部を囲む空
間を形成するために要素部品を真空炉を用いたろう付け
によって密封することが知られている。この後、電熱線
のら旋部を囲む密封された空間に、たとえば銅のような
熱伝導性材料を鋳込むためにノズルを再び真空炉に搬入
して加熱することになる。この方法では、ベリウム銅合
金のような熱伝導性材料が選ばれることがあるが、これ
はニッケル合金などのろう付け材料と比べて融点が低
い。
ることはその熱伝導性能の向上、腐食の抑制、さらには
寿命の延長などの面で多大の利点がある。こうした射出
成形用ノズルの製作中、初めに電熱線のら旋部を囲む空
間を形成するために要素部品を真空炉を用いたろう付け
によって密封することが知られている。この後、電熱線
のら旋部を囲む密封された空間に、たとえば銅のような
熱伝導性材料を鋳込むためにノズルを再び真空炉に搬入
して加熱することになる。この方法では、ベリウム銅合
金のような熱伝導性材料が選ばれることがあるが、これ
はニッケル合金などのろう付け材料と比べて融点が低
い。
【０００３】この方法を応用した例は出願人の所有する
米国特許第４３５５４６０号、第４４０３４０５号およ
び第４７７１１６４号明細書に説明されている。
米国特許第４３５５４６０号、第４４０３４０５号およ
び第４７７１１６４号明細書に説明されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来の方法は
多くの利点があるものの、電熱線のら旋部を囲む空間の
密封と、この密封された空間への銅の鋳込みとは別々に
行われ、真空炉の加熱操作は異なった温度で二度行う必
要がある。
多くの利点があるものの、電熱線のら旋部を囲む空間の
密封と、この密封された空間への銅の鋳込みとは別々に
行われ、真空炉の加熱操作は異なった温度で二度行う必
要がある。
【０００５】さらに、従来の熱伝導性材料内に電熱線を
鋳込む方法は、ノズル内に生じるエアポケットを減少さ
せ、熱伝達性能を向上させるのに有効であることが確か
められている。最近、このノズルの熱伝導性はノズルの
冷却方法を変えることで、さらに向上できることが判明
した。これは鋳込み材料の収縮においてボイドの生成を
防ぐために熱伝導性材料を底部から上に一方向に凝固さ
せる方法である。
鋳込む方法は、ノズル内に生じるエアポケットを減少さ
せ、熱伝達性能を向上させるのに有効であることが確か
められている。最近、このノズルの熱伝導性はノズルの
冷却方法を変えることで、さらに向上できることが判明
した。これは鋳込み材料の収縮においてボイドの生成を
防ぐために熱伝導性材料を底部から上に一方向に凝固さ
せる方法である。
【０００６】そこで、本発明の目的は真空炉の一度の操
作において電熱線を囲む空間を密封するろう付けと、そ
の密封された空間への熱伝導性材料の鋳込みとを共に行
う射出成形用ノズルの製造方法を提供することにある。
作において電熱線を囲む空間を密封するろう付けと、そ
の密封された空間への熱伝導性材料の鋳込みとを共に行
う射出成形用ノズルの製造方法を提供することにある。
【０００７】また、別の目的は空間内で熱伝導性材料を
底部から一方向に凝固させて製作するノズルの冷却方法
を提供することにある。
底部から一方向に凝固させて製作するノズルの冷却方法
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は後端部、前端
部、前記後端部から内部を貫いて形成された溶融材料通
路を有する内部本体部、前記後端部に隣接して前記内部
本体部に設けられた外部カラー部、前記外部カラー部か
ら前記前端部に向けて設けられた外部スリーブ部、前記
内部本体部に巻き付けられたら旋部および前記外部カラ
ー部を貫いて半径方向に突出させたリード部を有する電
熱線、前記内部本体部と前記外部スリーブ部との間に前
記電熱線の該ら旋部を囲むように形成された熱伝導部を
備えてなる射出成形用ノズルの製造方法であって、外部
カラーと前記電熱線とを内部本体に装着して組み立て体
を形成し、前記内部本体との間に前記電熱線の該ら旋部
