CN101195264A - 热塑性树脂的注塑成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在二氧化碳注入成型中，可以进一步提高复制性和光泽性的注塑成型方法，其是如下所述的注塑成型方法：在将树脂(a)充填到模腔(1)内后开始到开模为止的工序过程中，通过将二氧化碳注入到树脂和模腔面之间，提高复制性和光泽性；其中，在刚将设定的树脂量充填入模具模腔(1)内的充填工序结束后，设有通过暂时停止树脂的充填来降低树脂压力的工序，之后，提高树脂压力来进行保压工序。通过采用该方法，可以使二氧化碳均匀地遍布模腔(1)的各个角落，因此可均匀地提高模制品的可视面整体的复制性和光泽性。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂的注塑成型方法，具体涉及如下所述的注塑成型方法：为了提高复制性(転写性)和光泽性，在模具模腔内通过使二氧化碳等在成型树脂表面溶解，使可视面软化而进入保压工序，从而提高复制性和光泽性。
背景技术
一般来说，注塑成型是将已熔融的树脂充填到模具模腔内，将其在模具内冷却来得到模制品，在该注塑成型中，在充填树脂前，将模具保持在低于树脂的固化温度，因此从熔融树脂充填到模腔内瞬间开始就进行树脂的固化，在表面形成被称为所谓表层的固化中的层。特别是熔融树脂的流动前端由于喷泉流作用而在模制品的表面上被复制。在该部分也进行固化，并以低压被挤压在模腔面上，因此发生复制缺陷和进行树脂固化所产生的流动不均、喷流纹等成型缺陷。所以，在现有技术中，采用通过设定高的树脂的熔融温度、模具温度等来抑制树脂的固化，从而提高复制性的方法。
不过，在该方法中，虽提高了复制性，由于树脂固化时的收缩不均匀，易于在模制品发生缩孔(ヒケ)和翘曲。并产生下述问题：成型周期变长，生产效率降低，因此提高了成型成本。为了解决该问题，提出如下方法：在注塑成型工序中，利用加热器、油、加压热水或熔融树脂自身的热量来对模具模腔表面进行一段时间的加热。但是，在这些方法中，产生如下这样的问题：虽提高了复制性，但分别需要特殊的设备，且因成型周期变长，生产效率降低而提高了成型成本。
作为解决如上所述问题并提高复制性的方法，在日本专利公开10-128783号公报中提出了如下所述的方法：在注塑成型工序中，预先在充填树脂前将二氧化碳等惰性气体充填到模具模腔内来进行树脂的注塑成型。
不过，在该方法中，将二氧化碳等溶解到树脂内的同时，树脂也流动，因其流动是不稳定的，产生流速不均匀导致的流动不均等外观缺陷。又，因要将树脂充填到由二氧化碳等加压后的模腔空间内，因此特别是处理具有复杂或薄的成型部的模制品时，在这些部分，树脂压力与其他部位不相同，也易于产生所谓的充填不足，并且难以预先对充填到模腔内的惰性气体的排气进行控制。
作为一种提高产品复制性、光泽性的热塑性树脂的成型法，本申请人在日本专利公开2000-244610号公报中也提出有如下注塑成型方法：在刚充填树脂后，通过将二氧化碳注入熔融树脂的表面和模具模腔面之间，只提高产品可视面的单面的复制性和光泽性。
【专利文献1】日本专利公开10-0128783号公报
【专利文献2】日本专利公开2000-244610号公报
不过，所述日本专利公开2000-244610号公报所记载的发明中，模制品的厚度薄或形状复杂时，有时会发生如下所述的复制缺陷：二氧化碳不能均匀地浸透表层，不能整体地提高复制性，或也不能局部地提高复制性。作为原因之一，问题在于：熔融树脂的充填工序结束后，模具模腔内的熔融树脂残留着充填时的高的树脂压力，即使注入二氧化碳，也不能使注入二氧化碳充分地遍布到与整个制品可视面相对应的模腔面和熔融树脂之间。
发明内容
本发明是致力于解决相关问题而反复进行深入研究后所提供的，其目的在于，提供一种注塑成型方法，其是如下所述的注塑成型方法：在从将树脂充填到模腔内后到开模为止的工序过程中，通过将二氧化碳注入到熔融树脂和模具模腔面之间，提高复制性和光泽性，该方法用于更可靠地得到稳定且复制性和光泽性优良的模制品。
