JPS6399916A

JPS6399916A - 射出成形機の加硫方法および装置

Info

Publication number: JPS6399916A
Application number: JP61092565A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakai; 隆中井
Original assignee: Matsuda Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Matsuda Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1988-05-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ　産業上の利用分野本発明は射出成形機の加硫方法およびその装置に関し、
特にゴム材料を金型内に射出し加硫して成形品を作製す
る射出成形機において、ゴムの加硫方法に関するもので
ある。

口　発明の概要この発明は、ゴム射出成形機において、ゴム自体がＵ　
ＨＦ　（Ｕｌｔｒａ　Ｈｉｇｈ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　
　）の吸収により発熱することを利用して、通路の１部
でマイクロ波を照射し、その電界強度を制御することに
より、ゴムの高速加硫および品質向上を行うものである
。

ハ　従来の技術最近、産業の発達や材料開発の進歩などに伴って、ゴム
成形品の需要が増々高まる傾向にある。

その成形品を製造する射出成形機は、一般に、第１図に
示すように、先端にはゴム材料９ｂを通すためのノズル
部１、内部にはゴム材料９ａの取込みなどを行うスクリ
ュー５を有し、外周には加熱するためのピー４−８ｂ：
取付られているシリンダー６と、材料を通すためのスプ
ル一部２および熱加硫するための金型ヒーター７を具備
する金型３等によって構成される。成形加工は、先ず、
スクリュー５をＡ方向に回転し、かつ後退させることに
より、ゴム材料９ａを矢印Ｂから取込み前方に押出して
溶融可塑化１−、スクリュー５の先端部分に溶融状態の
材料９ｂを一定量蓄積する。その後、その材料９ｂをス
クリュー５の前進によって、ノズル部１、スプル一部２
を通（、て金型３内に射出し、金型ヒーター７で加熱す
ることにより加硫し、成形品を作っている。

二　発明が解決しようとする問題点上述した成形加工法では、ヒー４−８の加熱によって溶
融状態にし、金型ヒー４−７の加熱によって加硫させて
いるために、ｉ）加硫に長い時間が必要である　ｉｉ）
スクリュー５による練り時間の差異などによって、溶融
状態に温度ムラが生じ、フローマーク、そり、ひずみ、
ひけ、はぐりなどが発生し易い　ｆｉｔ）また、加硫時
間を短くするために加硫温度を高くすると、加硫もどり
等が生じて品質を低下させる。等の問題があった。

なお、上記を改良するものとして、本発明者は、第１図
のノズル部１とシリンダー６の先端部との間にマイクロ
ウェーブ誘電加熱部を付加し、射出するゴム材料９ｂに
マイクロ波を照射することによって、ゴム自体を内部発
熱させ、それを金型３内に充填する方法を考案している
（実願昭６０−０７４２６０号を参照）。へしかし々が
ら、射出動作において、射出されるゴムの量などに対応
させて、マイクロ波の照射する量すなわち、ゴム自体の
内部発熱量を決定し、ゴムの昇温値を極め細かく制御す
ることにより、さらに良品に加硫する方法の実現が強く
望まれていた。

本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、簡単
かつ安価な方法により、ゴムの加硫時間を短縮すると共
に、成形品の品質を向上させることのできる射出成形機
の加硫方法および装置を提供することにある。

ホ　問題点を解決するための手段射出機構で溶融可塑化したゴムにマイクロ波を照射して
射出し、金型内で熱加硫する射出成形機において、上記
マイクロ波の照射する量を上記射出の量が単位時間当り
多いときには多くし、反対に射出の量が少ないと六には
少なくなるように制御することに特徴ｂ１ある。

作用一般に、マイクロ波が照射されると、ゴムの発熱Ｐ、がＰ１＝に、自Ｆ＠ＥＣＷ／ｃ？ｉ？〕・・・・・・・・
・・・・・・・（１）ただし、Ｆ：周波数（Ｈｚ）、Ｅ
：電界強度（Ｖ／創）　％　ｋ＋　：定数、で表わされ
、一方、昇温させるためのエネルギーＰ、としては、Ｐ
ｘ　”　ｋｔ　”　Ｗ・ΔＴ／ｌ　（Ｗ）　　・・・・
・・・・・（２）ただし、Ｗ：ゴムの重量〔？〕、ΔＴ
：昇温範囲（’ｒｔ　　Ｔ＋　１　（Ｃ）、ｔ：照射時
間（Ｓｅｃ　）、ｋ、：定数で示されることから、単位時間当りに射出されるゴムの
量が多いときには強い電界強度Ｅで照射し、また、ゴム
の通過時間が長いときには弱い電界強度Ｅで照射するこ
とによって、任意な値に昇温したゴムを金型内に送り込
み充填させることができる。