を囲む空間を形成するように外部スリーブを装着し、前
記内部本体、前記外部カラーおよび前記外部スリーブ間
の各接合部にろう付け材料をそれぞれ塗布し、前記組み
立て体が前記前端部を上方に置く直立位置を取るとき、
前記空間を密封するために真空炉内のほぼ酸素のない雰
囲気のもとで前記組み立て体をろう付けし、さらに前記
内部本体部、前記外部カラー部、前記電熱線および前記
外部スリーブ部と一体に結合した前記熱伝導部を形成す
るように真空炉内のほぼ酸素のない雰囲気のもとで該組
み立て体の直立位置を保ちながら、熱伝導性材料を前記
空間内に鋳込み、望ましい形状および仕上がりを備える
ように鋳込みを完了した前記ノズルを機械加工するよう
にしたものにおいて、前記熱伝導性材料は前記ろう付け
材料の融点よりも高い融点を有し、前記真空炉の一度の
操作において前記組み立て体を共にろう付けし、かつ前
記熱伝導性材料を前記空間に鋳込み、そのとき、初めに
前記ろう付け材料の融点よりも高く、かつ前記熱伝導性
材料の融点よりも低い第１の温度に前記真空炉温度を上
昇し、次に前記ろう付け材料の凝固点よりも低い第２の
温度に前記真空炉温度を下げ、さらに前記組み立て体を
ろう付けするのに十分な時間該第２の温度に保持し、こ
の後、前記ろう付け材料を溶融させずに前記熱伝導性材
料を前記外部スリーブと前記内部本体との間の前記電熱
線の該ら旋部を囲む前記空間に鋳込むように該熱伝導性
材料の融点よりも高い第３の温度に前記真空炉温度を上
昇するようにしたことを特徴とするものである。
部、前記後端部から内部を貫いて形成された溶融材料通
路を有する内部本体部、前記後端部に隣接して前記内部
本体部に設けられた外部カラー部、前記外部カラー部か
ら前記前端部に向けて設けられた外部スリーブ部、前記
内部本体部に巻き付けられたら旋部および前記外部カラ
ー部を貫いて半径方向に突出させたリード部を有する電
熱線、前記内部本体部と前記外部スリーブ部との間に前
記電熱線の該ら旋部を囲むように形成された熱伝導部を
備えてなる射出成形用ノズルの製造方法であって、外部
カラーと前記電熱線とを内部本体に装着して組み立て体
を形成し、前記内部本体との間に前記電熱線の該ら旋部
を囲む空間を形成するように外部スリーブを装着し、前
記内部本体、前記外部カラーおよび前記外部スリーブ間
の各接合部にろう付け材料をそれぞれ塗布し、前記組み
立て体が前記前端部を上方に置く直立位置を取るとき、
前記空間を密封するために真空炉内のほぼ酸素のない雰
囲気のもとで前記組み立て体をろう付けし、さらに前記
内部本体部、前記外部カラー部、前記電熱線および前記
外部スリーブ部と一体に結合した前記熱伝導部を形成す
るように真空炉内のほぼ酸素のない雰囲気のもとで該組
み立て体の直立位置を保ちながら、熱伝導性材料を前記
空間内に鋳込み、望ましい形状および仕上がりを備える
ように鋳込みを完了した前記ノズルを機械加工するよう
にしたものにおいて、前記熱伝導性材料は前記ろう付け
材料の融点よりも高い融点を有し、前記真空炉の一度の
操作において前記組み立て体を共にろう付けし、かつ前
記熱伝導性材料を前記空間に鋳込み、そのとき、初めに
前記ろう付け材料の融点よりも高く、かつ前記熱伝導性
材料の融点よりも低い第１の温度に前記真空炉温度を上
昇し、次に前記ろう付け材料の凝固点よりも低い第２の
温度に前記真空炉温度を下げ、さらに前記組み立て体を
ろう付けするのに十分な時間該第２の温度に保持し、こ
の後、前記ろう付け材料を溶融させずに前記熱伝導性材
料を前記外部スリーブと前記内部本体との間の前記電熱
線の該ら旋部を囲む前記空間に鋳込むように該熱伝導性
材料の融点よりも高い第３の温度に前記真空炉温度を上
昇するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明方法に
より組み立てられた電熱線を備えた射出成形用ノズルの
要素部品を示している。熱間加工用工具鋼のような材料
からなる内部本体１２に沿って電熱線１０が設けられて
いる。
より組み立てられた電熱線を備えた射出成形用ノズルの
