JP2549357B2 - Injection molding method and injection molding apparatus - Google Patents
Injection molding method and injection molding apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、成形樹脂の予備可塑
化装置と射出装置とが別れて設けられ、スクリュで可塑
化した材料を射出装置に蓄積して、プランジャにより成
形樹脂を射出するスクリュプリプラ式射出成形機の射出
成形方法と射出成形装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw in which a pre-plasticizing device for a molding resin and an injection device are separately provided, and the material plasticized by the screw is accumulated in the injection device and the molding resin is injected by a plunger. The present invention relates to an injection molding method and an injection molding apparatus for a pre-plastic injection molding machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば予備可塑化装置内にスクリ
ュを有したスクリュプリプラ式の射出成形装置は、ペレ
ット状樹脂を、予備可塑化装置内で加圧および加熱して
可塑化し、スクリュの回転に伴い、連結流路を経て射出
用加熱シリンダの樹脂溜りに送り出している。送り出さ
れた溶融樹脂は、射出用加熱シリンダ内のプランジャに
より、金型のキャビティ内に射出される。このとき、溶
融樹脂が予備可塑化装置内に逆流しないように連結流路
には逆止弁が取り付けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a screw pre-plastic injection molding apparatus having a screw in a pre-plasticizing device plasticizes pelletized resin by pressurizing and heating it in the pre-plasticizing device and rotating the screw. Along with this, it is sent out to the resin reservoir of the injection heating cylinder through the connection flow path. The delivered molten resin is injected into the cavity of the mold by the plunger in the injection heating cylinder. At this time, a check valve is attached to the connection flow path so that the molten resin does not flow back into the preliminary plasticizing device.
【０００３】このスクリュプリプラ式射出成形機の射出
成形装置は、予備可塑化装置を有することにより、溶融
樹脂を押し出し成形装置のように安定した可塑化特性で
供給することができ、可塑化と射出を同軸上で行なうイ
ンラインスクリュ式射出成形装置のように、スクリュの
先端部に逆流防止弁を設ける必要もないので、安定した
計量と高速高圧で正確な充填制御を行なうことができる
ものである。The injection molding device of this screw pre-plastic type injection molding machine has a preliminary plasticizing device, so that molten resin can be supplied with stable plasticizing characteristics like an extrusion molding device. Unlike the in-line screw type injection molding apparatus that performs the above-mentioned process on the same axis, it is not necessary to provide a check valve at the tip of the screw, so that stable metering and accurate filling control can be performed at high speed and high pressure.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、溶融樹脂を高速高圧で射出するため、射出用加熱シ
リンダの内径とプランジャ外径とのクリアランスは極め
て僅かであり、この僅かのクリアランスを適正に管理す
ることが極めて難しいという問題があった。これは、こ
のクリアランスが小さ過ぎるとプランジャとシリンダ内
壁との間でかじりが生じ、クリアランスが大きすぎる
と、射出時の樹脂漏れが増大して正確に計量した樹脂の
充填が不安定になるという相反する問題を考慮しなけれ
ばならないからである。さらに、プランジャと射出用加
熱シリンダの熱膨張率の違いによって、常温時と射出成
形時の昇温時との上記クリアランスは異なっており、一
般にプランジャより射出用加熱シリンダの方が熱膨張率
が大きい場合が多く、これによって、常温時に適切なク
リアランスであっても、昇温時にはこのクリアランスが
広がってしまうという問題がある。そして、これを防止
するために、予めこのクリアランスを少なくしようとし
ても、そのクリアランス自体が数μｍ程度の極めて僅か
のものであり、プランジャや射出用加熱シリンダの寸法
公差により、上記クリアランスを狭めすぎると、装置を
組み立てること自体ができなくなるという問題も生じ
る。In the case of the above-mentioned prior art, since the molten resin is injected at high speed and high pressure, the clearance between the inner diameter of the injection heating cylinder and the outer diameter of the plunger is extremely small. There was a problem that it was extremely difficult to manage properly. The reason is that if this clearance is too small, galling occurs between the plunger and the cylinder inner wall, and if the clearance is too large, the resin leakage during injection increases and the accurate metering of the resin becomes unstable. This is because the problem to be solved must be taken into consideration. Further, the above-mentioned clearance differs between the normal temperature and the temperature rise during injection molding due to the difference in the thermal expansion coefficient between the plunger and the injection heating cylinder. Generally, the thermal expansion coefficient of the injection heating cylinder is higher than that of the plunger. In many cases, this causes a problem that even if the clearance is appropriate at room temperature, the clearance is widened when the temperature is raised. In order to prevent this, even if it is attempted to reduce this clearance in advance, the clearance itself is extremely small, on the order of several μm, and if the above clearance is too narrow due to the dimensional tolerance of the plunger and the heating cylinder for injection. Another problem is that the device itself cannot be assembled.
