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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines mit einer Rippe ausgestatteten Harzformkörpers durch Spritzgießen, sie betrifft außerdem eine Spritzgussvorrichtung zum Formen eines Harzformkörpers.
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Stand der Technik
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In den vergangenen Jahren ist im Hinblick auf eine Reduzierung von durch Fahrzeuge, beispielsweise Kraftfahrzeuge oder dergleichen ausgestoßenem Kohlendioxid (CO2) die technische Forderung aufgekommen, die Kraftstoffnutzung zu verbessern, so dass es wesentlich ist, das Gewicht des Fahrzeugs zu reduzieren. Als einen möglichen Ansatz zum Verringern des Gewichts des Fahrzeugs wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem interne Kunststoffteile des Fahrzeugs oder dergleichen derart geformt werden, dass sie eine dünnwandige Struktur haben, um dadurch das Gewicht der Kunststoffteile zu reduzieren. Wenn allerdings das Produkt (ein Innen-Harzformteil, ein Harzformkörper) derart ausgebildet wird, dass es eine dünnwandige Struktur aufweist, so ist es schwierig, eine ausreichende Steifigkeit des Produkts zu gewährleisten.
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Als Verfahren zum Gewährleisten einer ausreichenden Steifigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Gewichts des Produkts ist ein Verfahren bekannt, bei dem von einem Schaumspritzverfahren Gebrauch gemacht wird, wie dies in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
JP 2005-271499 A offenbart ist. Bei diesem bekannten Schaumspritz-Gießverfahren wird beispielsweise ein Paar von zu öffnenden und zu schließenden Formteilen zum Einsatz gebracht. In einem Zustand, in welchem die beiden Formteile zusammengefügt sind, wird ein geschmolzenes Harzmaterial, dem ein Schäumungsmittel beigegeben ist, in die Formteile eingespritzt. Anschließend wird eine Seite der Formteile bis zu einem gewissen Öffnungsgrad etwas geöffnet, und die beiden Formteile sind dann voneinander abgerückt (was im folgenden als „Core-Back-Vorgang” bezeichnet wird), wodurch das eingespritzte Harzmaterial aufgeschäumt wird. Da bei diesem Verfahren eine Wandstärke des Harzformteils (des Formprodukts) dick wird, lässt sich eine ausreichende Steifigkeit gewährleisten, verglichen mit dem Fall, dass das Harzformteil mit einer geringen Wandstärke und geringem Gewicht hergestellt wird.
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Andererseits führt das übliche Spritzgießverfahren, in welchem ein Spritzgießvorgang ohne Zugabe des Schäumungsmittels zu dem Harzmaterial durchgeführt wird, zu einem Harzformteil, das eine Rippe aufweist, die dem Harzformteil die erforderliche Steifigkeit vermitteln soll.
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Wenn allerdings die Rippe vorhanden ist, ergibt sich möglicherweise das Problem, dass eine Vertiefung (Einsenkung) an einer Stelle nahe der Rippe entsteht, bedingt durch eine Kontraktion (eine Schrumpfung) des Harzmaterials während der Formung des Materials, abhängig von der Abmessung (Größe) der Grund-Wandstärke des Harzformteils oder der Breitenbemessung eines Fußteils der Rippe.
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Im Gegensatz dazu wird im Fall des oben angesprochenen Schaumspritzgießverfahrens der Fußbereich der Rippe ebenfalls aufgeschäumt (Schaumbildung), bedingt durch den Core-Back-Vorgang, so dass möglicherweise der vorteilhafte Effekt erzielt wird, dass die erwähnte Vertiefung oder Einsenkung überhaupt nicht entsteht.
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Wenn allerdings das Harzformteil eine Kastenform besitzt, bei dem sich von einem Bodenflächenabschnitt hochstehende Wandabschnitte erstrecken, und wenn der Bodenflächenabschnitt in Bezug auf die Core-Back-Richtung vertikal positioniert ist, wohingegen die hochstehenden Wandabschnitte parallel bezüglich der Core-Back-Richtung verlaufen während des Schaumspritzgießvorgangs einschließlich des Core-Back-Vorgangs (Abrückvorgang), so kann die Dicke dieser hochstehenden Wandabschnitte selbst dann nicht vergrößert werden, wenn der Core-Back-Vorgang ausgeführt wird.