要素部品を示している。熱間加工用工具鋼のような材料
からなる内部本体１２に沿って電熱線１０が設けられて
いる。
【００１０】本実施の形態の内部本体１２は上端１６側
に後記のように溶融した熱伝導性材料を縦方向に流すた
めの複数本の溝１８が刻まれた頭部１４を有する。電熱
線１０は内部本体１２に沿って巻かれるら旋部２０と、
内部本体１２の下端２４近くで半径方向に突出させて設
けられる２本のリード部２２とから構成される。
に後記のように溶融した熱伝導性材料を縦方向に流すた
めの複数本の溝１８が刻まれた頭部１４を有する。電熱
線１０は内部本体１２に沿って巻かれるら旋部２０と、
内部本体１２の下端２４近くで半径方向に突出させて設
けられる２本のリード部２２とから構成される。
【００１１】この電熱線１０は熱損失の少ない内部本体
１２の中間領域では、他の箇所よりも少なく巻くように
予め決められたコイル形状を保っている。本実施の形態
の電熱線１０は鋼製のケーシング内に詰めた酸化マグネ
シウムのような電気絶縁材料を貫いて抵抗線を引いて作
られる。用途によっては熱的要求に応じて別の種類およ
び形状の電熱線を用いることができる。
１２の中間領域では、他の箇所よりも少なく巻くように
予め決められたコイル形状を保っている。本実施の形態
の電熱線１０は鋼製のケーシング内に詰めた酸化マグネ
シウムのような電気絶縁材料を貫いて抵抗線を引いて作
られる。用途によっては熱的要求に応じて別の種類およ
び形状の電熱線を用いることができる。
【００１２】一方、内部本体１２の下端２４側には開口
２８を有する中空の外部カラー２６が装着される。ここ
で、電熱線１０の２本のリード部２２が外部カラー２６
の半径方向に向けられた開口２８を通して外に引き出さ
れる。プラグ３０にはリード部２２を通す２個の孔３２
が穿たれており、プラグ３０を外部カラー２６の開口２
８に組み付けるとき、リード部２２を孔３２を通して外
に引き出す。
２８を有する中空の外部カラー２６が装着される。ここ
で、電熱線１０の２本のリード部２２が外部カラー２６
の半径方向に向けられた開口２８を通して外に引き出さ
れる。プラグ３０にはリード部２２を通す２個の孔３２
が穿たれており、プラグ３０を外部カラー２６の開口２
８に組み付けるとき、リード部２２を孔３２を通して外
に引き出す。
【００１３】本実施の形態の外部カラー２６は冷却され
る金型（図示せず）にノズル３６が装着されたとき、ノ
ズル３６に過大な熱損失を生じさせないように支持する
ための絶縁フランジ３４を有する。
る金型（図示せず）にノズル３６が装着されたとき、ノ
ズル３６に過大な熱損失を生じさせないように支持する
ための絶縁フランジ３４を有する。
【００１４】また、ステンレス鋼のような保護材料を用
いて作られる外部スリーブ３８が電熱線１０のら旋部２
０のまわりに内部本体１２との間に空間４２を保って装
着される。ここで、外部スリーブ３８の下端４０は外部
カラー２６のシート部に当接されて組み付けられる。
いて作られる外部スリーブ３８が電熱線１０のら旋部２
０のまわりに内部本体１２との間に空間４２を保って装
着される。ここで、外部スリーブ３８の下端４０は外部
カラー２６のシート部に当接されて組み付けられる。
【００１５】図２に示すように、本実施の形態の外部ス
リーブ３８は内部本体１２の頭部１４の上方にホッパ４
４を形成するために内部本体１２の上端１６を超えて上
方に延びている。組み立ての過程で内部本体１２、外部
カラー２６、プラグ３０および外部スリーブ３８は組み
立て体４６を形成するために所定の位置にレーザ溶接で
仮付けされる。
リーブ３８は内部本体１２の頭部１４の上方にホッパ４
４を形成するために内部本体１２の上端１６を超えて上
方に延びている。組み立ての過程で内部本体１２、外部
カラー２６、プラグ３０および外部スリーブ３８は組み
立て体４６を形成するために所定の位置にレーザ溶接で
仮付けされる。
【００１６】この後、図２の符号４８で示される内部本
体１２、電熱線１０、プラグ３０および外部スリーブ３
８の各接合部に、たとえばニッケル合金のようなろう付
