JP3118188B2 - 射出成形方法 - Google Patents
射出成形方法Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
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- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/52—Non-return devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
するものである。
射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在にか
つ進退自在に配設され、該スクリューを駆動手段によっ
て回転させたり、進退させたりすることができるように
なっている。そして、計量工程時に、スクリューを正回
転させながら後退させ、ホッパから落下した樹脂を溶融
させてスクリューヘッドの前方に蓄え、射出工程時に、
スクリューを前進させて射出ノズルから溶融させられた
樹脂を射出するようにしている。
ヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないようにして
ある。そのために、前記スクリューヘッドは、前部に円
錐(すい)形のヘッド本体部を、後部に小径部を有す
る。そして、該小径部の外周に環状の逆止リングが配設
され、小径部と逆止リングとの間に樹脂流路が形成され
る。また、前記スクリューの前端に、前記逆止リングの
後端と接離自在にシールリングが配設される。
法において、前記射出工程時にスクリューを前進させる
と、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆
流しようとする。このとき、逆止リングが樹脂の圧力に
よってスクリューに対して相対的に後方に移動し、前記
逆止リングの後端がシールリングに当接し、シールを行
う。その結果、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられ
た樹脂が逆流するのを防止することができる。
させながら後退させると、逆止リングが樹脂の圧力によ
ってスクリューに対して相対的に前方に移動し、前記逆
止リングの前端がヘッド本体部の後端に当接するが、ヘ
ッド本体部の周囲の複数箇所には、軸方向に延びる切欠
が形成されているので、樹脂の移動は妨げられない。
来の射出成形方法においては、射出工程時に逆止リング
の後端がシールリングに当接し、シールが終了されるま
での時間が長くなるだけでなく、シールが終了されるま
でにスクリューが前進する量が多くなってしまう。
て、逆止リングより後方の樹脂の圧力(以下「後方圧
力」という。)が、逆止リングより前方の樹脂の圧力
(以下「前方圧力」という。)より高くなってしまうか
らである。図2は従来の射出成形方法における加熱シリ
ンダ内の射出工程開始前の圧力分布図、図3は従来の射
出成形方法における射出工程開始後の圧力変化を示す図
である。なお、図3において、横軸に時間tを、縦軸に
樹脂の圧力Pを採ってある。
が配設された位置、P1 は前方圧力、P2 は後方圧力で
ある。ところで、計量工程時に樹脂は、スクリューヘッ
ドの小径部と逆止リングとの間に形成された前記樹脂流
路及び切欠を通って前方に移動するが、前記樹脂流路及
び切欠は十分な断面を有していないので抵抗が大きい。
したがって、計量工程が完了してから射出工程が開始さ
れるまでの間、図2に示すように、後方圧力P 2 は前方
圧力P1 より高く、 P1 <P2 になる。
され、スクリューが前進させられると、スクリューヘッ
ドの前方に蓄えられた樹脂が、前記スクリューヘッドに
よって前方に押されるので、図3に示すように、前方圧
力P1 が次第に高くなる。このとき、前記逆止リングの
後端はシールリングに当接していないので、シールが行
われず、スクリューヘッドの前方の樹脂の一部が逆止リ
ングとシールリングとの間を抜けて逆流する。したがっ
て、後方圧力P2 も次第に高くなる。
の間の距離が短くなるのに伴い、逆流する樹脂の量が少
なくなり、後方圧力P2 は次第に低くなる。そして、差
圧ΔP、すなわち、 ΔP=P2 −P1 が0になり、続いて、前方圧力P1 が後方圧力P2 より
高くなると、逆止リングは後退を開始する。その後、逆
止リングが閉鎖点に到達すると、シールが終了され、後
方圧力P2 は0になる。
なわち、射出工程が開始された時点において、後方圧力
P2 が前方圧力P1 より高いので、逆止リングが後退を
開始するまでの時間が差圧ΔP分だけ長くなるだけでな
く、シールが終了されるまでの時間も長くなる。その結