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Wenn also eine Rippe an diesem hochstehenden Wandabschnitt ausgebildet wird, wird das Harzmaterial im Fußbereich der Rippe kaum aufgeschäumt, so dass möglicherweise der Nachteil entsteht, dass sich in einem Bereich nahe der Rippe eine Absenkung ausbildet (vergleiche die „Absenkung 7” die in 6B gezeigt ist).
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Bei dem Schaumspritzgießen wird außerdem ein Einspritzdruck dann verringert, wenn das in einem geschmolzenen Zustand befindliche Harzmaterial über eine Eingussöffnung der Form in eine Kavität der Formteile eingespritzt wird und dann das eingespritzte Harzmaterial aufzuschäumen beginnt. Aus diesem Grund fließt das in die Formteile eingespritzte geschmolzene Harzmaterial und fluidisiert während des Aufschäumens innerhalb der Formteile.
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Dabei entsteht allerdings eine Narbe (eine Verwirbelungs-Markierung) silbrig-weißer Farbe an einer Oberfläche des Harzformkörpers aufgrund des Aufbrechens von Bläschen. Bei dem Fließ- und Fluidisiervorgang des geschmolzenen Harzmaterials, während Luft in das geschmolzene Harzmaterial gelangt, wird außerdem die Vertiefung (Ausnehmung) an der Oberfläche des Harzformkörpers gebildet, was zu einem unschönen Erscheinungsbild führt.
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Die
EP 2 457 712 A1 , die nach dem Zeitrang der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen eines aufgeschäumten Harzformkörpers, wobei in der Gussform ein Kapazitätsausgleichsbereich vorgesehen ist, in dem die Aufnahmekapazität der Kavität sich allmählich zwischen der festen Formhälfte und der beweglichen Formhälfte ändert.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Formen eines Harzformteils mit einer Rippe mittels eines Spritzgießverfahrens anzugeben, das in der Lage ist, die Entstehung einer Absenkung in einem Bereich nahe der Rippe des Harzformteils zu verhindern.
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Diese sowie weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden erfindungsgemäß gelöst durch Schaffen eines Verfahrens zum Formen eines Harzformkörpers, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird eine entsprechende Spritzgussvorrichtung nach Anspruch 6 angegeben.
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Gemäß der obigen Erfindung wird die Aufschäumung des geschmolzenen Harzmaterials, welches über die Eingriffsöffnung in die Kavität eingespritzt wird, in einer Zone unterdrückt, die dem stromaufwärtigen Seitenteil des Harzformkörpers entspricht, während die Aufschäumung des geschmolzenen Harzmaterials in dem Bereich begünstigt wird, der dem stromabwärtigen Seitenteil des Harzformteils entspricht, so dass das geschmolzene Harzmaterial in effektiver Weise an einem Fußbereich der Rippe aufschäumt, wodurch die Entstehung der Absenkung in dem Bereich nahe der Rippe des Harzformkörpers wirksam unterdrückt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des obigen Aspekts kann es wünschenswert sein, wenn das Harzformteil in der Kavität in einem Zustand geformt wird, in welchem die Dicke des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformprodukts oder des hochstehenden Wandabschnitts größer eingestellt ist als eine Breite des Fußbereichs der Rippe.
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Aufgrund der obigen Struktur und dem obigen Zustand lässt sich die Entstehung der Absenkung in dem Bereich nahe der Rippe des Harzformteils noch wirksamer unterbinden. Wenn nämlich die Dicke des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformkörpers oder der hochstehende Wandabschnitt kleiner ist als die Breite des Fußbereichs der Rippe, so ist die Kraft des Aufschäumens gering, demzufolge die Schaumbildung nicht an dem Fußbereich der Rippe stattfinden kann.