け材料を塗布する。外側接合部についてはビードを形成
し、内側接合部には粉末を用いる。さらに、上部の開口
５２を通してホッパ４４内に熱伝導性材料の小球を詰め
る。
体１２、電熱線１０、プラグ３０および外部スリーブ３
８の各接合部に、たとえばニッケル合金のようなろう付
け材料を塗布する。外側接合部についてはビードを形成
し、内側接合部には粉末を用いる。さらに、上部の開口
５２を通してホッパ４４内に熱伝導性材料の小球を詰め
る。
【００１７】本実施の形態の熱伝導性材料５０は純銅で
あり、融点が約１０１０℃（１８５０°Ｆ）のニッケル
合金よりも高い約１０８２．２２℃（１９８０°Ｆ）の
融点を有する。熱伝導性材料５０がろう付け材料の融点
よりも高い融点を有する限り、これ以外の材料の組み合
わせを使用することが可能で、ろう付けで密封された箇
所が鋳込みにより再溶融することはない。
あり、融点が約１０１０℃（１８５０°Ｆ）のニッケル
合金よりも高い約１０８２．２２℃（１９８０°Ｆ）の
融点を有する。熱伝導性材料５０がろう付け材料の融点
よりも高い融点を有する限り、これ以外の材料の組み合
わせを使用することが可能で、ろう付けで密封された箇
所が鋳込みにより再溶融することはない。
【００１８】熱伝導性材料５０をホッパ４４内に詰めた
後、組み立て体４６に絶縁キャップ５４を装着する。図
２に示すように、本実施例においては絶縁キャップ５４
は下側に組み立て体４６を通す入口５８を備えたテーパ
状の中心開口５６を有する。この中心開口５６は絶縁キ
ャップ５４の上端６４に延びるベント口６２にかけてテ
ーパが形成されるテーパ部６０を有する。
後、組み立て体４６に絶縁キャップ５４を装着する。図
２に示すように、本実施例においては絶縁キャップ５４
は下側に組み立て体４６を通す入口５８を備えたテーパ
状の中心開口５６を有する。この中心開口５６は絶縁キ
ャップ５４の上端６４に延びるベント口６２にかけてテ
ーパが形成されるテーパ部６０を有する。
【００１９】絶縁キャップ５４は外側スリーブ３８の上
端６６にテーパ部６０が載せられた位置で取り外し可能
に保持される。
端６６にテーパ部６０が載せられた位置で取り外し可能
に保持される。
【００２０】図２に示すように、絶縁キャップ５４のス
カート６８は外部カラー２６の絶縁フランジ３４を囲む
が、組み立て体４６の下部６９については絶縁キャップ
５４で覆われない。他の実施例では熱伝導性材料５０を
一方向に凝固させるために必要があれば、絶縁キャップ
５４で組み立て体をより多く、あるいはより少なく、ま
たは完全に覆うこともできる。
カート６８は外部カラー２６の絶縁フランジ３４を囲む
が、組み立て体４６の下部６９については絶縁キャップ
５４で覆われない。他の実施例では熱伝導性材料５０を
一方向に凝固させるために必要があれば、絶縁キャップ
５４で組み立て体をより多く、あるいはより少なく、ま
たは完全に覆うこともできる。
【００２１】好ましくは、絶縁キャップ５４は適当なセ
ラミックス材料で製作するが、たとえば、ステンレス鋼
のようなこれ以外の適当な材料を用いて作ることも可能
である。
ラミックス材料で製作するが、たとえば、ステンレス鋼
のようなこれ以外の適当な材料を用いて作ることも可能
である。
【００２２】図３に示すように、直立した位置を保って
ラック７０に組み立て体４６をそれぞれ置き、一括して
加熱するために真空炉７２内に搬入する。この実施例で
は絶縁キャップ５４は個々に分離してそれぞれの組み立
て体４６に装着したものが示されるが、別に用意した共
通の絶縁キャップを一括処理する組み立て体に装着して
もよい。
ラック７０に組み立て体４６をそれぞれ置き、一括して
加熱するために真空炉７２内に搬入する。この実施例で
は絶縁キャップ５４は個々に分離してそれぞれの組み立
て体４６に装着したものが示されるが、別に用意した共
通の絶縁キャップを一括処理する組み立て体に装着して
もよい。
【００２３】真空炉７２の一度の操作中、以下に説明さ
れるように、組み立て体４６は電熱線１０を囲む空間４
