JPH1177700A - 中空成形方法ならびに成形物 - Google Patents

中空成形方法ならびに成形物

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JPH1177700A
JPH1177700A JP24813297A JP24813297A JPH1177700A JP H1177700 A JPH1177700 A JP H1177700A JP 24813297 A JP24813297 A JP 24813297A JP 24813297 A JP24813297 A JP 24813297A JP H1177700 A JPH1177700 A JP H1177700A
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JP
Japan
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core
melting
low
resin
point metal
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JP24813297A
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English (en)
Inventor
Shigeo Amagi
滋夫 天城
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/40Removing or ejecting moulded articles
    • B29C45/44Removing or ejecting moulded articles for undercut articles
    • B29C45/4457Removing or ejecting moulded articles for undercut articles using fusible, soluble or destructible cores

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】あらかじめ低融点金属で製作した中子を金型の
キャビティ内へ固定し、中子と金型の間へ樹脂を充填す
ることにより低融点金属製中子と樹脂を一体にした成形
物から低融点金属製中子を短時間に融解除去する中空成
形方法。 【解決手段】中子の内部を中空にし低融点金属の融点温
度より高く、樹脂の軟化温度より低い温度の液体を中子
の内部にも入れ中子を融解除去する。さらに、樹脂の軟
化温度より低い温度の液体を中子の内部に循環させ、中
子を融解除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型内に設けた移
動駒を用いる成形法では成形できない屈曲した、あるい
は複雑な内部に空間を持つ形状の部品を樹脂で成形する
成形方法ならびに成形品に係わる。
【0002】
【従来の技術】内部に空間を持つ形状の部品を樹脂で成
形する際に、あらかじめ低融点金属で製作した中実中子
を金型のキャビティ内へ固定し、中子と金型の間へ樹脂
を充填することにより低融点金属製中子と樹脂を一体に
した成形物を製作し、一体成形物から低融点金属製中子
を除去する際に、中子と樹脂を一体にした成形物を低融
点金属の融点温度より高く、樹脂の軟化温度より低い温
度の液体中に浸け、低融点金属を融解除去していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、低
融点金属製の中子が中実であるため容量が大きいため、
中子を融解除去する際に長時間を要する問題があった。
【0004】本発明の目的は内部に空間を持つ形状の部
品を中子を用いて樹脂成形する際に、短時間に中子を融
解除去する成形方法ならびにこの方法による成形品、例
えば水処理配管,人工心臓ポンプ部品,自動車エンジン
吸気系部品を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】あらかじめ低融点金属で
製作した中子を金型のキャビティ内へ固定し、中子と金
型の間へ樹脂を充填することにより低融点金属製中子と
樹脂を一体にした成形物から低融点金属製中子を除去す
る際に、中子の内部に空洞を設けることにより中子の昇
温,融解に要する熱エネルギー量を削減する。さらに、
中子の内部に低融点金属の融点温度より高く、樹脂の軟
化温度より低い温度の液体を循環させることにより、液
体から樹脂成形物を介さず直接低融点金属へ熱を伝達す
ると同時に、低融点金属に熱を奪われ温度が下がった液
体を循環、所定の温度に加熱した液体に循環、置換させ
ることにより低融点金属製中子の温度を速やかに融点以
上に昇温させ、融解除去することにより、短時間に低融
点金属製中子を除去可能にした。また、低融点金属製中
子と樹脂を一体にした成形物の周囲へ高周波誘導加熱コ
イルを配置し、該コイルに高周波電流を通電し、低融点
金属製中子と樹脂を一体にした成形物の低融点金属部の
みに誘導電流を流し加熱することによりさらに短時間に
低融点金属製中子を除去可能にした。
【0006】また、この融解に用いる液体に低融点金属
を用いると熱伝達率が高くなるためより短時間に低融点