果、射出工程が開始されてからシールが終了されるまで
にスクリューが前進する量が多くなってしまう。
力P2 は、樹脂の可塑(そ)化状態によって異なるの
で、各成形ごとに前記差圧ΔPが変動してしまう。した
がって、各ショットごとにシールが行われるタイミング
も変動し、シールが終了されるまでに、逆止リングとシ
ールリングとの間を抜けて逆流する樹脂の量にばらつき
が生じてしまう。
形不良が発生してしまう。本発明は、前記従来の射出成
形方法の問題点を解決して、成形品に成形不良が発生す
ることがない射出成形方法を提供することを目的とす
る。
出成形方法においては、計量工程が完了した後、射出工
程が開始される前に、スクリューの位置を保持したま
ま、加熱シリンダ内における逆止リングより後方の樹脂
の圧力を低下させ、前記射出工程を開始した後、スクリ
ューを前進させることによって逆止リングの後端をシー
ルリングと接触させる。
らに、スクリューを計量工程時と逆の方向に回転させる
ことによって、加熱シリンダ内における逆止リングより
後方の樹脂の圧力を低下させる。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
実施の形態における射出装置の要部断面図である。図に
おいて、11は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ1
1は、前端(図における左方)に射出ノズル13を有す
る。前記加熱シリンダ11内には、スクリュー12が回
転自在にかつ進退自在に配設され、該スクリュー12を
図示しない駆動手段によって回転させたり、進退させた
りすることができるようになっている。なお、通常、前
記駆動手段としては、射出シリンダ、電動機等が使用さ
れる。
11内を後方(図における右方)に延び、後端において
前記駆動手段と連結されるとともに、前端にスクリュー
ヘッド14を有する。また、前記スクリュー12のメー
タリング部18の表面には、螺(ら)旋状のフライト1
5が形成され、該フライト15によって溝16が形成さ
れる。
定箇所に図示しないホッパが配設され、該ホッパにペレ
ット状の樹脂が投入される。前記構成の射出装置におい
て、計量工程時に、前記駆動手段を駆動して前記スクリ
ュー12を正回転させながら後退させると、前記ホッパ
内のペレット状の樹脂が加熱シリンダ11内に落下し、
溝16内を前進させられる。
示しないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリ
ンダ11を加熱し、前記溝16内の樹脂を溶融させるこ
とができるようになっている。したがって、スクリュー
12を正回転させながら所定量だけ後退させると、スク
リューヘッド14の前方に1ショット分の溶融させられ
た樹脂が蓄えられる。
してスクリュー12を前進させると、前記スクリューヘ
ッド14の前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル13か
ら射出され、図示しない金型のキャビティ空間に充填
(てん)される。ところで、射出工程時に、前記スクリ
ューヘッド14の前方に蓄えられた樹脂が逆流しないよ
うにしてある。
は、前部に円錐形のヘッド本体部21を、後部に小径部
19を有する。そして、該小径部19の外周に環状の逆
止リング20が配設され、小径部19と逆止リング20
との間に樹脂流路24が形成される。また、前記スクリ
ュー12のメータリング部18の前端に、前記逆止リン
グ20の後端と接離自在にシールリング22が配設され
る。
ー12を前進させると、前記スクリューヘッド14の前
方に蓄えられた樹脂は逆流しようとする。このとき、逆
止リング20が樹脂の圧力によってスクリュー12に対
して相対的に後方に移動し、前記逆止リング20の後端
がシールリング22に当接し、シールを行う。その結
果、前記スクリューヘッド14の前方に蓄えられた樹脂
が逆流するのを防止することができる。
回転させながら後退させると、逆止リング20が樹脂の
圧力によってスクリュー12に対して相対的に前方に移
動し、前記逆止リング20の前端がヘッド本体部21の
後端に当接する。ところが、ヘッド本体部21の周囲の
複数箇所には、軸方向に延びる切欠25が形成されてい
るので、樹脂の移動は妨げられない。
出ノズル13の先端から樹脂が垂れ落ちることがないよ
うにサックバックを行うことができる。その場合、スク
リュー12は回転させられることなくわずかな量だけ更
に後退させられる。ところで、計量工程が完了した時点
において、後方圧力P2 (図3参照)が前方圧力P1 よ
り高くなると、射出工程時に逆止リング20の後端がシ
ールリング22に当接し、シールが終了されるまでの時