２を密封するためにろう付けが施され、その後、ノズル
３６を形成するために空間４２内に熱伝導性材料が鋳込
まれる。
れるように、組み立て体４６は電熱線１０を囲む空間４
２を密封するためにろう付けが施され、その後、ノズル
３６を形成するために空間４２内に熱伝導性材料が鋳込
まれる。
【００２４】真空炉７２を徐々に加熱し、内部の酸素を
抽出して炉内を高真空に保持する。このとき、絶縁キャ
ップ５４のベント口６２により絶縁キャップ５４の内部
に閉じ込められる酸素が抽出される。その後、スパッタ
リングを避けるためにアルゴンないし窒素のような不活
性ガスを用いて真空炉７２を部分的に置換する。真空炉
７２をニッケル合金の融点よりも高く、かつ銅の熱伝導
性材料５０の融点よりも低い第１の温度約１０６５．５
６℃（１９５０°Ｆ）に加熱する。
抽出して炉内を高真空に保持する。このとき、絶縁キャ
ップ５４のベント口６２により絶縁キャップ５４の内部
に閉じ込められる酸素が抽出される。その後、スパッタ
リングを避けるためにアルゴンないし窒素のような不活
性ガスを用いて真空炉７２を部分的に置換する。真空炉
７２をニッケル合金の融点よりも高く、かつ銅の熱伝導
性材料５０の融点よりも低い第１の温度約１０６５．５
６℃（１９５０°Ｆ）に加熱する。
【００２５】このとき、電熱線１０、内部本体１２、プ
ラグ３０および外部スリーブ３８間の各接合部４８に沿
って塗布されたニッケル合金が溶融する。その後、真空
炉７２の温度をニッケル合金の凝固温度よりも低い第２
の温度約９８２．２２℃（１８００°Ｆ）に下げる。
ラグ３０および外部スリーブ３８間の各接合部４８に沿
って塗布されたニッケル合金が溶融する。その後、真空
炉７２の温度をニッケル合金の凝固温度よりも低い第２
の温度約９８２．２２℃（１８００°Ｆ）に下げる。
【００２６】この第２の温度は電熱線１０のら旋部２０
を囲む空間４２を密封し、同時に組み立て体４６を一体
にろう付けするために約３０分間保持される。これは銅
の熱伝導性材料５０の融点よりもさらに高い融点を有す
る接合部の鋼に拡散したろう層を生じる。この後、真空
炉７２の温度を接合部の拡散ろう層を溶融させる程高く
なく、しかも熱伝導性材料５０の融点よりも十分に高い
第３の温度約１１１２．７８℃（２０３５°Ｆ）に上昇
させる。
を囲む空間４２を密封し、同時に組み立て体４６を一体
にろう付けするために約３０分間保持される。これは銅
の熱伝導性材料５０の融点よりもさらに高い融点を有す
る接合部の鋼に拡散したろう層を生じる。この後、真空
炉７２の温度を接合部の拡散ろう層を溶融させる程高く
なく、しかも熱伝導性材料５０の融点よりも十分に高い
第３の温度約１１１２．７８℃（２０３５°Ｆ）に上昇
させる。
【００２７】銅の熱伝導性材料５０が溶融すると、溶融
した銅がホッパ４４から内部本体１２の頭部１４にある
溝１８を経て電熱線１０のら旋部２０を囲む空間４２に
流れてそこを満たす。上述のように、接合部に沿うろう
層の融点はろう付けされる前の融点よりも十分に高いの
で、ろう付けされた接合部を通って溶融した銅が漏洩す
ることなく、空間４２内を残らず満たして電熱線１０を
鋳込むことができる。
した銅がホッパ４４から内部本体１２の頭部１４にある
溝１８を経て電熱線１０のら旋部２０を囲む空間４２に
流れてそこを満たす。上述のように、接合部に沿うろう
層の融点はろう付けされる前の融点よりも十分に高いの
で、ろう付けされた接合部を通って溶融した銅が漏洩す
ることなく、空間４２内を残らず満たして電熱線１０を
鋳込むことができる。
【００２８】その後、真空炉７２の操作は鋳込まれたノ
ズル３６を取り出す前に窒素のような不活性ガスを供給
しつつ、真空炉７２の温度を徐々に下げて完了する。
ズル３６を取り出す前に窒素のような不活性ガスを供給
しつつ、真空炉７２の温度を徐々に下げて完了する。
【００２９】絶縁キャップ４４で覆うことで銅の熱伝導
性材料５０は底部から冷却し、このため、底部から頂部
にかけて熱伝導性材料５０が一方向に凝固する。この方