ト　実施例以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示すマイクロウェーブ誘
電加熱部の構成図、第３図は第２図の誘電加熱部を制御
する電気プロ・ツク図、表１は第２図、第３図の動作を
説明するためのものである。

第２図において、１１は取付台２１に接触してシリンダ
ー１６内にある溶融状の材料１９を金型１３内に導くた
めのノズル部、２２はノズル部１１゜ノズルプレート２
４．導波管５８ｄを支持してシリンダー１６の先端部に
固定される取付板、２３はサイドプレート２６およびチ
ェープ２７を挟み込んでいるノズルプレート２４を固定
するサイドカバー、２５は、サイドカバー２３と同様に
ノズルプレート２４を固定すると共に導波管５８ｄから
のマイクロ波を効車良くサイドプレート２６内へ搬送す
るプレート、１５は、前述の第１図のスクリュー５と同
様に前後（あるいは上下）に移動して、材料１９の溶融
可塑化、・計量（取込）、押出などを行うスクリュー（
またはプランジャー）である。

第３図において、５０はゴム射出成形機の全体を制御す
る射出成形制御装置、５１は、材料のゴムを放射線加熱
するマイクロ波誘電加熱部であり、マグネトロンで発振
した９１５ＭＨｚまたはλ４５０ＭＨｚのマイクロ波を
導波管５８ａに出力するマイクロ波発振器５２、永久磁
石、フェライト、水負荷でなり、アプリケータ側からの
反射電力を吸収してマグネトロンを保護するアイソレー
タ５３、マイクロ波の入射・反射電力を測定して整合状
態を監視するパワーモニター５４、反射電力を調整して
アプリケータ５６の電界強度（Ｖ　／　ｃｍ　］を決定
する整合器５５、射出成形制御装置ｔ５０からの出力信
号Ｖを受けて整合器５５を駆動し調整する出力調整部５
７、チューブ２７内を通過するゴムにマイクロ波を照射
して発熱させるアプリケーター５６でよって、マイクロ
波の損失を最少限にすると共に、チェープ２７にはゴム
材料１９の通過に対し、耐摩耗性を待たせている。また
、マイクロ波（１〜１００ＧＨｚ　）には、一般に市販
されているマグネトロンを使用する。

本発明の加硫方法は、金型１３が取付台２１に型締され
、スクリュー１５が回転し後退して、先端部に材料１９
を溶融状態で一定量蓄積（計量）した後、表１に示すよ
うに、スクリュー１５の前進移動を速度１→２→３→４
と次第に遅くして射出する場合には、先ず、射出成形制
御装置５０が出力信号Ｖで１速度１〃を出力すると、出
力調整部５７が整合器５５を調整してマイクロ波をアプ
リケーター５６に照射させるが、それは、１速度１Ｎで
押出される材料１９をチューブ２フ内°を、通過する間
に加硫温度の気付手前の温度まで昇温するような電界強
度でマイクロ波を照射する。

なお、実際には、マイクロ波を希望の電界強度で照射す
るまでには出力調整部５７などによる遅れ時間１＋が生
ずるので、射出成形制御装置１５Ｇには、射出開始より
ｔ８秒だけ早めに気速度１〃を出力させる。

次に、出力調整部５７は、１速度２１を受信すると、上
記と同様整合器５５を調整して照射させるが、気速度２
〃で押出される材料１９をチューブ２７内を、通過する
間に気速度１〃のときと同一の温度まで発熱させるよう
な電界強度でマイクロ波を照射するようにｖ４１！！！
、する。

続いて、１速［３＃、％速度４〃に対しても同様の調整
を行って、金を内には同一値まで昇温したゴム材料１９
で充填してゆき、１速度４〃の終了すなわち射出完了と
同時にアプリケ−４−５６に対するマイクロ波の照射を
停止する。これにより、射出する材料１９の温度を電位
時間当りの射出量に関係なく一定値に発熱させて金型１
３内に充填させることができるので、金型１３内で温度
ムラが生ずることはなく、フローマーク、そり、ひずみ
、ひけ等のない成形品を製造することができる。

それと共に金型内において、加硫温度までの昇温範囲が
極く僅かであるので短時間で加硫させることが可能であ
る。

このように、速度すなわち射出の量に対応させてマイク
ロ波の照射量を変化し、均一な加硫温度に近い値に昇温
させた後加硫させるので、良質かつ低コストの成形品を
得ることができる。

