JPH09174582A - 中空成型品及びその製造方法 - Google Patents

中空成型品及びその製造方法

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JPH09174582A
JPH09174582A JP34106295A JP34106295A JPH09174582A JP H09174582 A JPH09174582 A JP H09174582A JP 34106295 A JP34106295 A JP 34106295A JP 34106295 A JP34106295 A JP 34106295A JP H09174582 A JPH09174582 A JP H09174582A
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稔 柴田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 局部的な厚肉部を有するプラスチック製薄肉
中空成型品及びその成型品を安価に一体的に成形するた
めの製造方法を提供する。 【解決手段】 プラスチック材料を中空割り型に投入
し、回転遠心力で金型の内壁に均等に付着させる工程と
回転を停止し未付着材料を重力で流下させて厚肉部を形
成させる工程を炉内で加熱しながら連続的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、局部的な厚肉部を
有するプラスチック製薄肉中空成型品及びその成型品を
一体的に成形する製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、回転成形は大型容器等の中空
成型品の大量生産に活用されている。プラスチックやゴ
ムの固形分が液体に分散したペーストやラテックス或い
は金属やプラスチックの固形分が気体に分散した粉体の
流動性を利用した成形方法である。このような流動性材
料を中空金型に投入して密閉し、炉内で回転しながら加
熱溶融・固化し、その後冷却して中空成形物を得る方法
である。回転遠心力を利用して金型内に投入した材料を
分散させ、金型内面の凹凸に沿って均一に付着させ溶融
して均一な膜厚を得るのに適している。また、金型はマ
スターの電鋳加工等により容易にまた安価に作製できる
ので、所望の形状を精度良く安価に大量に複製できる。
従って、用途的に形状重視の安価な成型品に利用される
ことが多い。
【0003】しかし、均一な肉厚をもち、中空軽量化や
材料の削減が可能な中空体の優れた製造方法でありなが
ら、工業的な機能部品に使用されることが少ない。中空
部分の成形収縮率の振れが大きく寸法精度が安定しない
ため中空体自体の成形は良いが他の部品との接合に難点
がある、中空体は基本的に均一な膜厚であり局部的な変
化は形状面のみで部分的な物性面の変化に乏しい等の課
題がある。このような課題に対して、別の射出成型品等
の部品を後接着、或いは液状樹脂の塗布・注入等の工夫
はあるがコストアップや手間を避けることは出来ず、外
観的にも限界もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、局部的な厚
肉部を有するプラスチック製薄肉中空成型品及びその成
型品を安価に一体的に成形するための製造方法を提供す
るものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、中空の割り金
型の中に粉体或いはペースト状のプラスチック材料を投
入し密閉した後、互いに直交する二本の回転軸のまわり
に金型を回転させながらプラスチック材料を回転遠心力
で金型の内壁に均等な肉厚に付着させる薄肉部形成工程
と、その後、二軸回転を停止し未付着材料を重力を利用
して流下させて厚肉部を形成する工程を炉内で加熱しな
がら連続的に行うことにより、局部的な圧肉部と均一な
薄肉部を一体成形することを特徴とする中空成型品及び
その製造方法である。また、厚肉部と薄肉部のほぼ境界
部分に割面を有する中空の割金型を予熱し、薄肉部金型
に粉体或いはペースト状のプラスチック材料を投入して
材料を付着させ未付着材料を排出し、厚肉部金型に所定
の材料を注入し、両型を密閉し、炉内で厚肉部を下にし
て加熱することにより、局部的な厚肉部と均一な薄肉部
を一体成形することを特徴とする中空成型品及びその製
造方法である。また厚肉部形成工程において厚肉部を成
形する金型部を下にして厚肉部中央に直交する鉛直軸を
回転軸にして、一軸回転させながら厚肉部を形成させる