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Wenn zum Beispiel die Breite tC des Fußbereichs der Rippe auf 1,2 mm eingestellt ist, wie das in dem Beispiel beschrieben ist, wohingegen die Dicke tA des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformkörpers oder des hochstehenden Wandabschnitts kleiner eingestellt ist als die Breite tC des Fußbereichs der Rippe, so wird die Fließfähigkeit (Fluidisierfähigkeit) des geschmolzenen Harzmaterials verschlechtert, so dass sich möglicherweise der Nachteil ergibt, dass das geschmolzene Harzmaterial nicht in die Kavität einspritzbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des obigen Aspekts ist es noch mehr bevorzugt, wenn der Harzformkörper in der Kavität in einem Zustand geformt wird, in welchem eine Differenz zwischen der Dicke des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformkörpers oder der abstehenden Wandabschnitte und einer Dicke des stromabwärtigen Seitenteils auf 0,5 mm oder mehr eingestellt ist.
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Durch die oben erläuterte Bedingung lässt sich ein deutlicherer Effekt des Verhinderns der Entstehung der Absenkung erreichen. Wenn nämlich die Differenz der Dicke zwischen dem stromaufwärtigen Seitenteil des Harzformkörpers oder der hochstehenden Wandabschnitte und dem stromabwärtigen Seitenteil geringer als 0,5 mm ist, so ist es schwierig, die Aufschäumung an dem Fußbereich der Rippe zu erreichen, so dass die Entstehung der Einsenkung nicht verbessert werden kann.
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Allgemein gesprochen, lässt sich die Schaumbildung effektiv verbessern, wenn die Druckreduziergeschwindigkeit des eingespritzten geschmolzenen Harzmaterials groß wird.
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In diesem Zusammenhang gilt: wenn die Dickendifferenz groß wird, lässt sich eine raschere Druckänderung des eingespritzten Harzmaterials erzielen. Diese rasche Druckänderung ist für die Schaumbildung zu bevorzugen. Wenn das geschmolzene Harzmaterial an dem Fußbereich der Rippe fluidisiert, entsteht die Druckänderung des geschmolzenen Harzmaterials. Allerdings ist eine derartige Druckänderung unzureichend.
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Um den obigen Nachteil zu vermeiden, lässt sich, wenn die Dicke des stromabwärtigen Seitenteils ausgehend von der Rippe relativ dick gemacht wird, die Schaumbildung im Fußbereich der Rippe einfacher erreichen, und demzufolge lässt sich die Entstehung der Einsenkung verhindern.
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In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform des obigen Aspekts ist es bevorzugt, wenn der Harzformkörper in der Kavität unter der Bedingung geformt wird, dass die Dicke des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformkörpers oder der hochstehenden Wandabschnitte auf 1,5 mm oder weniger eingestellt ist.
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Durch die obige Bedingung lässt sich die Aufschäumung (Schaumbildung) des Harzmaterials in der dem stromaufwärtigen Seitenteil des hochstehenden Wandabschnitts entsprechenden Zone innerhalb der Kavität stetiger unterdrücken, so dass die Entstehung der Einsenkung wirksamer verhindert werden kann.
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Wie oben erläutert wurde, wird, wenn eine abrupte Änderung der Dicke entsteht, die Schaumbildung begünstigt. Wenn daher die Dicke des stromaufwärtigen Seitenteils des Harzformkörpers oder der hochstehenden Wandabschnitte auf 1,5 mm oder weniger eingestellt wird, lässt sich die Schaumbildung effektiv unterdrücken.