金属製中子を除去できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施例1)本発明の一実施例を以下に説明する。図1
に示す外径40mmの中子の形状にキャビティを堀込んだ
金型1、ならびに金型17を図2に示すように組み合わ
せ、金型下部に設けたゲート部2から錫,ビスマスの比
率を0.57:0.43で混ぜ、合金化した融点139℃
の低融点金属を200℃に加熱して溶解した物を12秒
かけてキャビティ内に充填した。この状態で15秒保持
した後、ゲート部から未凝固の低融点金属を自重により
流出させた。その結果、図3に示す壁の肉厚が2.9〜
3.6mmの中空中子4を得た。
【0008】この低融点金属製外径40mm肉厚2.9〜
3.6mmの中空中子4を、図5に示す中空樹脂成形物と
中子支持部形状のキャビティ7を堀込んだ金型6に図6
に示すようにセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出
成形した。この低融点金属製中空中子4と中空樹脂成形
物8を一体にした成形物を図7に示す。この低融点金属
製中空中子4と中空樹脂成形物8を一体にした成形物を
図9に示すように160℃に加温したエチレングリコー
ル9に浸け、中空中子の内部にエチレングリコールを行
き渡らせ低融点金属製中子を融解除去した。この低融点
金属製中子の融解除去に要した時間は110秒であっ
た。このプロセスにより図10に示す所定の寸法形状の
中空樹脂成形物8を得た。
【0009】(比較例1)本発明の一比較例を以下に説
明する。外径40mmの中子の形状にキャビティを堀込ん
だ金型1,金型2を組み合わせ、金型下部に設けたゲー
ト部から錫,ビスマスの比率を0.57:0.43で混
ぜ、合金化した融点139℃の低融点金属を200℃に
加熱して溶解した物を12秒かけてキャビティ内に充填
した。この状態で80秒保持し、低融点金属を凝固させ
図5に示す中実中子5を得た。この中子を、図5に示す
金型にセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出成形す
る。この低融点金属製中子と樹脂を一体にした成形物を
図11に示すように160℃に加温したエチレングリコ
ール9に浸け、低融点金属製中実中子5の融解除去を開
始した。しかし、低融点金属製中実中子5が融解除去さ
れる前に中空樹脂成形物8が変形し始めた。
【0010】(実施例2)本発明の一実施例を以下に説
明する。図1に示す外径40mmの中子の形状にキャビテ
ィを堀込んだ金型1、ならびに金型17を図2に示すよ
うに組み合わせ、金型下部に設けたゲート部2から錫,
ビスマスの比率を0.57:0.43で混ぜ、合金化した
融点139℃の低融点金属を200℃に加熱して溶解し
た物を12秒かけてキャビティ内に充填した。この状態
で15秒保持した後、ゲート部から未凝固の低融点金属
を自重により流出させた。その結果、図3に示す壁の肉
厚が2.9〜3.6mmの中空中子4を得た。
【0011】この低融点金属製外径40mm肉厚2.9〜
3.6mmの中空中子4を、図5に示す中空樹脂成形物と
中子支持部形状のキャビティ7を堀込んだ金型6に図6
に示すようにセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出
成形した。この低融点金属製中空中子4と中空樹脂成形
物8を一体にした成形物を図7に示す。この低融点金属
製中子4と中空樹脂成形物8を一体にした成形物を図1
2に示すように160℃に加温したエチレングリコール
9に浸け、低融点金属製中空中子4の下端に160℃に加
温したエチレングリコールをポンプで噴出させるノズル
11を配置し、低融点金属製中空中子の内部にエチレン
グリコールを循環オイルパイプ12を通して循環させ低
融点金属製中空中子4を融解除去した。この低融点金属
製中子4の融解除去に要した時間は56秒であった。こ
のプロセスにより図10に示す所定の寸法形状の中空樹
脂成形物8を得た。
【0012】(実施例3)本発明の一実施例を以下に説
明する。図1に示す外径40mmの中子の形状にキャビテ
ィを堀込んだ金型1、ならびに金型17を図2に示すよ
うに組み合わせ、金型下部に設けたゲート部2から錫,
ビスマスの比率を0.57:0.43で混ぜ、合金化した
融点139℃の低融点金属を200℃に加熱して溶解し
た物を12秒かけてキャビティ内に充填した。この状態
で15秒保持した後、ゲート部から未凝固の低融点金属
を自重により流出させた。その結果、図3に示す壁の肉
厚が2.9〜3.6mmの中空中子4を得た。
【0013】この低融点金属製外径40mm肉厚2.9〜
3.6mmの中空中子4を、図5に示す中空樹脂成形物と
中子支持部形状のキャビティ7を堀込んだ金型6に図6
に示すようにセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出
成形した。この低融点金属製中空中子4と中空樹脂成形
物8を一体にした成形物を図7に示す。この低融点金属
製中空中子4と中空樹脂成形物8を一体にした成形物の
上下端に図13に示すように低融点金属を循環させる低
融点金属循環パイプ15をフッ素ゴム製パッキング14
を介して配置し、低融点金属製中空中子4の内部に20
0℃に加熱融解した低融点金属を循環させ低融点金属製