ことを特徴とする中空成型品及びその製造方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図面により本発明を詳しく説
明する。図1は本発明の一実施例となる中空成型品であ
り、図2はその断面図である。また、図3は使用する金
型の一実施例となる電鋳型を示す図であり、図4はその
型開き状態図である。
【0007】図1に示す中空成型品は、ほぼ球形に近い
形状の薄肉部(1)の下部に厚肉部(2)、更に別の成
型品等への接合に利用できる取付部(3)で構成されて
いる。薄肉部(1)は材料の流動性を利用することから
球形のような平滑であることが好ましいが、特に拘る程
度ではなく種々の凹凸形状が可能である。また、薄肉部
(1)と厚肉部(2)で形成される中空内腔は成形直後
から閉鎖系であることも可能であるが、冷却後の離型時
成型品体積を縮小して離型性を良くするためには薄肉部
(1)に部分的な開口部となりうる部分を設けることも
ある。また、図2に示すように厚肉部(2)の内腔表面
は溶融したプラスティック材料が流下沈静化した実質的
に水平面を少なくとも中央部に有しており、その辺縁部
が持ち上がるようにやや湾曲する傾向があり、更に薄肉
部(1)形状は中空割型の割面に当たる型合せ面(4)
は厚肉部(2)の中空体内面にほぼ平行であることが、
金型の取付や成形作業の操作性上望ましい、等が成型品
の設計上の留意点である。
【0008】図2、3は上述実施例に使用する電鋳型の
模式図である。基本的に薄肉部金型(5)、厚肉部金型
(6)、より構成される。薄肉部金型(5)では薄肉部
が、厚肉部金型(6)では厚肉部分が、更に底部に設け
られた取付部金型(7)で取付部(3)が形成される。
これら金型の本体は、例えば電鋳型であれば木製または
蝋製のマスターから転写により容易に作製され、銅、真
鍮等の熱伝導性の良い材料で作製されることが好まし
く、その部位の成型品肉厚に応じて電鋳厚みを調整して
材料の溶融着肉を同じように進行させる配慮が必要であ
る。原則的には、薄肉部金型(5)は肉厚に厚肉部金型
(6)及び取付部金型(7)は薄肉にし、具体的には加
熱炉の伝熱具合、成型品の目標肉厚等で試験成形しなが
ら調整する。少なくとも薄肉部金型(5)は金型本体の
肉厚をほぼ同じにして均一な熱伝導が付着した成形材料
に効率よく与えられることが肝要である。また、金型に
はフレーム(11)がそれぞれの金型に取り付けられて
おり、加熱炉内の回転駆動部への設置と金型開閉時のハ
ンドリングに供される。これら金型は、型合せ面(4)
で接合したとき全周に亘って原則的に一致しており、材
料投入後の型閉時に留め金で金型内が密閉固定される構
造になっている。また、炉内の加熱による材料及び空気
の膨張で材料が漏出して投入材料の定量性が損なわれな
いようなシール性が肝要である。
【0009】使用するプラスティック材料は、薄肉部
(1)が先に溶融着肉し、その後、薄肉部(1)の硬化
と平行して厚肉部(2)及び取付部(3)の金型表面よ
り内部の未溶融材が硬化する経過をとるため、加熱劣化
や変色が起こりにくい熱安定性が要求される。かつ、薄
肉部(1)の肉厚の均一化や厚肉部(2)への流下と接
合一体化のためには適度な流動性が必要である。例えば
塩ビプラスチゾルの場合、次のような配合材料で作製す
ることができる。 PVCペーストレジン:100部(重合度1600) 可塑剤(DOP) : 80部 可塑剤(DNP) : 50部 安定剤(Ca・Zn系) : 2部
【0010】成型方法の一実施例を説明すると、型合わ
せでは、まず、厚肉金型(6)を二軸回転成形装置上で
移動させるため円盤に固定する。厚肉金型(6)に成型
品を形成するに必要な所定量のプラスチック材料を計量
して投入する。また、この際薄肉金型(5)にも補助的
に材料投入することや、解放部を備えた成型品であれば
その開口部から材料投入することを併用してもよい。次
に、型合わせ後に固定させた型に上から薄肉部金型
(5)を位置決め穴(10)と位置決めピン(9)を合
わせながら型合わせして固定ハンドル(8)を厚肉部金
型(6)の固定フック(12)にしっかり固定させる。
型合せ後、型を加熱炉に入れ二軸回転させながら約26
0℃で3分程度型を加熱する。次に、加熱炉の中で二軸
回転を終了し円盤を水平回転させながら5分30秒程度
加熱する。金型内の材料は一定時間の二軸回転中に遠心
力で一定の厚さで型の内壁で着肉し均一な肉厚の薄肉部
(1)を形成する。水平回転の際、未硬化の材料は、重
力により厚肉部金型(6)流下して硬化し薄肉部(1)