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Die Besonderheiten und weitere charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
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1 eine Ablaufübersicht zum Erläutern von Vorgängen bei einem Verfahren zum Formen eines Harzformkörpers, bei dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formen eines Harzformkörpers angewendet wird;
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2 eine Querschnittansicht einer Spritzgussform während eines Formschließvorgangs, wie er in 1 gezeigt ist;
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3 eine Querschnittansicht einer Spritzgussform während eines Einspritzvorgangs gemäß 1;
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4 eine Querschnittansicht einer Spritzgussform bei einem Core-Back-Vorgang (Abrückvorgang) und einem Kühlvorgang gemäß 1;
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5 eine perspektivische Ansicht eines in 1 dargestellten durch Schaumspritzen hergestellten Körpers;
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6 eine Grundrissansicht eines Harzformkörpers bei Betrachtung entlang der Linie VI in 5, wobei 6A eine Grundrissansicht einer Ausführungsform des Harzformkörpers gemäß der Erfindung ist und 6B eine Grundrissansicht eines Harzformkörpers gemäß einem herkömmlichen Beispiel ist;
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7 ein Diagramm, welches Spezifikationen einer Spritzgießmaschine gemäß 3 veranschaulicht;
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8 ein Diagramm, welches vergleichend Formen von Schaumharz-Formkörpern gemäß dem Beispiel und dem in 5 gezeigten herkömmlichen Beispiel veranschaulicht;
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9 ein Diagramm von Formbedingungen für den Core-Back-Prozess; und
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10 ein Diagramm, welches vergleichend die äußeren Konfigurationen und den Einsink-Status der Schaumharz-Formkörper des Beispiels und des herkömmlichen Beispiels veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Betriebsablauf-Übersicht zum Erläutern von Vorgängen bei einem Verfahren zum Formen eines Harzformkörpers, bei dem eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formen eines Harzformkörpers angewendet wird. 2 ist eine Querschnittansicht, die eine Spritzgussform in einem in 1 dargestellten Form-Schließprozess veranschaulicht.
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Wie in den 1A und 2 gezeigt ist, ist eine Spritzgussform 10, die bei dieser Ausführungsform eingesetzt wird, mit folgenden Elementen ausgestattet: Ein ortsfestes Formteil 11, dem ein in einem schmelzflüssigen Zustand befindliches Harzmaterial 1 zugeleitet wird; und ein bewegliches Formteil 12, welches in Bezug auf das ortsfeste Formteil 11 beweglich ist.
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Das ortsfeste Formteil 11 ist als Blockkörper mit einer insgesamt konkaven Form ausgebildet. Beispielsweise ist das ortsfeste Formteil so gebildet, dass seine Form eine Vertiefung 11A im mittleren Bereich des ortsfesten Formteils 11 bildet. Andererseits ist das bewegliche Formteil 12 als Blockkörper mit einer im Querschnitt konvexen Form ausgebildet, wobei der Querschnitt einen konvexen Bereich 12A mit konvexer Form aufweist, zu dem der konkave Bereich 11A des ortsfesten Formteils 11 passt. Ein Transferhub (eine Wegstrecke) des beweglichen Formteils 12 in Bezug auf das ortsfeste Formteil 11 ist steuerbar.
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An einem Verbindungsbereich zwischen dem ortsfesten Formteil 11 und dem beweglichen Formteil 12, das heißt in einem Bereich zwischen der Vertiefung 11A des ortsfesten Formteils 11 und dem konvexen Bereich 12A des beweglichen Formteils 12 ist eine Kavität für das Schaumspritzgießen ausgeformt. Weiterhin sind innerhalb des beweglichen Formteils 12 eine Eingussöffnung 15 und ein Kaltkanal 16 sequentiell und fortgesetzt hin zu der Kavität 14 ausgebildet. Im Gegensatz dazu ist das ortsfeste Formteil 11 mit einem Heißkanal 17 ausgestattet, der kontinuierlich an dem Kaltkanal 16 anschließt. Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Spritzgießmaschine 13 an den Heißkanal 17 angeschlossen, um miteinander in Verbindung zu treten. An der Verbindungsstelle des Heißkanals 17 und des Kaltkanals 16 befindet sich ein (nicht gezeigter) Ventilstift zum Steuern einer Fluidisierung des Harzmaterials 1 in einem geschmolzenen Zustand.
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Die Spritzgießmaschine 13 bereitet ein Harzmaterial in der Weise auf, dass beispielsweise ein chemisches Schäumungsmittel wie zum Beispiel Natriumhydrogencarbonat oder dergleichen, einem thermoplastischen Harz wie beispielsweise Polypropylen oder dergleichen beigegeben wird, um ein Gemisch aufzubereiten, wobei das Gemisch erwärmt wird, um dadurch das Harzmaterial in einem geschmolzenen Zustand vorzubereiten.
