JP2023118234A - valve pin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形用金型へ溶融樹脂を導入するためのゲートの開閉を行なうために射出ノズル内で駆動されるバルブピンに関するものである。 The present invention relates to a valve pin driven within an injection nozzle to open and close a gate for introducing molten resin into an injection mold.
樹脂製品の製造技術として、金型内に形成されたキャビティへゲートを通じて溶融樹脂を導入し、キャビティ内で樹脂を固化させた後、成形品を金型から離型させる射出成形が知られている。このような射出成型では、溶融樹脂を射出する射出ノズルを備えたランナユニットが利用される。射出ノズルの内部にはゲートを開閉するためのバルブピンと呼ばれる棒状のピンが配置され、射出ノズル内に設けられた台座に対してバルブピンを着座させることで、ゲートの閉鎖を行なうようになっている（特許文献１参照）。 As a technology for manufacturing resin products, injection molding is known, in which molten resin is introduced through a gate into a cavity formed in a mold, the resin is solidified in the cavity, and then the molded product is released from the mold. . In such injection molding, a runner unit having an injection nozzle for injecting molten resin is used. A rod-shaped pin called a valve pin is placed inside the injection nozzle to open and close the gate. The valve pin is seated on a pedestal provided in the injection nozzle to close the gate. (See Patent Document 1).
上記のようなランナユニットでは、射出成形が終了した後で射出ノズルを金型から離型させたときに、ゲートに面するバルブピンの先端面に固化した樹脂が残存することがあった。このような部分に固化した樹脂が残存していると、次回の射出成形の際にバルブピンに残存していた樹脂が成形品の表面に転写されるという不具合がある。そのため、バルブピンの先端面をテーパ形状にするなどの対策が採られている。そのような対策により、射出成形が終了した後のバルブピンの先端面に樹脂が残存することが少なくなったものの、射出ノズルを離型させる際の温度条件等によっては、依然として、バルブピンの先端面に樹脂が残存する場合があることがわかった。 In the runner unit as described above, when the injection nozzle is released from the mold after the injection molding is finished, the solidified resin sometimes remains on the tip surface of the valve pin facing the gate. If the solidified resin remains in such a portion, there is a problem that the resin remaining on the valve pin is transferred to the surface of the molded product during the next injection molding. Therefore, countermeasures such as tapering the tip surface of the valve pin are taken. Although such measures have reduced the amount of resin remaining on the tip surface of the valve pin after injection molding is completed, depending on the temperature conditions when releasing the injection nozzle from the mold, resin may still remain on the tip surface of the valve pin. It was found that resin may remain.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、射出成形が終了した後に先端面に樹脂が残存しにくいバルブピンを提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a valve pin in which resin hardly remains on the tip surface after injection molding is completed.
本発明は、金型内に形成されたキャビティへ溶融樹脂を導入するためのゲート部に設けられた台座に対して着座することにより、前記ゲート部を閉鎖するためのバルブピンであって、先端面と前記溶融樹脂との接触が点接触となるように、前記先端面の全体にわたって複数のマイクロディンプルが形成されているものである。 The present invention provides a valve pin for closing a gate portion by seating on a pedestal provided in the gate portion for introducing molten resin into a cavity formed in a mold, the pin having a tip surface A plurality of microdimples are formed over the entire tip surface so that the contact between the tip and the molten resin is point contact.
本発明に係るバルブピンにおいて、前記先端面の算術平均粗さは０．１～１μｍとし、前記マイクロディンプルの最大高さは１～１０μｍとすることができる。 In the valve pin according to the present invention, the arithmetic mean roughness of the tip end face may be 0.1 to 1 μm, and the maximum height of the microdimples may be 1 to 10 μm.
本発明に係るバルブピンでは、先端面と溶融樹脂との接触が点接触となるように先端面の全体にわたって複数のマイクロディンプルが形成されているので、先端面と溶融樹脂との間の摩擦抵抗が低減され、それによって、先端面に樹脂が付着しにくくなる。これにより、射出成形が終了した後に先端面に樹脂が残存しにくいバルブピンが提供される。 In the valve pin according to the present invention, a plurality of microdimples are formed over the entire tip surface so that the contact between the tip surface and the molten resin is point contact. is reduced, thereby making it difficult for the resin to adhere to the tip surface. As a result, a valve pin is provided in which the resin is less likely to remain on the tip surface after injection molding is completed.