【０００５】また、上記クリアランスを適宜に調整でき
るものとしては、プランジャにピストンリングを嵌め込
んだものや、射出成形時の樹脂圧により拡開するリング
をプランジャに取り付けたりしたものも提案されてい
る。しかし、成形品の材質や形状によって射出成形時の
圧力は、１０００〜２５００ｋｇ／ｃｍ２と極めて広範
囲であり、上記リングの拡開の程度を定量的に算出する
ことは難しいので局部的に過大な力が発生し、上記リン
グの摩耗も激しいという欠点がある。Further, as the one capable of properly adjusting the clearance, there have been proposed one in which a piston ring is fitted in a plunger, and one in which a ring which is expanded by a resin pressure at the time of injection molding is attached to the plunger. . However, the pressure at the time of injection molding is extremely wide as 1000 to 2500 kg / cm 2 depending on the material and shape of the molded product, and it is difficult to quantitatively calculate the degree of expansion of the ring, and therefore it is locally excessive. There is a drawback that force is generated and the ring is severely worn.
【０００６】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みて成されたもので、プランジャと射出用加熱シリンダ
の両方を適切に温度制御することにより、射出成形時の
両者のクリアランスを最適値に設定できるようにした射
出成形方法と射出成形装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. By appropriately controlling the temperature of both the plunger and the heating cylinder for injection, the clearance between the two during injection molding is set to an optimum value. It is an object of the present invention to provide an injection molding method and an injection molding device that can be set to the above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、プランジャ
内及び射出用加熱シリンダに各々ヒータを設け、各々独
立に温度を検出し、射出成形時のプランジャ温度と射出
用加熱シリンダの温度を各々制御する射出成形方法であ
る。According to the present invention, a heater is provided in each of the plunger and the heating cylinder for injection, the temperature is independently detected, and the temperature of the plunger during injection molding and the temperature of the heating cylinder for injection are respectively controlled. Injection molding method.
【０００８】さらにこの発明は、プランジャ内及び射出
用加熱シリンダに各々ヒータと温度センサを設け、プラ
ンジャと射出用加熱シリンダの各ヒータを作動させるヒ
ータ作動装置を各々設け、上記センサからの信号により
上記プランジャと射出用加熱シリンダを各々温度制御す
る制御装置を設けた射出成形装置である。Further, according to the present invention, a heater and a temperature sensor are provided in the plunger and the injection heating cylinder respectively, and a heater operating device for activating each heater of the plunger and the injection heating cylinder is provided respectively, and a signal from the sensor is used for the above operation. The injection molding apparatus is provided with a control device for controlling the temperature of each of the plunger and the heating cylinder for injection.
【０００９】[0009]
【作用】この発明は、プランジャと射出用加熱シリンダ
の両方を各々温度制御して、高温になった射出成形時の
プランジャと射出用加熱シリンダとのクリアランスを最
適値に設定可能にするものである。According to the present invention, both the plunger and the heating cylinder for injection are temperature-controlled so that the clearance between the plunger and the heating cylinder for injection at the time of high temperature injection molding can be set to an optimum value. .
【００１０】[0010]
【実施例】以下この発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。この実施例はスクリュプリプラ式射出成
形装置であり、射出装置１０と予備可塑化装置１２とを
有し、射出装置１０は、射出用加熱シリンダ１４内にプ
ランジャ１６が摺動自在に設けられている。射出用加熱
シリンダ１４の外周面にはバンドヒータ１８が取り付け
られているとともに、この射出用加熱シリンダ１４の温
度を検出するために、熱電対等の温度センサ２０が、所
定の取り付け孔に挿入されている。また、この射出用加
熱シリンダ１４の基端部内壁面には、プランジャ１６と
射出用加熱シリンダ１４のとのクリアランスから漏れ出
た樹脂を掻き落とすスクレーパーリング２２が取り付け
られ、その前方には上記掻き落とされた樹脂を排出する
樹脂排出口２４が形成されている。この射出用加熱シリ
ンダ１４の内壁面には、例えばＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏ
ｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）製法による高硬度の
ライニング材が用いられ、その外側の外筒はこのライニ
ング材と熱膨張率が近い構造用合金鋼が用いられてい
る。そして、この射出用加熱シリンダ１４は、射出部ハ
ウジング２６に取り付けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is a screw pre-plastic type injection molding device, which has an injection device 10 and a pre-plasticizing device 12, and the injection device 10 has a plunger 16 slidably provided in an injection heating cylinder 14. . A band heater 18 is attached to the outer peripheral surface of the injection heating cylinder 14, and a temperature sensor 20 such as a thermocouple is inserted into a predetermined attachment hole to detect the temperature of the injection heating cylinder 14. There is. Further, a scraper ring 22 for scraping off the resin leaked from the clearance between the plunger 16 and the injection heating cylinder 14 is attached to the inner wall surface of the base end portion of the injection heating cylinder 14, and the scraper ring 22 is provided in front of the scraper ring 22. A resin discharge port 24 for discharging the discharged resin is formed. On the inner wall surface of the injection heating cylinder 14, for example, HIP (Hot Iso)
A high hardness lining material produced by the static pressing method is used, and a structural alloy steel having a thermal expansion coefficient close to that of the lining material is used for the outer cylinder of the outer cylinder. The injection heating cylinder 14 is attached to the injection unit housing 26.