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Das in einem geschmolzenen Zustand befindliche Harzmaterial 1 mit dem beigegebenen Schäumungsmittel wird aus der Spritzgussmaschine 13 eingespritzt und läuft anschließend durch den Heißkanal 17, den Kaltkanal 16 und die Eingussöffnung 15, um dann in die Kavität 14 eingespritzt zu werden, so dass sich die Kavität mit dem Harzmaterial 1 füllt. Das in die Kavität 14 eingespritzte Harzmaterial 1 wird durch das Schäumungsmittel aufgeschäumt und in weiter unten zu beschreibender Weise geformt, um dadurch ein Harzformprodukt oder einen Harzformkörper 2 zu bilden.
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Im folgenden wird vornehmlich unter Bezugnahme auf 1 ein Prozess des Schaumspritzgießvorgangs zum Herstellen des Schaumharzformkörpers 2 erläutert. Als erstes wird die aus dem ortsfesten Formteil 11 und dem beweglichen Formteil 12 bestehende Spritzgussform 10 zusammengefahren und geschlossen (1A und 2). In diesem gespannten (geschlossenen) Zustand wird dann das Schäumungsmittel enthaltende Harzmaterial 1 aus der Spritzgussmaschine 13 in die Kavität 14 der Spritzgussform 10 eingeleitet, um dadurch die Kavität 14 mit dem Harzmaterial 1 zu füllen (1B und 3).
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Im Anschluss daran wird das bewegliche Formteil 2 gegenüber dem ortsfesten Formteil 11 in Pfeilrichtung α um ein vorbestimmtes Stück zurückgezogen (Core-Back), das in die Kavität 14 eingefüllte Harzmaterial 1 wird durch die Wirkung des Schäumungsmittels aufgeschäumt, und nach Beendigung des Core-Back-Vorgangs kühlt das aufgeschäumte Harzmaterial ab (1C und 4).
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Nach Beendigung des Kühlvorgangs wird das bewegliche Formteil 12 noch weiter von dem ortsfesten Formteil 11 abgerückt (1D). Anschließend wird das durch Schaumspritzgießen hergestellte Formteil 2, das in der Kavität 1 geformt wurde, aus der Spritzgussform 11 entnommen (1E).
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Wie in 5 gezeigt ist, wird in diesem Zusammenhang das durch Schaumspritzgießen hergestellte Formteil 2, das mit Hilfe des oben beschriebenen Schaumspritzgießverfahrens hergestellt wurde, mit kastenähnlicher Form hergestellt, welche umfasst: einen Bodenflächenabschnitt 3 und einen hochstehenden Wandabschnitt 4, der sich von einem Umfang des Bodenflächenabschnitts 3 abhebt. Der kastenförmige Formkörper dient als Einstiegstürverkleidung oder Heckklappenverkleidung eines vierrädrigen Fahrzeugs (Kraftfahrzeugs). Wie außerdem in den 2, 4 und 5 gezeigt ist, ist die Eingussöffnung 15 der Spritzgussform 10 derart in der Spritzgussform 10 ausgebildet, dass sie durchgehend verlaufend mit den hochstehenden Wandabschnitten 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Körpers 2 verläuft.
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Wie außerdem in den 1C und 4 dargestellt ist, erheben sich die hochstehenden Wandabschnitte 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Körpers 2 von dem Bodenflächenabschnitt 3 parallel zu der Abrück-Richtung (Pfeilrichtung α), entlang der das bewegliche Formteil 12 von dem ortsfesten Formteil 11 während des Core-Back-Vorgangs abgezogen wird. Dementsprechend wird dieser hochstehende Wandabschnitt 4 zu einem Teil, dessen Dicke auch dann nicht vergrößert wird, wenn der Core-Back-Vorgang ausgeführt wird.
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Um also eine Steifigkeit dieses hochstehenden Wandabschnitts 4 zu garantieren, wird, wie aus 5 hervorgeht, der hochstehende Wandabschnitt 4 an einem Bereich, der eine vorbestimmte Distanz von der Eingussöffnung 15 entfernt ist, mit einer Rippe 5 ausgestattet. Es sei angemerkt, dass ein Bezugszeichen 18 in den 2 und 4 eine Ausnehmung bezeichnet, die zur Ausbildung der Rippe an dem hochstehenden Wandabschnitt 4 dient (eine Rippenbildung-Vertiefung 18), wobei die Rippenbildungs-Vertiefung 18 als Teil der Kavität 14 in dem beweglichen Formteil 12 ausgebildet und vorgesehen ist.