法は、冷却中、熱伝導性材料５０の収縮からボイドが生
成するのを防ぐことになる。したがって、ノズル３６を
通って流れる溶融材料に電熱線１０からの熱を均一に伝
えることができる。
性材料５０は底部から冷却し、このため、底部から頂部
にかけて熱伝導性材料５０が一方向に凝固する。この方
法は、冷却中、熱伝導性材料５０の収縮からボイドが生
成するのを防ぐことになる。したがって、ノズル３６を
通って流れる溶融材料に電熱線１０からの熱を均一に伝
えることができる。
【００３０】真空雰囲気のもとで行う鋳込みにより熱伝
導性材料５０を電熱線１０の鋼のケーシング、さらに鋼
製の内部本体１２、外部カラー２６および外部スリーブ
３８と冶金的に結合させることができる。さらに、熱伝
導性材料の一方向の凝固と組み合わされて熱特性が大き
く向上した射出成形用ノズルを得ることが可能になる。
導性材料５０を電熱線１０の鋼のケーシング、さらに鋼
製の内部本体１２、外部カラー２６および外部スリーブ
３８と冶金的に結合させることができる。さらに、熱伝
導性材料の一方向の凝固と組み合わされて熱特性が大き
く向上した射出成形用ノズルを得ることが可能になる。
【００３１】真空炉７２から取り出した後、ホッパ４４
を形成する外部スリーブ３８の上部７４を機械加工で除
去し、さらに仕上げを施す。
を形成する外部スリーブ３８の上部７４を機械加工で除
去し、さらに仕上げを施す。
【００３２】また、図６に示すように、ノズルは後端部
７８から前端部８０にかけて中心部に中心孔７６を加工
し、さらに後端部７８に溝８４と、この溝８４から前方
に延びる熱電対孔８２を形成するために孔加工を施す。
さらに、後端部７８にノズル取り付け用のねじ孔８６
（図４参照）を加工する。
７８から前端部８０にかけて中心部に中心孔７６を加工
し、さらに後端部７８に溝８４と、この溝８４から前方
に延びる熱電対孔８２を形成するために孔加工を施す。
さらに、後端部７８にノズル取り付け用のねじ孔８６
（図４参照）を加工する。
【００３３】本実施例ではノズル３６の前端部８０にゲ
ートインサートを装着するシート部８８を機械加工によ
って形成しているが、これは他の様々なゲート形状に加
工することができる。
ートインサートを装着するシート部８８を機械加工によ
って形成しているが、これは他の様々なゲート形状に加
工することができる。
【００３４】図６に、示すように、完成したノズル３６
は中心孔７６が貫く内部本体部９０を有する。銅の熱伝
導性材料５０によって形成された熱伝導部９２は電熱線
１０、プラグ３０を有する外部カラー部９４および外部
スリーブ９６と同様に内部本体部９０と一体に結合され
る。また、熱伝導性材料５０が内部本体１２の頭部１４
を囲む溝１８を完全に満たすので、ノズルの前端部８０
近くの熱伝導性を向上させることができる。
は中心孔７６が貫く内部本体部９０を有する。銅の熱伝
導性材料５０によって形成された熱伝導部９２は電熱線
１０、プラグ３０を有する外部カラー部９４および外部
スリーブ９６と同様に内部本体部９０と一体に結合され
る。また、熱伝導性材料５０が内部本体１２の頭部１４
を囲む溝１８を完全に満たすので、ノズルの前端部８０
近くの熱伝導性を向上させることができる。
【００３５】使用にあたり、ノズル３６は冷却される金
型内に装着され、溶融材料がキャビティに通じたゲート
に中心孔７６を通って導かれる。射出成形用ノズルの使
用方法は従来の方法と同じであるが、本発明方法で製造
したノズルの熱伝達性能は著しく高くなる。
型内に装着され、溶融材料がキャビティに通じたゲート
に中心孔７６を通って導かれる。射出成形用ノズルの使
用方法は従来の方法と同じであるが、本発明方法で製造
したノズルの熱伝達性能は著しく高くなる。
【００３６】本発明の他の実施例を図７を参照して説明
する。
する。
【００３７】要素の大部分は上記実施例のものと同じで
あり、これらについては同一の符号を付している。本実
施例では絶縁キャップ９８が中空の胴部１００と、ベン
ト口１０４を備えた蓋１０２とを有する。胴部１００は
外部スリーブ３８の上端６６に接して置かれる下端部１