中空中子4を融解除去した。この低融点金属製中空中子
4の融解除去に要した時間は50秒であった。このプロ
セスにより図10に示す所定の寸法形状の中空樹脂成形
物8を得た。
【0014】(実施例4)本発明の一実施例を以下に説
明する。図1に示す外径40mmの中子の形状にキャビテ
ィを堀込んだ金型1、ならびに金型17を図2に示すよ
うに組み合わせ、金型下部に設けたゲート部2から錫,
ビスマスの比率を0.57:0.43で混ぜ、合金化した
融点139℃の低融点金属を200℃に加熱して溶解し
た物を12秒かけてキャビティ内に充填した。この状態
で15秒保持した後、ゲート部から未凝固の低融点金属
を自重により流出させた。その結果、図3に示す壁の肉
厚が2.9〜3.6mmの中空中子4を得た。
【0015】この低融点金属製外径40mm肉厚2.9〜
3.6mmの中空中子4を、図5に示す中空樹脂成形物と
中子支持部形状のキャビティ7を堀込んだ金型6に図6
に示すようにセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出
成形した。この低融点金属製中空中子4と中空樹脂成形
物8を一体にした成形物を図7に示す。この低融点金属
製中空中子4と中空樹脂成形物8を一体にした成形物の
周囲へ図14に示すよに高周波誘導加熱コイル16を配
置し、160℃に加温したエチレングリコール9に浸
け、高周波誘導加熱コイルに13kHz,160V,1
60Aの高周波電流を30秒通電して低融点金属製中空
中子4を融解除去した。この低融点金属製中空中子4の
融解除去に要した時間は45秒であった。このプロセス
により図10に示す所定の寸法形状の中空樹脂成形物8
を得た。
【0016】(実施例5)本発明の一実施例を以下に説
明する。図1に示す外径40mmの中子の形状にキャビテ
ィを堀込んだ金型1、ならびに金型17を図2に示すよ
うに組み合わせ、金型下部に設けたゲート部2から錫,
ビスマスの比率を0.57:0.43で混ぜ、合金化した
融点139℃の低融点金属を200℃に加熱して溶解し
た物を12秒かけてキャビティ内に充填した。この状態
で15秒保持した後、ゲート部から未凝固の低融点金属
を自重により流出させた。その結果、図3に示す壁の肉
厚が2.9〜3.6mmの中空中子4を得た。
【0017】この低融点金属製外径40mm肉厚2.9〜
3.6mmの中空中子4を、図5に示す中空樹脂成形物と
中子支持部形状のキャビティ7を堀込んだ金型6に図6
に示すようにセットし、ナイロン66樹脂を用いて射出
成形した。この低融点金属製中空中子4と中空樹脂成形
物8を一体にした成形物を図7に示す。この低融点金属
製中空中子4と中空樹脂成形物8を一体にした成形物の
周囲へ図15に示すように高周波誘導加熱コイル16を
配置し、160℃に加温したエチレングリコール9に浸
け、低融点金属製中空中子4の下端に160℃に加温し
たエチレングリコール9をポンプで噴出させるノズル1
1を配置し、循環オイルパイプ12を通してエチレング
リコール9を循環させ、これと平行して高周波誘導加熱
コイル16に13kHz,160V,160Aの高周波
電流を30秒通電して低融点金属製中空中子4を融解除
去した。この低融点金属製中空中子4の融解除去に要し
た時間は32秒であった。このプロセスにより図10に
示す所定の寸法形状の中空樹脂成形物8を得た。
【0018】
【発明の効果】あらかじめ低融点金属で製作した中子を
金型のキャビティ内へ固定し、低融点金属製中子と樹脂
を一体にした成形物を製作し、一体成形物から低融点金
属製中子を除去して内部に空間を持つ形状の部品を樹脂
で成形する際に、短時間に低融点金属製中子を融解除去
する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる低融点金属製中子を成形する金
型の鳥瞰図。
【図2】本発明に係わる低融点金属製中子を成形するた
めに組み合わせた状態の金型の鳥瞰図。
【図3】本発明に係わる低融点金属製中空中子の鳥瞰
図。
【図4】比較例に係わる低融点金属製中実中子の鳥瞰
図。
【図5】本発明に係わる低融点金属製中空中子と中空樹
脂成形物を一体に成形する金型の鳥瞰図。
【図6】本発明に係わる低融点金属製中空中子と中空樹
脂成形物を一体に成形する金型に低融点金属製中空中子
をセットした状態を示す鳥瞰図。
【図7】本発明に係わる低融点金属製中空中子と中空樹
脂成形物を一体にした成形物の鳥瞰図。
【図8】本発明に係わる図7の低融点金属製中空中子と
中空樹脂成形物を一体にした成形物のA−A′断面図。
【図9】本発明による第1実施例の低融点金属製中空中
子と中空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金属
製中空中子を除去する装置の鳥瞰図。
【図10】本発明により成形した中空樹脂成形物。
【図11】比較例1に係わる低融点金属製中実中子と中
空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金属製中実
中子を除去する装置の鳥瞰図。
【図12】本発明による第2実施例の低融点金属製中空
中子と中空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金
属製中空中子を除去する装置の鳥瞰図。