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Wie allerdings oben bereits erwähnt wurde, ist der hochstehende Wandabschnitt 4 ein Bereich, dessen Dicke auch bei Ausführung des Core-Back-Vorgangs nicht hinreichend zunimmt, so dass das Harzmaterial 1 nur schwer aufschäumen kann, insbesondere in einem Fußbereich der Rippe 5. Im Ergebnis wird, wie aus 6B hervorgeht, bei einem herkömmlichen hochstehenden Wandabschnitt 6 gleichförmiger Dicke innerhalb des gesamten Wandbereichs in unvorteilhafter Weise eine Einsenkung (Vertiefung) 7 insbesondere in Bereichen nahe der Rippe 5 gebildet.
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Im Gegensatz dazu wird insbesondere bei der vorliegenden Ausführungsform zu dem Zweck des Verhinderns der Einsenkung 7 der hochstehende Wandabschnitt 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Körpers 2 gemäß 6A derart konfiguriert, dass eine Dicke tA eines stromaufwärtigen Seitenteils oder -bereichs 4A (der nicht die Rippe 5 einschließt), welcher von der Eingussöffnung 15 ausgehend bis zu der Rippe 5 reicht, dünner eingestellt ist als eine Dicke tB eines stromabwärtigen Seitenteils oder -bereichs 4B (einschließlich der Rippe 5), der von der Rippe 5 weggeht und sich in einer Richtung weg von der Eingussöffnung 15 erstreckt. Das heißt, jede dieser Dicken erfüllt die Beziehung tA < tB.
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Wie oben beschrieben, ist die Dicke tA des stromaufwärtigen Seitenteils 4A dünner eingestellt als die Dicke tB eines stromabwärtigen Seitenteils 4B innerhalb des hochstehenden Wandabschnitts 4. Deshalb wird in einer Zone entsprechend der stromaufwärtigen Seite 4A (dargestellt in 6A) des hochstehenden Wandabschnitts 4 sowie in einem Bereich um die Eingussöffnung 15 innerhalb der Kavität 14 herum ein abruptes Absenken eines Harzmaterial-Einspritzdrucks in dem Harzeinspritzvorgang gemäß 1B und 3 unterdrückt, so dass ein Aufschäumen (eine Schaumbildung) des Harzmaterials 1, das in geschmolzenem Zustand über die Eingussöffnung 15 in die Kavität 14 eingespritzt wird, in einer Zone unterdrückt wird, die der stromaufwärtigen Seite 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 entspricht, wodurch die Entstehung der Verwirbelungs-Markierung und einer Vertiefung, bei denen es sich um besondere und spezifische Defekte bei einem herkömmlichen Schaumspritz-Gießverfahren handelt, effektiv verringert wird.
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In einer Zone hingegen, die dem stromabwärtigen Seitenteil 4B des hochstehenden Wandabschnitts 4 in der Kavität 14 entspricht, wird die Druckreduziergeschwindigkeit bei dem Harzmaterial-Einspritzprozess gemäß 1B und 3 groß, so dass die Schaumbildung in dem in die Kavität 14 in geschmolzenem Zustand eingespritzten Harzmaterial in einer Zone begünstigt wird, die der stromabwärtigen Seite 4B entspricht. Insbesondere wird die Aufschäumung des Harzmaterials 1 an dem Fußbereich der Rippe 5 begünstigt, so dass die Entstehung der Vertiefung 7 (siehe 6B) wirksam in einem Bereich verhindert werden kann, der sich in der Nähe der Rippe 5 an dem hochstehenden Wandabschnitt 4 befindet.
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Genauer gesagt ist es bei einer anderen Ausführungsform bevorzugt, wenn eine Differenz zwischen der Dicke tA des stromaufwärtigen Bereichs 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 in dem durch Schaumspritzgießen hergestellten Körper und einer Dicke tB des stromabwärtigen Seitenbereichs 4B auf 0,5 mm oder darüber eingestellt ist.