【００１１】プランジャ１６の先端部には、その軸心部
に長手方向に沿ってカートリッジヒータ２８が挿入され
ており、さらに熱電対等の温度センサ３０も同心的に設
けられている。このカートリッジヒータ２８と温度セン
サ３０の各リード線３２，３４が、プランジャ１６の軸
心部を通って基端部からヒータ用回路３６及び制御装置
３８に接続している。ヒータ用回路３６は、カートリッ
ジヒータ２８に電力を供給するもので、制御装置３８
は、このヒータ回路３６およびその他この射出成形装置
の作動を制御するものである。また、プランジャ１６の
基端部は、接続カプリング４０を介して連結棒４２に接
続され、この連結棒４２は、図示しない射出用油圧シリ
ンダのピストンに接続している。連結棒４２には、リニ
アスケールアーム４４が取り付けられ、プランジャ１６
の位置を、このリニアスケールアーム４４と射出部ハウ
ジング２６との間に設けられた図示しないリニアスケー
ルとにより検出可能にしている。A cartridge heater 28 is inserted into the tip of the plunger 16 along its longitudinal direction at its axial center, and a temperature sensor 30 such as a thermocouple is also provided concentrically. The lead wires 32 and 34 of the cartridge heater 28 and the temperature sensor 30 are connected to the heater circuit 36 and the control device 38 from the base end portion through the axial center portion of the plunger 16. The heater circuit 36 supplies electric power to the cartridge heater 28, and a controller 38
Controls the operation of the heater circuit 36 and other parts of the injection molding apparatus. The base end of the plunger 16 is connected to a connecting rod 42 via a connecting coupling 40, and the connecting rod 42 is connected to a piston of a hydraulic cylinder for injection (not shown). A linear scale arm 44 is attached to the connecting rod 42, and the plunger 16
The position can be detected by a linear scale (not shown) provided between the linear scale arm 44 and the injection unit housing 26.
【００１２】予備可塑化装置１２は、プリプラシリンダ
４６と、その内部に設けられたスクリュ４８とからな
り、プリプラシリンダ４６の外周にバンドヒータ５０が
取り付けられている。このプリプラシリンダ４６の先端
部には、連結部材５２が取り付けられ、連結部材５２が
射出用加熱シリンダ１４の先端部に取り付けられてい
る。連結部材５２には、連結流路５４が形成され、射出
用加熱シリンダ１４の連結流路５６に接続して、予備可
塑化装置１２と射出用加熱シリンダ１４とが連通可能に
設けられている。さらに、連結流路５４には、予備可塑
化装置１２から射出用加熱シリンダ１４側への樹脂の流
入が可能で、逆には流れないようにする逆止弁５８が取
り付けられている。The pre-plasticizer 12 comprises a pre-plastic cylinder 46 and a screw 48 provided therein, and a band heater 50 is attached to the outer periphery of the pre-plastic cylinder 46. A connecting member 52 is attached to the tip of the pre-plastic cylinder 46, and the connecting member 52 is attached to the tip of the injection heating cylinder 14. A connecting passage 54 is formed in the connecting member 52, is connected to the connecting passage 56 of the injection heating cylinder 14, and is provided so that the pre-plasticizing device 12 and the injection heating cylinder 14 can communicate with each other. Further, a check valve 58 is attached to the connection flow path 54 so that the resin can flow from the pre-plasticizing device 12 to the injection heating cylinder 14 side and does not flow in reverse.