【図13】本発明による第3実施例の低融点金属製中空
中子と中空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金
属製中空中子を除去する装置の鳥瞰図。
【図14】本発明による第4実施例の低融点金属製中空
中子と中空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金
属製中空中子を除去する装置の鳥瞰図。
【図15】本発明による第5実施例の低融点金属製中空
中子と中空樹脂成形物を一体にした成形物から低融点金
属製中空中子を除去する装置の鳥瞰図。
【符号の説明】
1…中子成形金型、2…ゲート、3…中子成形金型冷却
水入出パイプ、4…低融点金属製中空中子、5…低融点
金属製中実中子、6…中空樹脂成形金型、7…中空樹脂
成形キャビティー、8…中空樹脂成形物、9…エチレン
グリコールオイル、10…オイルバス、11…循環オイ
ルノズル、12…循環オイルパイプ、13…成形物支
え、14…フッ素ゴム製パッキング、15…低融点金属
循環パイプ、16…高周波誘導加熱コイル、17…中子
成形金型。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29L 22:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】あらかじめ低融点金属で製作した中子を金
    型のキャビティ内へ固定し、中子と金型の間へ樹脂を充
    填することにより低融点金属製中子と樹脂を一体にした
    成形物から低融点金属製中子を除去して樹脂成形物を得
    る成形方法において、中子と樹脂を一体にした成形物か
    ら露出している中子部の少なくとも1箇所から中子の内
    部へつながる空洞を持つ中子を用いて中子と樹脂を一体
    に成形し、中子を融解除去する樹脂中空成形方法、なら
    びにこの成形方法で成形した樹脂中空成形品。
  2. 【請求項2】あらかじめ低融点金属で製作した中子を金
    型のキャビティ内へ固定し、中子と金型の間へ樹脂を充
    填することにより低融点金属製中子と樹脂を一体にした
    成形物から低融点金属製中子を除去して樹脂成形物を得
    る成形方法において、中子と樹脂を一体にした成形物か
    ら露出している中子部の少なくとも2箇所間を貫通する
    孔を持つ中子を用いて中子と樹脂を一体に成形し、中子
    を融解除去する樹脂中空成形方法、ならびにこの成形方
    法で成形した樹脂中空成形品。
  3. 【請求項3】前記第2項に於て低融点金属製中子と樹脂
    を一体にした成形物から低融点金属製中子を除去する際
    に、中子の内部に低融点金属の融点温度より高く、樹脂
    の軟化温度より低い温度の液体を循環させ、中子を融解
    除去する樹脂中空成形方法、ならびにこの成形方法で成
    形した樹脂中空成形品。
  4. 【請求項4】前記第2項に於て低融点金属製中子と樹脂
    を一体にした成形物から低融点金属製中子を除去する際
    に、中子の内部に低融点金属の融点温度より高く、樹脂
    の軟化温度より低い温度の合金液体を循環させ、中子を
    融解除去する樹脂中空成形方法、ならびにこの成形方法
    で成形した樹脂中空成形品。
  5. 【請求項5】前記第1項に於て低融点金属製中子と樹脂
    を一体にした成形物から低融点金属製中子を除去する際
    に、低融点金属製中子と樹脂を一体にした成形物の周囲
    へ高周波誘導加熱コイルを配置し、該成形物と該コイル
    を低融点金属の融点温度より高く、樹脂の軟化温度より
    低い温度の液体に浸け、該コイルに高周波電流を通電し
    中子を融解除去する樹脂中空成形方法、ならびにこの成
    形方法で成形した樹脂中空成形品。
  6. 【請求項6】前記第2項に於て低融点金属製中子と樹脂
    を一体にした成形物から低融点金属製中子を除去する際
    に、低融点金属製中子と樹脂を一体にした成形物の周囲
    へ高周波誘導加熱コイルを配置し、該成形物と該コイル
    を低融点金属の融点温度より高く、樹脂の軟化温度より
    低い温度の液体に浸け、該コイルに高周波電流を通電
    し、同時に中子の内部に低融点金属の融点温度より高
    く、樹脂の軟化温度より低い温度の液体を循環させ、中
    子を融解除去する樹脂中空成形方法、ならびにこの成形
    方法で成形した樹脂中空成形品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137514A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Jmc:Kk 人工臓器の製造方法、及び人工臓器
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WO2018193269A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Mclaren Automotive Limited Hollow part manufacture

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