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Weiterhin ist es ebenfalls bevorzugt, wenn die Dicke tA des stromaufwärtigen Seitenbereichs 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 größer eingestellt ist als die Breite tC des Fußbereichs der Rippe 5. Die Dicken sollten die Beziehung tA ≤ tC erfüllen.
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Zum Zweck einer beständigeren Unterdrückung der Aufschäumung (Schaumbildung) des Harzmaterials in dem Bereich entsprechend der stromaufwärtigen Seite 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 in der Kavität 14 ist es außerdem bevorzugt, wenn die Dicke tA des stromaufwärtigen Seitenteils 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 auf 1,5 mm oder weniger eingestellt ist.
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Als nächstes wird ein Beispiel, bei dem die vorliegende Ausführungsform Anwendung findet, im Vergleich zu einem herkömmlichen Beispiel erläutert, bei dem eine herkömmliche Methode angewendet wird.
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Sowohl bei dem Beispiel als auch bei dem herkömmlichen Beispiel wird das gleiche Harzmaterial verwendet, wobei es sich speziell um Polypropylen handelt, dem ein chemisches Schäummittel beigefügt ist. Was die Spritzgießmaschine angeht, so wird sowohl für das Beispiel als auch für das herkömmliche Beispiel die gleiche Spritzgießmaschine mit den in 7 dargestellten Spezifikationen eingesetzt.
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Als sowohl für das Beispiel als auch das herkömmliche Beispiel zu verwendende Spritzgußform wird die Spritzgußform mit einer Kavität verwendet, wobei die Kavität derart ausgebildet ist, dass ein durch Schaumspritzgießen hergestelltes Produkt mit einer in 8 dargestellten Form und Größe geformt werden kann.
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Die Dicke tA des stromaufwärtigen Seitenbereichs des hochstehenden Wandabschnitts ist auf 1,2 mm bei dem Beispiel (tA = 1,2 mm) eingestellt, und die Dicke tA ist bei dem Vergleichsbeispiel auf 2,0 mm eingestellt (tA = 2,0 mm). Während die Dicke tB des stromabwärtigen Seitenbereichs 4B des hochstehenden Wandabschnitts bei sowohl dem Beispiel als auch dem herkömmlichen Beispiel auf 2,0 mm eingestellt ist (tB = 2,0 mm), ist eine Breite tC des Fußbereichs der Rippe auf 1,2 mm für sowohl das Beispiel als auch das herkömmliche Beispiel eingestellt (tC = 1,2 mm).
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Bei dem Schaumspritzgießprozess sowohl des Beispiels als auch des herkömmlichen Beispiels wurden folgende Vorgänge ausgeführt: nach Beendigung des Schließvorgangs gemäß 2 wurde das Harzmaterial mit dem beigegebenen chemischen Schäumungsmittel in die Kavität der Spritzgussform eingespritzt, so dass die Kavität mit dem Harzmaterial gefüllt war, wie dies in 3 dargestellt ist. Nach Beendigung des Harzfüllvorgangs wurde ein Core-Back-Vorgang unter den in 9 dargestellten Bedingungen ausgeführt. Anschließend wurde nach Abkühlen des eingespritzten Harzmaterials ein durch Schaumspritzgießen hergestelltes Produkt aus der Spritzgussform entnommen.
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In diesem Zusammenhang betrug die Core-Back-Verzögerungszeit gemäß 9 eine Wartezeit, gemessen von dem Zeitpunkt, zu dem der Einspritzvorgang abgeschlossen war, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Core-Back-Vorgang gestartet wurde. Diese Core-Back-Verzögerungszeit wird eingestellt, damit der Core-Back-Vorgang ausgeführt wird, nachdem sich auf einer Oberfläche des in die Kavität eingespritzten Harzmaterials eine Haut gebildet hat.
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Die Umstände des äußeren Erscheinungsbilds und der Vertiefung in den durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkten nach Entnahme aus der Spritzgussform sind in 10 dargestellt. Bei dem durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkt nach dem herkömmlichen Beispiel wurden, wie in 6B zu sehen ist, zahlreiche Verwirbelungs-Markierungen oder Pocken-Marken (Vertiefungen) insbesondere in dem Bereich des stromaufwärtigen Seitenteils 6A (einem Bereich von der Eingussöffnung 15 bis hin zu der Rippe 5) innerhalb der hochstehenden Wandabschnitte 6 gebildet, wohingegen Vertiefungen 7 in den Bereichen nahe den Rippen 5 in dem stromabwärtigen Seitenbereich 6B erzeugt wurden (einem Bereich von der Rippe 5 zu einem Bereich, der sich in einer Richtung weg von der Eingussöffnung 15 erstreckt).