【００１３】なお、この逆流防止構造として、特開平３
−９７５１８号公報に開示されているように、逆止弁５
８を使用しないで、スクリュ４８を利用したものでも良
い。その構造は、先ず、スクリュ４８の回転によって樹
脂を可塑化し、その可塑化された樹脂圧力によりスクリ
ュ４８がわずかに後退し、そのスクリュ４８の先端にで
きる隙間を通過して連結流路５４，５６へ樹脂が流れ、
樹脂溜り６６に樹脂が蓄積し計量される。そして、リニ
アスケールで所定量が検知されるとスクリュ４８の回転
を停止させて前進させ、連結流路５４にスクリュ４８の
先端部を当接させる。以上の構成により、計量後の樹脂
の流れを止めるようにしても良いものである。As this backflow prevention structure, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 97518/1993, the check valve 5
The screw 48 may be used instead of the screw 8. The structure is such that the resin is first plasticized by the rotation of the screw 48, the screw 48 slightly retracts due to the plasticized resin pressure, passes through the gap formed at the tip of the screw 48, and the connecting flow paths 54, 56. Resin flows to
Resin is accumulated in the resin reservoir 66 and weighed. Then, when a predetermined amount is detected by the linear scale, the rotation of the screw 48 is stopped and moved forward, and the tip portion of the screw 48 is brought into contact with the connecting flow path 54. With the above configuration, the flow of resin after measurement may be stopped.
【００１４】射出用加熱シリンダ１４の先端部には射出
用のノズル６０が設けられ、このノズル６０に当接して
成形用の金型６２が位置している。そして、金型６２の
キャビティ６４と、射出用加熱シリンダ１４の樹脂溜り
６６が、ノズル６０で連通可能になっている。なお、こ
のノズル６０は、一般的には、鼻垂れまたは糸引防止の
ために、いわゆるオープンノズルが用いられている。An injection nozzle 60 is provided at the tip of the injection heating cylinder 14, and a molding die 62 is positioned in contact with the nozzle 60. The cavity 64 of the mold 62 and the resin reservoir 66 of the injection heating cylinder 14 can communicate with each other through the nozzle 60. As the nozzle 60, a so-called open nozzle is generally used to prevent dripping or stringing.
【００１５】この実施例の射出成形装置の動作は、ま
ず、予備可塑化装置１２内で溶融された樹脂が、スクリ
ュ４８の回転によって連結流路５４、５６を通過して射
出用加熱シリンダ１４内の樹脂溜り６６に入り、プラン
ジャ１６を押し下げて計量する。この時、リニアスケー
ルアーム４４が後退するので、リニアスケールによって
プランジャ１６の移動量を検出し、流入樹脂の量を制御
装置３８が演算し、所定量の樹脂が樹脂溜り６６に流入
したところで可塑化計量工程を完了する。そして、次の
射出工程で、図示しない油圧シリンダを作動させて、プ
ランジャ１６を駆動し、樹脂溜り６６の樹脂を金型６２
のキャビティ６４内に射出する。In the operation of the injection molding apparatus of this embodiment, first, the resin melted in the pre-plasticizing apparatus 12 passes through the connecting flow paths 54 and 56 by the rotation of the screw 48, and then in the injection heating cylinder 14. Into the resin reservoir 66, the plunger 16 is pushed down and weighed. At this time, since the linear scale arm 44 retracts, the moving amount of the plunger 16 is detected by the linear scale, the control device 38 calculates the amount of the inflowing resin, and plasticizes when a predetermined amount of the resin flows into the resin reservoir 66. Complete the weighing process. Then, in the next injection step, a hydraulic cylinder (not shown) is actuated to drive the plunger 16 so that the resin in the resin reservoir 66 is removed from the mold 62.
Is injected into the cavity 64.
【００１６】この計量時には、予備可塑化装置１２は、
バンドヒータ５０により加熱され、可塑化した樹脂の温
度を図示しない温度センサからのフィードバックによ
り、制御装置３８によって一定の温度に制御されてい
る。また、射出用加熱シリンダ１４は、バンドヒータ１
８によって加熱され、温度センサ２０からのフィードバ
ックにより、制御装置３８がヒータ用回路６８を制御
し、計量する樹脂の温度が所定の温度となるように制御
している。さらに、プランジャ１６も、カートリッジヒ
ータ２８によって所定の温度に加熱され、温度センサ３
０から制御装置３８に、温度データーがフィードバック
され、ヒータ用回路３６を制御し所定の温度に設定され
ている。これらの温度設定は、キーボード等の設定装置
７０から任意に入力可能になっている。At the time of this measurement, the preliminary plasticizing device 12
The temperature of the plasticized resin heated by the band heater 50 is controlled to a constant temperature by the control device 38 by feedback from a temperature sensor (not shown). In addition, the heating cylinder 14 for injection is the band heater 1.
The heating device 8 controls the heater circuit 68 by the feedback from the temperature sensor 20 to control the temperature of the resin to be measured to a predetermined temperature. Further, the plunger 16 is also heated to a predetermined temperature by the cartridge heater 28, and the temperature sensor 3
Temperature data is fed back from 0 to the control device 38 to control the heater circuit 36 and set to a predetermined temperature. These temperature settings can be arbitrarily input from a setting device 70 such as a keyboard.