０６を有する。
あり、これらについては同一の符号を付している。本実
施例では絶縁キャップ９８が中空の胴部１００と、ベン
ト口１０４を備えた蓋１０２とを有する。胴部１００は
外部スリーブ３８の上端６６に接して置かれる下端部１
０６を有する。
【００３８】本実施例においては外部スリーブ３８にホ
ッパ４４を形成するのに代えて絶縁キャップ９８に熱伝
導性材料５０の小球を詰めるホッパ１０８を形成する。
熱伝導性材料５０の小球はその下側に空間１１２を保っ
て空気抜きが可能なようにリブ１１０の上方に詰める。
ッパ４４を形成するのに代えて絶縁キャップ９８に熱伝
導性材料５０の小球を詰めるホッパ１０８を形成する。
熱伝導性材料５０の小球はその下側に空間１１２を保っ
て空気抜きが可能なようにリブ１１０の上方に詰める。
【００３９】一方、本実施例の製造方法は鋳込みが完了
した後に除去される外部スリーブ３８の上部７４がない
点を除いて上記実施例のものと同じである。
した後に除去される外部スリーブ３８の上部７４がない
点を除いて上記実施例のものと同じである。
【００４０】この絶縁キャップ９８は単に除去し、ノズ
ル３６に必要な仕上げ加工を施す。好ましくは、絶縁キ
ャップ９８はセラミック材料で製作し、再使用が可能な
ように溶融した銅が多量に付着するのを防ぐ付着抑制剤
をその内面にスプレーする。
ル３６に必要な仕上げ加工を施す。好ましくは、絶縁キ
ャップ９８はセラミック材料で製作し、再使用が可能な
ように溶融した銅が多量に付着するのを防ぐ付着抑制剤
をその内面にスプレーする。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は真空炉の
一度の操作において電熱線を囲む空間を密封するろう付
けと、この密封された空間への熱伝導性材料の鋳込みを
共に行うことができ、真空炉をその都度操作してろう付
けと鋳込みとを行う場合と比べてノズルをより能率的
に、かつ低コストで製作することが可能である。
一度の操作において電熱線を囲む空間を密封するろう付
けと、この密封された空間への熱伝導性材料の鋳込みを
共に行うことができ、真空炉をその都度操作してろう付
けと鋳込みとを行う場合と比べてノズルをより能率的
に、かつ低コストで製作することが可能である。
【図１】本発明による射出成形用ノズルの主要な要素を
示す分解図。
示す分解図。
【図２】本発明による射出成形用ノズルの組み立て体を
示す断面図。
示す断面図。
【図３】組み立て体を真空炉に一括搬入する様子を示す
斜視図。
斜視図。
【図４】完成した射出成形用ノズルを後端部側からみた
平面図。
平面図。
【図５】完成した射出成形用ノズルを前端部側からみた
平面図。
平面図。
【図６】図４および図５のVI−VI線に沿う断面図。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図。
１０ 電熱線 １２ 内部本体 ２６ 外部カラー ３０ プラグ ３６ ノズル ３８ 外部スリーブ ４２ 空間 ５０ 熱伝導性材料 ５４、９８ 絶縁キャップ ７２ 真空炉
Claims (10)
- 【請求項１】後端部、前端部、前記後端部から内部を貫
いて形成された溶融材料通路を有する内部本体部、前記
後端部に隣接して前記内部本体部に設けられた外部カラ
ー部、前記外部カラー部から前記前端部に向けて設けら
れた外部スリーブ部、前記内部本体部に巻き付けられた
ら旋部および前記外部カラー部を貫いて半径方向に突出
させたリード部を有する電熱線、前記内部本体部と前記
外部スリーブ部との間に前記電熱線の該ら旋部を囲むよ
うに形成された熱伝導部を備えてなる射出成形用ノズル
の製造方法であって、外部カラーと前記電熱線とを内部
本体に装着して組み立て体を形成し、前記内部本体との
間に前記電熱線の該ら旋部を囲む空間を形成するように
外部スリーブを装着し、前記内部本体、前記外部カラー
および前記外部スリーブ間の各接合部にろう付け材料を
それぞれ塗布し、前記組み立て体が前記前端部を上方に
置く直立位置を取るとき、前記空間を密封するために真