为了达到所述目的，在技术方案1所述的发明中，其是如下所述的注塑成型方法：将熔融后的树脂充填到模具模腔内后，在该模具内通过将二氧化碳注入模具模腔内，提高模制品的复制性和光泽性，其特征在于，在将设定的树脂量充填到模具模腔内之后，设有通过暂时停止树脂的充填使模腔内的树脂压力降低的工序，接着，将二氧化碳注入模腔内，之后，再次提高树脂压力进入保压工序。
刚充填树脂后，将树脂充填装置的螺杆位置(旋转)完全停止并加以保持时，随着树脂的冷却，使模具模腔内的树脂压力稍微降低。其结果，可容易地将二氧化碳均匀地注入模腔面和表层整体之间。
在此，作为刚充填树脂后暂时停止该树脂的充填的方法，除使螺杆位置完全停止并保持的方法外，还有：驱动设置在树脂充填装置的喷嘴部顶端的断流机构，使喷嘴部顶端的树脂排出口关闭，强制地停止树脂的充填来固定螺杆位置；或在充填工序中采用传感器感知成型机的螺杆位置，由螺杆驱动装置对螺杆位置的反馈进行控制的方法等。
在此，停止、保持螺杆位置的方法具有如下效果：在采用了树脂充填装置的喷嘴部的断流机构时，喷嘴部顶端的树脂排出口被关闭，因此完全将已充填到模具模腔内的树脂和筒体(バレル)内的树脂切断，使所述模具模腔内的压力降低。
还有在技术方案2所述的发明中，如技术方案1所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，通过由螺杆的前进停止或断流销关闭树脂排出口来停止所述树脂的充填。
还有在技术方案3所述的发明中，如权利要求1或2所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，在所述树脂压力的降低工序中将设定树脂量充填到模具模腔内后，使断流销前进而暂时关闭喷嘴部的排出口来停止树脂的充填后，将二氧化碳注入模腔内，在该期间使螺杆前进而提高成型筒体内的熔融树脂压力，之后，使断流销后退而打开喷嘴部的排出口，一举将高压树脂充填到模腔内而提高模腔内的树脂压力。
这样，希望将高的保持压力瞬间地附加到模具模腔内的充填树脂上时，一边保持驱动断流机构的状态，一边在树脂充填装置的筒体内，由螺杆位置控制装置使螺杆前进，使所述成型机筒体内的螺杆顶端的树脂压力提高后加以保持，之后，可以通过驱动所述断流机构，打开所述喷嘴顶端部的排出口，使已保持在高压的熔融树脂一举流入所述模具模腔内，从而提高复制性和光泽性。
还有在技术方案4所述的发明中，如技术方案1～3中任一项所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，将熔融树脂充填到所述模具模腔内后，从通过暂时强制地将模具或螺杆或使两者都后退微小的量来降低模具模腔内的树脂压力开始，将二氧化碳注入模腔内，之后，提高树脂压力来进行保压工序。
由此，即使是复杂的模制品形状，也可在模腔内，将二氧化碳均匀地遍布在模制品整体上。其结果，特别是具有复杂的形状和凹凸的模制品时，可得到优良的复制性和光泽性的良好的模制品。
在此最好取使模具模腔内的树脂压力降低的最小的量，即进行微小开模时的可动侧模具的移动量大约是0.01～0.05mm。当进行微小开模的量为0.05mm或以上时，存在着其后的保压工序中会发生溢料的问题。
在进行所述微小开模后，通过树脂充填装置的螺杆前进动作，使筒体内的熔融树脂流入模具模腔内来进行提高树脂压力的保压工序。或也可将微小开模的可动侧模具再次进行合模来提高树脂压力。或也可并用所述二种方法。
还有在技术方案5所述的发明中，如技术方案1～4中任一项所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，将二氧化碳注入所述模腔内的位置是模制品的可视面侧。
本发明的注塑成型方法通过高精度地控制充填结束时的螺杆位置，可使模具模腔内已充填的熔融树脂压力降低。又，充填树脂结束后，通过使可动侧模具稍微后退，可均匀地使模具模腔内已充填的熔融树脂压力降低。