【００１７】通常プランジャ１６の熱膨張率は、射出用
加熱シリンダ１４の熱膨張率とほぼ等しいか若干小さく
なっているいるので、両者が均等に昇温されると、両者
のクリアランスが大きくなる。そこで、両者の温度制御
はこの熱膨張率の差を打ち消すように、プランジャ１６
の温度を射出用加熱シリンダ１４の設定温度より高めに
設定する。例えば、射出用加熱シリンダ１４の熱膨張率
が１．２×１０−５で、プランジャ１６の方が１．１×
１０−５の場合、プランジャ１６の直径が３２ｍｍで、
上記クリアランスを５μｍとし、射出用加熱シリンダ１
４およびプランジャ１６の設定温度をともに２５０℃、
室温２０℃とすると、上記クリアランスは、昇温に伴い
３２×（１．２−１．１）×１０−５×２３０＝７．３
６×１０−３ｍｍも増加する。これに対し、プランジャ
１６の温度を射出用加熱シリンダ１４よりさらに１５℃
高くすると、３２×１．１×１０−５×１５＝５．２８
×１０−３ｍｍだけ上記クリアランスの増加を押さえる
ことができ、差し引き約２μｍのクリアランスの拡大に
押さえることができる。もちろん、１５℃の温度上昇で
は、樹脂の熱劣化のおそれはあまりない。Since the coefficient of thermal expansion of the normal plunger 16 is substantially equal to or slightly smaller than the coefficient of thermal expansion of the injection heating cylinder 14, when both are uniformly heated, the clearance between them becomes large. Therefore, the temperature control of the two is made so that the difference in the coefficient of thermal expansion is canceled out.
Is set higher than the set temperature of the injection heating cylinder 14. For example, the thermal expansion coefficient of the injection heating cylinder 14 is 1.2 × 10 −5 , and the plunger 16 is 1.1 ×.
In the case of 10 −5 , the diameter of the plunger 16 is 32 mm,
The clearance is 5 μm, and the heating cylinder for injection 1
4 and the set temperature of the plunger 16 are both 250 ° C.,
When the room temperature is 20 ° C., the clearance is 32 × (1.2-1.1) × 10 −5 × 230 = 7.3 as the temperature rises.
It also increases by 6 × 10 −3 mm. On the other hand, the temperature of the plunger 16 is 15 ° C higher than that of the heating cylinder 14 for injection.
When it is increased, 32 × 1.1 × 10 −5 × 15 = 5.28.
The increase in the clearance can be suppressed by × 10 −3 mm, and the clearance can be suppressed to the expansion by about 2 μm. Of course, when the temperature rises by 15 ° C., there is not much risk of heat deterioration of the resin.
【００１８】この実施例の射出成形装置によれば、プラ
ンジャ１６を積極的に所定の温度に加熱し温度制御して
いるので、射出時の射出用加熱シリンダ１４とプランジ
ャ１６とのクリアランスを最適な状態に保持させること
ができる。さらに、成形樹脂が熱劣化しにくいものの場
合、プランジャ１６と射出用加熱シリンダ１４との温度
差をさらに大きめにとって、射出成形時の上記クリアラ
ンスを極めて小さいものにすることもできる。また、従
来は、予備可塑化装置１２から射出用加熱シリンダ１４
に流入した樹脂は、プランジャ１６を経て熱が逃げるの
で、プランジャ先端部に近付くほど温度が低くなるが、
この実施例の場合、内部から樹脂を加熱し、射出用加熱
シリンダ１４によって加熱するとともに内側からの熱の
発散を抑制することとなるので、プランジャ１６の先端
部の温度の低下がなく、樹脂の保温性が良く、安定した
温度で成形樹脂の射出が可能になる。なお、カートリッ
ジヒータ２８は、内部からの加熱方法なので、バンドヒ
ータ１８のような外部への熱放射もなく効率的であり小
さな電力ですむ。According to the injection molding apparatus of this embodiment, since the plunger 16 is positively heated to a predetermined temperature and the temperature is controlled, the clearance between the injection heating cylinder 14 and the plunger 16 at the time of injection is optimized. It can be kept in a state. Further, in the case where the molding resin is less likely to be thermally deteriorated, the clearance at the time of injection molding can be made extremely small by further increasing the temperature difference between the plunger 16 and the injection heating cylinder 14. Further, conventionally, the heating cylinder 14 for injection from the pre-plasticizer 12 is used.
Since the heat of the resin that has flowed into the heat escapes through the plunger 16, the temperature decreases as it approaches the tip of the plunger.