なお、本実施例において、ｉ）速度を４段階に変えて射
出したが、段数は任意に決定１−て良く、また、早めた
り遅くしたり、あるいは連続的な制御を実行することも
容易に実現できる。ｉｔ）射出成形制御装置５０の出力
信号Ｖに速度情報（油の流量）を用いたが、スクリュー
（またはプランジャー）１５の前進運動を決めるもう一
方の圧力情報も使用できることは明らかである。ｉｉ）
アプリケ−４−５６をノズル部１１とシリンダー１６と
の間に設けたが、これをノズル部１１と金型１３のキャ
ビティ間、すなわちスプル一部に設け、前述と同様にマ
イクロ波の電界強度を制御して、射出の材料１９を発熱
させることができる。

表１の点線は、材料１９の温度を次第に下げながら射出
する場合の制御内容であり、出力調整部５７が速度１→
２→３→４の変化に対して、出力信号Ｖが一定であって
もマイクロ波の照射電力を時間と共に弱めるように整合
器５５を調整する。また、反対に、時間的に電界強度を
強めるように制御することで、材料１９の温度を次第に
上げながら射出させることができる。

マイクロ波の照射する量すなわち電界強度値は、射出の
量、チューブ２７の長さなどによる構造や、極性、非極
性ゴムあるいはカーボンブラックの種類、添加量などに
よる材料の条件によって決定する。

マイクロ波の照射量を速度（あるいは圧力）の変化に応
じて変える方法で述べてきたが、照射量を一定値にした
ままで、射出速度（あるいは射出圧力）の人を変え、材
料１９の照射時間を変化させることにより同様に材料１
９を昇温させることができる。

また、ゴム射出成形機について述べたが、樹脂材料を射
出成形する射出成形機の加熱として、本発明の方法を採
用することも可能である。

チ　発明の詳細な説明したように、溶融状態の材料を射出し、金型内で
加硫成形する射出成形機において、射出する材料にマイ
クロ波を照射し発熱させた後、金型内に充填し加硫成形
させるので、加硫時間は短縮し、成形品の品質は大巾に
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の射出成形機の構成図、第２図は本発明の
一実施例を示すマイクロウェーブ誘電加熱部の構成図、
第３図はマイクロウェーブ誘電加熱部の電気ブロック図
である。１．１１・・・ノズル部　２・・・スプル一部３．１３
・・・金型　４・・・成形品　５，１５・・・スクリュ
−（またはプランジャー）６．１６・・・シリンダー　
７・・・金型ヒーター　８・・・ヒーター　９ａ　、　
９ｂ　、　１９・・・材料　２１・・・取付台　２２・
・・取付板　２３・・・サイドカバー　２４・・・ノズ
ルプレート　２５・・・プレート　２６・・・サイドプ
レート２７・・・チェープ５０・・・射出成形制御装置　５１・・・マイクロウェ
ーブ誘電加熱部　５２・・・マイクロ波発振器５３・・
・アイソレータ　５４・・・パワーモニター　５５・・
・整合器５６・・・アプリケーター　５７・・・出力調
整部　５８ａ〜５８ｄ・・・導波管特許出願人　株式会社松田製作所表　　　　　１図面第１０第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）射出機構で溶融可塑化したゴムにマイクロ波を照
射して射出し、金型内で熱加硫する射出成形機において
、上記マイクロ波の照射する量を、上記射出の量が多い
時には多くし、反対に射出の量が少ない時には少なくな
るように制御することを特徴とする射出成形機の加硫方
法。
（２）前記マイクロ波の照射する量を、前記溶融可塑化
のゴムを射出する射出機構の射出移動速度に応じて変え
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の射出成
形機の加硫方法。
（３）前記射出の量が同一であるときに、前記マイクロ
波の照射量を変化させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項、第２項記載の射出成形機の加硫方法。
（４）前記マイクロ波の照射する量を一定にしたとき、
前記射出機構の射出移動速度を変えて射出することを特
徴とする特許請求範囲項記載の射出成形機の加硫方法。
（５）射出機構で溶融可塑化したゴムに、マイクロ波を
照射して射出し、金型内で熱加硫する射出成形機におい
て、上記射出機構の射出移動速度を出力する出力手段と
、該出力に基づいて上記マイクロ波の照射する量を調整
する調整手段と、該調整されたマイクロ波を透過し、該
マイクロ波で発熱する上記ゴムを通過させる部材とを備
えることを特徴とする射出成形機の加硫装置。