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Bei dem durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkt nach dem Beispiel hingegen wurde die Entstehung von Verwirbelungs-Markierungen oder Pocken-Marken (Vertiefungen) in dem stromaufwärtigen Seitenbereich 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 gemäß 6A effektiv reduziert. Außerdem entstand überhaupt keine Vertiefung 7 in dem Bereich nahe der Rippe 5 in dem stromabwärtigen Seitenbereich 4B des hochstehenden Wandabschnitts 4.
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Gemäß des in oben beschriebener Weise ausgestalteten Ausführungsbeispiels können die folgenden Vorteile erzielt werden. Das in geschmolzenem Zustand befindliche Harzmaterial 1, dem das Schäumungsmittel beigefügt ist, wird in die Kavität 14 der Spritzgießform 10 über eine Eingussöffnung 15 eingespritzt, wodurch das durch Formspritzgießen hergestellte Produkt 2 mit dem Bodenflächenabschnitt 3 und dem davon hochstehenden Wandabschnitt 4 geformt wird. Bei diesem Schaumspritzgießvorgang wird der Anguss 15, der in Verbindung mit der Kavität 14 steht, durch den mit dem hochstehenden Wandabschnitt 4 des durch Formspritzgießen hergestellten Produkts 2 gebildet, und der hochstehende Wandabschnitt 4 ist mit der Rippe 5 an einer Stelle vorgesehen, die um eine vorbestimmte Entfernung von der Eingussöffnung 15 entfernt ist. Eine Dicke tA eines stromaufwärtigen Seitenbereichs 4A, der von dem Anguss 15 zu der Rippe 5 reicht, ist dünner als die Dicke tB eines stromabwärtigen Seitenbereichs 4B, der von der Rippe 5 weggeht und sich in einer Richtung weg von dem Anguss 15 erstreckt. Es gilt nämlich die Beziehung (tA < tB).
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Dementsprechend lässt sich, wenn das in geschmolzenem Zustand befindliche Harzmaterial 1 über die Eingussöffnung 15 in die Kavität 14 eingespritzt wird, ein Aufschäumen (eine Schaumbildung) des Harzmaterials 1 wirksam in einem Bereich unterdrücken, welcher dem stromaufwärtigen Seitenbereich 4A des hochstehenden Wandabschnitts 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkts 2 entspricht. Im Gegensatz dazu lässt sich Aufschäumen des Harzmaterials 1 wirksam in einer Zone begünstigen, die dem stromabwärtigen Seitenbereich 4B des hochstehenden Wandabschnitts 4 entspricht.
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Im Ergebnis schäumt das Harzmaterial 1 wirksam in einem Fußbereich der Rippe 5 auf, so dass es möglich ist, die Entstehung der Vertiefung 7 in einem Bereich nahe der Rippe 5 des hochstehenden Wandabschnitts 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkts 2 zu verhindern, so dass es möglich ist, die Entstehung der Verwirbelungs-Markierung oder Pocken-Marke an dem stromaufwärtigen Seitenbereich 4A in dem hochstehenden Wandabschnitt 4 des durch Schaumspritzgießen hergestellten Produkts 2 zu verhindern.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen erläutert wurde, sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass zahlreiche weitere Modifikationen und Abänderungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch für den Fall eingesetzt werden, dass ein Harzformkörper mit einer Rippe durch Spritzgießen hergestellt wird, indem ein Harzmaterial eingesetzt wird, dem ein Schäumungsmittel beigefügt ist, ohne dass von einem Core-Back-Vorgang Gebrauch gemacht wird. Die vorliegende Erfindung lässt sich nämlich auch dann anwenden, wenn der Core-Back-Prozess in dem in 1 dargestellten Formverfahren weggelassen wird.