In the case of this embodiment, since the resin is heated from the inside and is heated by the injection heating cylinder 14 and the heat dissipation from the inside is suppressed, the temperature of the tip portion of the plunger 16 does not decrease, and the resin Good heat retention, enabling injection of molding resin at a stable temperature. Since the cartridge heater 28 is a heating method from the inside, it is efficient without a heat radiation to the outside like the band heater 18 and requires a small electric power.
【００１９】また、プランジャ１６と射出用加熱シリン
ダ１４の熱膨張率が同一の場合には、常温時の両者のク
リアランスをより大きくとった組み合わせとしても、射
出時の温度制御によって最適なクリアランスに設定する
こともできる。さらには、両者の寸法交差のばらつきに
よって両者のクリアランスが、ばらつきを生じている時
であっても、このクリアランス値と、両者の熱膨張率と
から、両者の温度差を制御装置で演算させて、両者の温
度差を制御することにより、このクリアランスを最適な
ものに制御こともできる。Further, when the plunger 16 and the injection heating cylinder 14 have the same coefficient of thermal expansion, even if the clearance between the plunger 16 and the injection heating cylinder 14 is larger than that at room temperature, the optimum clearance is set by controlling the temperature during injection. You can also do it. Further, even when the clearances of the two are varied due to the variation of the dimensional intersection of the two, the temperature difference between the two is calculated by the control device from the clearance value and the thermal expansion coefficient of the both. By controlling the temperature difference between the two, this clearance can be controlled to the optimum one.
【００２０】ここで、射出用加熱シリンダ１４の基端部
内壁面には、プランジャ１６と射出用加熱シリンダ１４
の摺動隙間から漏れ出した樹脂を掻き落とすスクレーパ
ーリング２２が取り付けられている。この摺動隙間は、
プランジャ１６の頭部が射出用加熱シリンダ１４内を摺
動可能な程度のわずかな隙間であるが、そのわずかな隙
間にも、プランジャ１６が前進するときに、射出用加熱
シリンダ１４の内壁面全周に溶融樹脂が漏れて付着し、
さらに、頭部よりやや直径が細い柄部１６ａ側にも溶融
樹脂が付着する。Here, the plunger 16 and the injection heating cylinder 14 are provided on the inner wall surface of the base end of the injection heating cylinder 14.
A scraper ring 22 is attached to scrape off the resin leaking from the sliding gap. This sliding gap is
Although the head of the plunger 16 is a small gap such that the head of the plunger 16 can slide in the heating cylinder for injection 14, even when the plunger 16 moves forward, the entire inner wall surface of the heating cylinder for injection 14 has a small gap. Molten resin leaks and adheres to the circumference,
Further, the molten resin also adheres to the side of the handle 16a having a diameter slightly smaller than that of the head.
【００２１】さらに、射出、保圧工程が完了して計量を
開始すると、プランジャ１６が後退するときに、プラン
ジャ１６の頭部の柄部１６ａとの段差のついた角部がス
クレーパーとして作用し、プランジャ１６は、射出用加
熱シリンダ内壁面に付着した薄皮状の溶融樹脂を掻き取
りながら後退する。そして、掻き取られた溶融樹脂は、
柔らかいうちは柄部１６ａと射出用加熱シリンダ１４と
の間を徐々に流れ出ようとするが、プランジャ１６の一
工程ストロークが一定であるために、計量射出及び保圧
工程を繰り返すうちに、プランジャ１６の後退端に掻き
取られた溶融樹脂が堆積し、堰を形成する。この堰が形
成されると、掻き取られた溶融樹脂の流動性がなくなる
ため、堰となったなった部分の樹脂が加熱用射出シリン
ダ１４からの熱により劣化（老化）する。Further, when the injection and pressure-holding process is completed and the weighing is started, when the plunger 16 retracts, the corner of the head of the plunger 16 with the handle 16a acts as a scraper, The plunger 16 retracts while scraping the thin-skinned molten resin adhering to the inner wall surface of the heating cylinder for injection. And the molten resin scraped off,
While it is soft, it tries to gradually flow out between the handle portion 16a and the heating cylinder for injection 14. However, since one process stroke of the plunger 16 is constant, the plunger 16 is not removed while the metering injection and the pressure holding process are repeated. The molten resin scraped off is deposited on the receding end of to form a weir. When this weir is formed, the molten resin scraped off loses its fluidity, so that the resin in the part which became the weir deteriorates (ages) due to the heat from the heating injection cylinder 14.