又，可通过在进行保压工序时一举提高树脂压力，使二氧化碳已浸透的树脂一举与模腔面压接，就可以不产生成型不佳、光泽不佳的制品。
采用本发明的注塑成型方法，在从将树脂充填到模腔内后到开模为止的工序过程中，通过将二氧化碳注入树脂和模具之间，提高复制性和光泽性，其中，通过暂时使充填到模腔内的树脂压力降低，可将所注入的二氧化碳遍布模腔内各个角落，随后再次提高树脂压力来进行成型，因此可将二氧化碳均匀地注入到模制品可视面整体上。其结果可以得到优良的复制性和光泽性的良好的制品。
又，因该成型方法可通过成型工序的局部控制来实现，不会带来成型成本的高涨。
附图说明
图1是表示用于实施本发明的成型装置、二氧化碳注入装置、树脂充填装置的成型机整体的说明图。
图2(A)是通过本发明所成型的模制品的主视图，图2(B)是A-A′线剖视图。
图3是注塑成型中的树脂充填工序的说明图。
图4是暂时停止树脂的充填后的状态的说明图。
图5是树脂保压工序的说明图。
图6是将模具稍微打开而使模腔内的树脂压力降低的实施例3的说明图。
具体实施方式
下面，根据各图来详细说明本发明的热塑性树脂的树脂成型方法。另外，本发明并不限于这些实施例，且也可是这些实施例的组合。
实施例1
图1是表示用于实施本发明的注塑成型机中的成型装置A、二氧化碳注入装置B及树脂充填装置C的整体图。符号1是注塑成型装置A中将固定侧模具2和可动侧模具3合模所形成的模腔，4是固定侧模板，5是可动侧模板，6是模板位置调整装置。
在二氧化碳注入装置B中，7是产生高压的高压二氧化碳产生装置，8是二氧化碳注入单元，9是配管，其将高压二氧化碳产生装置7和二氧化碳注入单元8以及该注入单元8和所述模腔1的注入口9a之间连接起来，从该配管9可将二氧化碳注入模腔1内的可视面侧。
在树脂充填装置C中，10是筒体，11是装入筒体10内的螺杆，12是用于驱动螺杆11的成型机螺杆控制装置，13是成型机喷嘴部，14是装入喷嘴部13内的断流销，15是断流杆，16是用于驱动断流杆15的断流动作控制装置，17是成型材料投入口。
下面，根据图1～图5来说明技术方案1及2所述的本发明的注塑成型方法。图1所示的二氧化碳注入装置B是本公司制造的，成型装置A及树脂充填装置C采用了合模压力220t的成型机(日本株式会社日本制钢所制造；J220E2-P-2M)。在树脂方面采用了耐冲击的聚苯乙烯(日本PSJAPAN株式会社制造，AGI02)。
采用该成型装置A及树脂充填装置C成型出如图2(A)、(B)所示的厚为2mm、宽为148mm、长为210mm、侧壁高度为15mm的模制品。模制品的评价方法如下：采用光泽检验器(日本HORIBA有限公司制造的光泽检验器IG-310)对制品可视面侧的中央部分的光泽进行光泽度测量，进而求出了在图2(A)、(B)所示模制品可视面侧的最表面面积(宽148mm×长210mm)中复制性已提高的部分的面积比(百分数)。在注塑压力为70MPa、充填时间为1.0秒、熔融树脂温度为230℃的条件下，将该模制品充填到设定为40℃的模腔1内(材质S45C，模具镶块型)(图3)。
如图4所示，刚将熔融树脂a充填到模具模腔1内后，驱动设置在喷嘴部13的顶端的断流动作控制装置16，通过断流杆15使断流销14前进。由此，关闭喷嘴部13顶端的树脂排出口，其结果，在树脂充填工序后，紧接着使螺杆11的位置完全停止，保持该状态1.5秒钟。另一方面，在模具模腔1中，在这期间，由二氧化碳注入装置B的注入单元8经由配管9将压力为10MPa的二氧化碳b注入到与模制品可视面侧对应的模腔1和充填树脂a之间，时间为1.0秒，使模腔1内的表层软化。另外，从配管9经由与注入时相反的路径将未完全溶解在表层的二氧化碳排出到二氧化碳注入装置B侧。
下面，如图5所示，再次驱动断流动作控制装置16，使断流销14后退后，通过成型机螺杆11的动作，使筒体10内的熔融树脂a流入模具模腔1内，提高树脂的压力，使已软化的表层与模具模腔1面密切接触。其结果，所得到的模制品的光泽度为80，可得到复制性优良且没有复制缺陷的良好的模制品。在可视面侧的评价面积中可提高98％的面积比区域的复制。