以下、本発明に係るバルブピンの一実施例について、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of a valve pin according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１はホットランナユニットの射出ノズル１００の内部構造を示している。
射出ノズル１００は、先端にゲート部１０２を備え、内部流路１０４内を流れた溶融樹脂がゲート部１０２から射出される。内部流路１０４の先端部内面は、ゲート部１０２に向けて内径が小さくなるように傾斜して台座１０６を形成している。
FIG. 1 shows the internal structure of an
The
バルブピン１は、先端がゲート部１０２を向くように内部流路１０４に配置された棒状の金属部材である。バルブピン１は、内部流路１０４内において軸方向（図において上下方向）へ駆動される。バルブピン１の先端に、射出ノズル１００のゲート部１０２の内径よりも僅かに小さい外径をもつ円柱形状の先端部２が設けられている。バルブピン１の先端部２よりも基端側（図において上側）の部分に、先端部２から基端側へいくにしたがって外径が徐々に大きくなるように外周面が傾斜したテーパ部４が設けられている。バルブピン１のテーパ部４は、バルブピン１がゲート部１０２側へ駆動されたときに台座１０６に着座し、ゲート部１０２を閉鎖する。
The
図２に示されているように、バルブピン１の先端面２ａには、複数のマイクロディンプル（直径がμｍオーダーの窪み）が全体にわたって形成されている。このような複数のマイクロディンプルは、先端面２ａに対してマイクロショットピーニング処理を施すことによって形成することができる。マイクロショットピーニング処理とは、微細な粒子を対象面に対して高速で投射する処理である。先端面２ａに対して施すマイクロショットピーニング処理では、例えば、鋼粒子、ステンレス粒子、ガラス粒子、セラミック粒子、インジウム鉛粒子、錫粒子、銀粒子、二硫化モリブデン粒子、二硫化タングステン粒子、窒化ホウ素粒子、フッ素樹脂粒子などの中からバルブピン１の素材に適した粒子を選択して使用することができる。バルブピン１の素材の一例は、ハイス鋼（ＳＫＨ５１など）である。粒子の直径を１００μｍ以下（例えば、直径５５μｍ程度）とし、投射速度を１００ｍ／秒以上とすることができる。
As shown in FIG. 2, the
バルブピン１の先端面２ａに上記のようなマイクロショットピーニング処理を施すことで、先端面２ａの算術平均粗さを０．１～１μｍ、マイクロディンプルの最大高さを１～１０μｍとすることができる。先端面２ａをこのような状態にすることで、先端面２ａと樹脂との接触が点接触になり、先端面２ａと樹脂との摩擦抵抗が小さくなり、射出成形が終了して射出ノズル１００を離型させた後のバルブピン１の先端面２ａに樹脂が残存しにくくなる。
By subjecting the
一般的に、バルブピンにはＴｉｎコーティングが施されることによって耐圧性や耐摩耗性の向上が図られている。一方で、この実施例のバルブピン１のように、先端面２ａに上記のようなマイクロショットピーニング処理を施すことで、マイクロフォーシング効果によって先端面２ａの硬度が向上し、Ｔｉｎコーティングと同等の効果が得られる。
In general, the valve pin is coated with Tin to improve pressure resistance and wear resistance. On the other hand, like the
図３の（Ａ）は、先端面にマイクロディンプルが形成されていない（マイクロショットピーニング処理が施されていない）バルブピンを用いて射出成形を行なった後のバルブピンの先端面をゲート部側からみた画像であり、（Ｂ）は先端面にマイクロディンプルが形成されている（マイクロショットピーニング処理が施されている）バルブピンを用いて射出成形を行なった後のバルブピンの先端面をゲート部側からみた画像である。 FIG. 3(A) shows the tip face of the valve pin after injection molding using a valve pin having no microdimples formed on the tip face (not subjected to micro shot peening treatment) as viewed from the gate side. It is an image, and (B) is a view of the tip surface of the valve pin from the gate side after injection molding using a valve pin having microdimples formed on the tip surface (micro shot peening treatment). It is an image.
図３（Ａ）の画像では、射出成形後に離型されたゲート部に固化した樹脂膜が白く映っており、バルブピンの先端面に樹脂が残存していることがわかる。一方で、図３（Ｂ）の画像では、射出形成後に（Ａ）と同じように離型されたゲート部に白い樹脂膜が写っておらず、バルブピンの先端面に樹脂が残存していないことがわかる。このように、マイクロショットピーニング処理によってマイクロディンプルが先端面に形成されたバルブピンを使用することで、射出成型後に金型から離型された射出ノズルのゲート部に樹脂が残存することを効果的に抑制できることがわかる。 In the image of FIG. 3(A), the solidified resin film on the gate portion released after injection molding appears white, indicating that the resin remains on the tip surface of the valve pin. On the other hand, in the image of FIG. 3(B), the white resin film is not reflected on the gate portion released from the mold after injection molding in the same manner as in (A), and no resin remains on the tip surface of the valve pin. I understand. In this way, by using a valve pin with micro dimples formed on the tip surface by the micro shot peening process, it is possible to effectively prevent resin from remaining at the gate of the injection nozzle released from the mold after injection molding. It turns out that it can be suppressed.
以上において説明した実施例は、本発明に係るバルブピンの実施形態の一例にすぎない。本発明に係るバルブピンは、先端面に複数のマイクロディンプルが形成されていることによって樹脂との接触が点接触となっていることを主な特徴とするものであり、その他の構造についてはゲート部の構造等に応じたものに変形可能である。上記実施例では、ホットランナユニットにおけるバルブピンとして説明しているが、コールドランナユニットにおいても同様に適用することができる。 The embodiment described above is merely an example of the embodiment of the valve pin according to the present invention. The main feature of the valve pin according to the present invention is that a plurality of microdimples are formed on the tip surface so that the contact with the resin is point contact. It is possible to transform into one according to the structure of. Although the valve pin in the hot runner unit is described in the above embodiment, it can be applied to the cold runner unit as well.
１ バルブピン
２ 先端部
２ａ 先端面
１００ 射出ノズル
１０２ ゲート部
１０４ 内部流路
１０６ 台座
Claims (2)
先端面と前記溶融樹脂との接触が点接触となるように、前記先端面の全体にわたって複数のマイクロディンプルが形成されている、バルブピン。 A valve pin for closing a gate portion by seating an outer peripheral surface on a pedestal provided in the gate portion for introducing molten resin into a cavity formed in a mold,
A valve pin, wherein a plurality of microdimples are formed over the entire tip surface so that contact between the tip surface and the molten resin is point contact.
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