【００２２】この老化が始まると、プランジャ１６が前
進するときに、プランジャ１６の頭部の後方に老化した
樹脂が付着し、射出用加熱シリンダ１４の内壁面の薄皮
状の溶融樹脂にこの老化した樹脂を散逸させ、さらにプ
ランジャ１６の前進後退の繰り返しにより、新しい樹脂
中にこの老化した樹脂を混入させてしまい、ついには不
良品を発生させる場合もあり、老化が進むと炭化して非
常に硬くなってしまう。When this aging starts, when the plunger 16 moves forward, the aged resin adheres to the back of the head of the plunger 16 and the thin skin-like molten resin on the inner wall surface of the injection heating cylinder 14 is aged. By repeating the forward and backward movements of the resin and further moving the plunger 16 forward and backward, this aged resin may be mixed into the new resin, and eventually a defective product may be generated. When the aging proceeds, it is carbonized and becomes very hard. turn into.
【００２３】このような不良品の発生を防止するため
に、一定の成型の回数または時間経過後に、ストローク
一杯にプランジャ１６を後退させ、射出用加熱シリンダ
１４の内周壁の堰を、プランジャ１６の頭部の角部で掻
き取ると共に、スクレーパーリング２２により、柄部１
６ａの樹脂も掻き取る。そして、掻き取った樹脂を、樹
脂排出口２４から放り出す。さらに、プランジャ１６を
射出用加熱シリンダ１４の前進限位置まで前進させ、射
出用加熱シリンダ１４内を浄化する。これらの動作は、
複数回繰り返して行われ、さらに、少なくとも、一回、
計量と同様に、射出用加熱シリンダ１４の樹脂溜り６６
及びストロークいっぱいに後退させたプランジャ１６の
前方に、新しく溶融樹脂を充満させ、プランジャ１６を
往復させる動作を行うことにより、射出用加熱シリンダ
１４の内壁面が浄化される。In order to prevent the occurrence of such defective products, the plunger 16 is retracted to the full stroke after a certain number of moldings or a certain time has elapsed, and the weir on the inner peripheral wall of the injection heating cylinder 14 is set to the plunger 16. While scraping at the corners of the head, the scraper ring 22 allows the handle 1
The resin of 6a is also scraped off. Then, the scraped resin is discharged from the resin discharge port 24. Further, the plunger 16 is advanced to the advance limit position of the injection heating cylinder 14 to clean the inside of the injection heating cylinder 14. These actions are
Repeated multiple times, and at least once
Similar to the weighing, the resin pool 66 of the injection heating cylinder 14
Also, the inner wall surface of the injection heating cylinder 14 is cleaned by newly filling the front of the plunger 16 that has been retracted to the full stroke with molten resin and performing an operation of reciprocating the plunger 16.
【００２４】以上の構成及び動作により、上述のクリア
ランスの制御と相まって、プランジャを用いて射出する
射出成形装置の最大の欠点である樹脂漏れを最小限にと
どめることができる。さらに、プランジャ１６をそのス
トローク一杯往復動作させることによって、該プランジ
ャ１６の頭部前方と後方の角部で、射出用加熱シリンダ
１４の内壁面が浚えられ、且つプランジャ１６の柄部１
６ａは、スクレーパーリング２２により樹脂が掻き落と
され、樹脂漏れによる老化した樹脂の製品への混入も効
果的に抑えることができるものである。With the above structure and operation, the resin leakage, which is the greatest drawback of the injection molding apparatus for injecting using the plunger, can be minimized in combination with the above clearance control. Further, by reciprocally moving the plunger 16 through its stroke, the inner wall surface of the injection heating cylinder 14 is drooped at the front and rear corners of the plunger 16, and the handle 1 of the plunger 16 is removed.
In 6a, the resin is scraped off by the scraper ring 22, and it is possible to effectively prevent the aged resin from being mixed into the product due to resin leakage.
【００２５】尚、この発明の射出成形装置は、上記実施
例に限定されるものではなく、予備可塑化装置にプラン
ジャが設けられたプランジャプリプラタイプの射出成形
装置にも利用できるものであり、その他、制御装置は種
々のＣＰＵを用いたコンピュータ制御や専用回路を利用
したものでも良い。また、ヒータやセンサの形状やタイ
プは適宜変更可能であることは言うまでもない。また、
制御方法は、射出用加熱シリンダの温度と、プランジャ
の温度を独立に制御してもよく、両者の温度差が一定の
ものになるよう関連させて制御するようにしても良いも
のである。The injection molding apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied to a plunger pre-plastic type injection molding apparatus in which a plunger is provided in the pre-plasticizing device. The control device may be a computer control using various CPUs or one using a dedicated circuit. Needless to say, the shapes and types of heaters and sensors can be changed as appropriate. Also,
As the control method, the temperature of the injection heating cylinder and the temperature of the plunger may be controlled independently, or may be controlled so that the temperature difference between the two is constant.