空炉内のほぼ酸素のない雰囲気のもとで前記組み立て体
をろう付けし、さらに前記内部本体部、前記外部カラー
部、前記電熱線および前記外部スリーブ部と一体に結合
した前記熱伝導部を形成するように真空炉内のほぼ酸素
のない雰囲気のもとで該組み立て体の直立位置を保ちな
がら、熱伝導性材料を前記空間内に鋳込み、望ましい形
状および仕上がりを備えるように鋳込みを完了した前記
ノズルを機械加工するようにしたものにおいて、前記熱
伝導性材料は前記ろう付け材料の融点よりも高い融点を
有し、前記真空炉の一度の操作において前記組み立て体
を共にろう付けし、かつ前記熱伝導性材料を前記空間に
鋳込み、そのとき、初めに前記ろう付け材料の融点より
も高く、かつ前記熱伝導性材料の融点よりも低い第１の
温度に前記真空炉温度を上昇し、次に前記ろう付け材料
の凝固点よりも低い第２の温度に前記真空炉温度を下
げ、さらに前記組み立て体をろう付けするのに十分な時
間該第２の温度に保持し、その後、前記ろう付け材料を
溶融させずに前記熱伝導性材料を前記外部スリーブと前
記内部本体との間の前記電熱線の該ら旋部を囲む前記空
間に鋳込むように該熱伝導性材料の融点よりも高い第３
の温度に前記真空炉温度を上昇するようにしたことを特
徴とする射出成形用ノズルの製造方法。 - 【請求項２】前記真空炉の操作において、さらに鋳込ま
れた前記ノズルを取り出す前に不活性ガスを供給しつ
つ、該真空炉を徐々に冷却することを特徴とする請求項
１記載の射出成形用ノズルの製造方法。 - 【請求項３】前記真空炉の加熱操作中、前記組み立て体
を下側に入口を備えた開口を有する絶縁キャップで覆
い、これにより前記熱伝導性材料を上方にかけて順を追
って冷却することを特徴とする請求項２記載の射出成形
用ノズルの製造方法。 - 【請求項４】前記組み立て体の予め決められた部分を上
方に向けて前記絶縁キャップの該開口内に挿入すること
を特徴とする請求項３記載の射出成形用ノズルの製造方
法。 - 【請求項５】ホッパを形成するために前記外部スリーブ
の上端を直立位置で前記前端部を超えて上方に延ばして
おき、前記真空炉へ前記組み立て体を搬入する前に前記
ホッパ内に決められた量の該熱伝導性材料を充填し、こ
れにより前記真空炉での鋳込み中、前記熱伝導性材料が
溶け、さらに前記外部スリーブと前記内部本体との間の
前記電熱線の該ら旋部を囲む前記空間に流れるようにし
たことを特徴とする請求項４記載の射出成形用ノズルの
製造方法。 - 【請求項６】前記組み立て体の一部を前記外部スリーブ
の該上端を突き当てて前記開口内に収めるように前記絶
縁キャップが取り外し可能に保持されることを特徴とす
る請求項５記載の射出成形用ノズルの製造方法。 - 【請求項７】前記絶縁キャップが前記組み立て体を収め
る前記開口から上方に延びるベント口を備えることを特
徴とする請求項６記載の射出成形用ノズルの製造方法。 - 【請求項８】前記内部本体、前記外部カラーおよび前記
外部スリーブを共にろう付けの前に溶接で仮付けするこ
とを特徴とする請求項７記載の射出成形用ノズルの製造
方法。 - 【請求項９】前記熱伝導性材料が銅からなることを特徴
とする請求項８記載の射出成形用ノズルの製造方法。 - 【請求項１０】前記ろう付け材料がニッケル合金からな
ることを特徴とする請求項９記載の射出成形用ノズルの
製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2132281 | 1994-09-16 | ||
| CA002132281A CA2132281C (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Method of making an injection molding nozzle |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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