另外，在所述实施例1的场合，是通过螺杆11的停止和断流销14的动作来停止树脂的充填，但也可控制成不使断流销14动作，只通过螺杆11的停止来切断树脂压力，从而使模腔1内的树脂压力降低。
实施例2
本实施2与技术方案3所述的发明相对应，实施例2中，充填工序结束后，在保持使断流销14前进而使喷嘴部13顶端的树脂排出口关闭时，使螺杆11前进，提高在所述筒体10内螺杆11的顶端侧的树脂压力并保持此状态，之后，如图5所示，通过驱动所述断流动作控制装置16，打开所述喷嘴部13的所述排出口，一举使保持高压的熔融树脂a流入模具模腔1内，除此之外与实施例1同样地进行成型。其结果，可以得到光泽度为85的、优良复制性的、评价面积已100％复制的良好的模制品。
对比例1
在实施例1中，除了没有将二氧化碳注入模腔1内之外，完全同样地进行成型。其结果，模制品的复制完全没有提高，光泽度为23。
对比例2
在实施例1中，除了在树脂的充填工序结束后，未驱动断流动作控制装置16而马上进入保压工序的通常的注塑成型工序之外，完全同样地进行成型。其结果，虽模制品的光泽值变为80，提高了复制性，但发生了局部完全没有提高复制的复制缺陷。在评价面积方面，复制得到提高的比例约为60％。
实施例3
本实施例3与技术方案4记载的发明相对应，在实施例1中，熔融树脂的充填工序结束后，从驱动断流动作控制装置16，停止、保持螺杆11的位置开始，如图6所示，使模板5后退0.01mm，使可动模具3微小开模1a，使模腔1内的树脂压力降低后注入二氧化碳，除此之外，完全同样地进行成型。其结果，所得到的模制品的光泽度为80，可以得到复制性优良且没有局部复制缺陷的良好的模制品。在可视面侧的评价面积中可提高100％的面积比区域的复制。
另外，以在模腔1内只注入二氧化碳为例说明了实施例1～3的情况，但也可以根据不同目的与此二氧化碳注入有机偶氮分散染料、改进材料、防静电干扰剂等混合气体。
Claims (5)
1.一种热塑性树脂的注塑成型方法，其是如下所述的注塑成型方法：将熔融后的树脂充填到模具模腔内后，通过在该模具内将二氧化碳注入模腔内，提高模制品的复制性和光泽性，其特征在于，在将设定的树脂量充填到模具模腔内之后，设有通过暂时停止树脂的充填使模腔内的树脂压力降低的工序，接着，将二氧化碳注入模腔内，之后，再次提高树脂压力进入保压工序。
2.如权利要求1所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，
通过螺杆的推进停止或断流销对树脂排出口的关闭来停止所述树脂的充填。
3.如权利要求1或2所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，
在所述树脂压力的降低工序中将设定的树脂量充填到模具模腔内后，使断流销前进至暂时关闭喷嘴部的排出口来停止树脂的充填后，将二氧化碳注入模腔内，在该期间使螺杆推进来提高成型筒体内的熔融树脂的压力，之后，使断流销后退而打开喷嘴部的排出口，一举将高压树脂充填到模腔内而提高模腔内的树脂压力。
4.如权利要求1～3中任一项所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，
将熔融树脂充填到所述模具模腔内后，从通过暂时强制地将模具或螺杆或使两者都后退微小的量来降低模具模腔内的树脂压力后将二氧化碳注入模腔内，之后，提高树脂压力进入保压工序。
5.如权利要求1～4中任一项所述的热塑性树脂的注塑成型方法，其特征在于，将二氧化碳注入所述模腔内的位置是模制品的可视面侧。
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2006
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080611 |