【００２６】[0026]
【発明の効果】この発明の射出成形方法および射出成形
装置は、プランジャと射出用加熱シリンダの温度を、各
々制御し、この両者のクリアランスが最適値になるよう
調整することができるので、射出成形時の上記クリアラ
ンスを小さくする事ができ、樹脂漏れによる損失が少な
くなる。しかも、射出成形時に、プランジャ側の溶融樹
脂の温度が低下することも防止でき、安定した溶融樹脂
温度で、射出成形を行なうことができる。さらに、プラ
ンジャと射出用加熱シリンダの両方の温度制御を行なう
ことにより、この両者のクリアランスにばらつきがある
場合でも、クリアランスを一定の最適値に設定すること
もでき、安定した射出成形を可能にするものである。そ
して、このクリアランスの制御により、プランジャを用
いて射出する射出装置の最大の欠点である樹脂漏れを最
小限にとどめることができ、しかも、樹脂漏れにより、
老化した樹脂の製品への混入も最小限に抑えることがで
きるものである。According to the injection molding method and the injection molding apparatus of the present invention, the temperatures of the plunger and the heating cylinder for injection can be controlled, and the clearance between the two can be adjusted to the optimum value. The above clearance can be reduced and the loss due to resin leakage is reduced. Moreover, it is possible to prevent the temperature of the molten resin on the plunger side from decreasing during injection molding, and it is possible to perform injection molding at a stable molten resin temperature. Furthermore, by controlling the temperature of both the plunger and the heating cylinder for injection, the clearance can be set to a constant optimum value even if the clearance between the two is variable, and stable injection molding is possible. It is a thing. By controlling this clearance, it is possible to minimize the resin leak, which is the greatest drawback of the injection device that injects using the plunger, and furthermore, due to the resin leak,
Mixing of aged resin into the product can be minimized.
【図１】この発明の一実施例の射出成形装置の部分縦断
面図である。FIG. 1 is a partial vertical sectional view of an injection molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】この実施例の射出成形装置の制御ブロック図で
ある。FIG. 2 is a control block diagram of the injection molding apparatus of this embodiment.
【符号の説明】 １０ 射出装置 １２ 予備可塑化装置 １４ 射出用加熱シリンダ １６ プランジャ １８ バンドヒータ ２０，３０ 温度センサ ２８ カートリッジヒータ ３６，６８ ヒータ用回路 ３８ 制御装置[Explanation of reference numerals] 10 injection device 12 pre-plasticizing device 14 injection heating cylinder 16 plunger 18 band heater 20,30 temperature sensor 28 cartridge heater 36,68 heater circuit 38 control device
Claims (2)
各々ヒータを設け、プランジャ及び射出用加熱シリンダ
の温度を各々検出し、射出成形時のプランジャ温度と射
出用加熱シリンダの温度を各々制御して、プランジャ外
径と射出用加熱シリンダ内径とのクリアランスを最適値
に調整することを特徴とする射出成形方法。1. A heater is provided in each of the plunger and the heating cylinder for injection, the temperatures of the plunger and the heating cylinder for injection are respectively detected, and the temperature of the plunger during injection molding and the temperature of the heating cylinder for injection are respectively controlled, An injection molding method comprising adjusting a clearance between an outer diameter of a plunger and an inner diameter of a heating cylinder for injection to an optimum value.
各々ヒータと温度センサとを設け、各センサからの信号
が入力されプランジャと射出用加熱シリンダの各ヒータ
の作動を制御する制御装置を設け、この制御装置により
制御され上記各ヒータを作動させるヒータ作動装置を設
けたことを特徴とする射出成形装置。2. A heater and a temperature sensor are provided in the plunger and in the heating cylinder for injection, and a control device for controlling the operation of each heater of the plunger and the heating cylinder for injection is provided with a signal from each sensor. An injection molding apparatus comprising a heater actuating device controlled by a controller to actuate each heater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149675A JP2549357B2 (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Injection molding method and injection molding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3149675A JP2549357B2 (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Injection molding method and injection molding apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04347614A JPH04347614A (en) | 1992-12-02 |
| JP2549357B2 true JP2549357B2 (en) | 1996-10-30 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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| DE69921059T2 (en) | 1998-03-30 | 2006-02-16 | Sodick Co. Ltd., Yokohama | INJECTION DEVICE FOR PISTON INJECTION MOLDING MACHINE |
| WO2008152925A1 (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Konica Minolta Opto, Inc. | Injection mechanism, injection molding machine, and optical element |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3149675A patent/JP2549357B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04347614A (en) | 1992-12-02 |
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