と厚肉部(2)及び取付部(3)が一体化される。その
際、材料の流動性(粘度)や金型形状によっては、重力
と回転運動の併用のよる接合部の均質一体化を必要とせ
ず、水平回転せずに加熱炉の中で水平を維持した状態の
静置でも良い。その後炉から出し水冷後、金型を開き成
形品を脱型する。また、本実施例では金型の加熱を均一
にするために金型の回転を行ったものである。予熱炉及
び加熱炉の性能や方式(電熱、ガス燃焼、高周波)によ
り加熱状態が異なることは本発明を制約するものではな
い。
【0011】更に、成型方法の別の一実施例を説明する
と、型合わせでは、まず、厚肉金型(6)を二軸回転成
形装置上で移動させるため円盤に固定する。固定させた
型に上から薄肉部金型(5)を位置決め穴(10)と位
置決めピン(9)を合わせながら型合わせして固定ハン
ドル(8)を厚肉部金型(6)の固定フック(12)に
しっかり固定させる。型合せ後、型を予熱炉に入れ回転
させながら約260℃で3分程度型を熱する。次に、予
熱炉から型を出し金型を開き、双方の型を水平状態に置
く。各型に材料を型に満杯に投入し、20〜30秒後に
薄肉部金型(5)内の材料を一気に排出し排出しきった
時点で再度型を合わせる。更に、厚肉部金型(6)を下
向きにして型を加熱炉に入れ約260℃で水平回転させ
ながら5分30秒程度加熱する。薄肉部金型(5)内の材
料は一定時間後一気に排出した時点で一定の厚さで型の
内壁で着肉し均一な肉厚の薄肉部(1)を形成する。水
平回転の際、未硬化の材料は、重力により厚肉部金型
(6)流下して硬化し薄肉部(1)と厚肉部(2)及び
取付部(3)が一体化される。その際、材料の流動性
(粘度)や金型形状によっては、重力と回転運動の併用
のよる接合部の均質一体化を必要とせず、水平回転せず
に加熱炉の中で水平を維持した状態の静置でも良い。そ
の後炉から出し水冷後、金型を開き成形品を脱型する。
また、本実施例では金型の加熱を均一にするために金型
の回転を行ったものである。予熱炉及び加熱炉の性能や
方式(電熱、ガス燃焼、高周波)により加熱状態が異な
ることは本発明を制約するものではない。
【0012】
【発明の効果】本発明の方法に従うことにより、従来作
製するのに手間のかかった局部的な厚肉部を有する薄肉
中空成型品を一体で成形することができ、あらかじめ厚
肉成形品を作っておいたり、後加工で貼り合わせをする
手間がなくなり、工業的な局部的な厚肉部を有する薄肉
中空成型品及びその製造方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の外観図
【図2】本発明による一実施例の断面図
【図3】本発明に使用する金型の一実施例の型合せ状態
【図4】本発明に使用する金型の一実施例の型開き状態
図 (a)薄肉部用金型 (b)厚肉部用金型
【符号の説明】
1.薄肉部 2.厚肉部 3.取付部 4.型合せ面 5.薄肉部金型 6.厚肉部金型 7.取付部金型 8.固定ハンドル 9.位置決めピン 10.位置決め穴 11.フレーム 12.固定フック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空の割り金型の中に粉体或いはペース
    ト状のプラスチック材料を投入し密閉した後、互いに直
    交する二本の回転軸のまわりに金型を回転させながらプ
    ラスチック材料を回転遠心力で金型の内壁に均等な肉厚
    に付着させる薄肉部形成工程と、その後、二軸回転を停
    止し未付着材料を重力を利用して流下させて厚肉部を形
    成する工程を炉内で加熱しながら連続的に行うことによ
    り、局部的な厚肉部と均一な薄肉部を一体成形すること
    を特徴とする中空成型品及びその製造方法。
  2. 【請求項2】 厚肉部と薄肉部のほぼ境界部分に割面を
    有する中空の割金型を予熱し、薄肉部金型に粉体或いは
    ペースト状のプラスチック材料を投入して材料を付着さ
    せ未付着材料を排出し、厚肉部金型に所定の材料を注入
    し、両型を密閉し、炉内で厚肉部を下にして加熱するこ
    とにより局部的な厚肉部と均一な薄肉部を一体成形する
    ことを特徴とする中空成型品及びその製造方法。
  3. 【請求項3】 厚肉部形成工程において厚肉部を成形す
    る金型部を下にして厚肉部中央に直交する鉛直軸を回転
    軸にして、一軸回転させながら厚肉部を形成させる請求
    項1又は2記載の中空成型品及びその製造方法。
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