間が長くなるだけでなく、シールが終了するまでにスク
リュー12が前進する量が多くなってしまう。
リンダ内の計量工程完了時の圧力分布図、図5は本発明
の実施の形態における加熱シリンダ内の射出工程開始前
の圧力分布図、図6は本発明の実施の形態における加熱
シリンダ内の射出工程開始後の圧力変化を示す図であ
る。なお、図6において、横軸に時間tを、縦軸に樹脂
の圧力Pを採ってある。
1)が配設された位置、P1 は前方圧力、P2 は後方圧
力である。ところで、計量工程時に樹脂は、前記樹脂流
路24及び切欠25を通って前方に移動するが、前記樹
脂流路24及び切欠25は十分な断面を有していないの
で抵抗が大きく、計量工程が完了してから射出工程が開
始されるまでの間、図4に示すように、後方圧力P2 は
前方圧力P1 より高く、 P1 <P2 になる。
おいて、後方圧力P2 が前方圧力P 1 より高いので、逆
止リング20が後退を開始するまでの時間が差圧ΔP ΔP=P2 −P1 分だけ長くなるだけでなく、シールが終了されるまでの
時間も長くなる。その結果、射出工程が開始されてから
シールが終了されるまでにスクリュー12が前進する量
が多くなってしまう。
リュー12を計量工程時と逆方向にあらかじめ設定され
た量だけ回転させるようにしている。この場合、スクリ
ュー12のフライト15による樹脂の掻(かき)取効果
によって、後方圧力P2 が低くなり、図5に示すよう
に、後方圧力P2 が前方圧力P1 より低くされる。その
ために、計量工程が完了すると、遅延タイマを作動さ
せ、設定時間だけスクリュー12を計量工程時と逆方向
に回転させるか、設定回転数だけスクリュー12を計量
工程時と逆方向に回転させる。その結果、スクリュー1
2の逆方向の回転角は、1/4〜1/2回転にされる。
向にあらかじめ設定された量だけ回転させると、逆止リ
ング20とシールリング22との間を抜けてわずかな量
の樹脂が逆流するので、前方圧力P1 もわずかに低くな
る。そして、計量工程が完了したときに、サックバック
を行う場合には、サックバックを行っている間にスクリ
ュー12は逆の方向に回転させられる。
され、スクリュー12が前進させられると、スクリュー
ヘッド14の前方に蓄えられた樹脂がスクリューヘッド
14によって前方に押されるので、図6に示すように、
前方圧力P1 が次第に高くなる。このとき、逆止リング
20の後端はシールリング22に当接していないので、
シールが行われず、スクリューヘッド14の前方の樹脂
の一部が逆止リング20とシールリング22との間を抜
けて逆流するが、後方圧力P2 が前方圧力P1より低い
ので、射出工程の開始と同時に逆止リング20は後退を
開始する。
グ22との間の距離が短くなるのに伴い、逆流する樹脂
の量が少なくなり、後方圧力P2 は急速に低くなる。そ
して、逆止リングが閉鎖点に到達すると、シールが終了
され、後方圧力P2 は0になる。このように、計量工程
が完了した時点、すなわち、射出工程が開始された時点
において、後方圧力P2 が前方圧力P1 より低いので、
逆止リング20は、射出工程の開始と共に後退を開始す
る。したがって、射出工程が開始されてからシールが終
了されるまでの時間が短くなり、その間のスクリュー1
2の前進する量を少なくすることができる。
れるタイミングの変動が小さくなり、シールが終了され
るまでに、逆止リングとシールリングとの間を抜けて逆
流する樹脂の量に生じるばらつきが少なくなり、成形品
にショート、ばり等の成形不良が発生するのを防止する
ことができる。図7は本発明の実施の形態における駆動
手段の油圧回路図、図8は本発明の実施の形態における
油圧回路の制御装置を示す図、図9は本発明の実施の形
態における駆動手段の作動表を示す図である。
スクリュー12(図1)を進退させるための駆動手段と
しての射出シリンダであり、該射出シリンダ141はシ
リンダ本体142、及び該シリンダ本体142内におい
て進退自在に配設されたピストン143から成り、該ピ
ストン143の前方のピストンロッド146が前記スク
リュー12に連結される。そして、前記ピストン143
より前方(図における左方)に第1油室144が、後方
(図における右方)に第2油室145がそれぞれ形成さ
れる。この場合、前記第1油室144に油を供給し、第
2油室145から油をドレーンすることによって前記ピ
ストン143を後退させ、前記第2油室145に油を供
給し、第1油室144から油をドレーンすることによっ
て前記ピストン143を前進させることができる。
転させたり、逆回転させたりするための駆動手段として
のオイルモータであり、計量工程において、該オイルモ
ータ148を正方向に駆動することによってスクリュー
12を正回転させることができる。その後、計量工程が
完了してから射出工程を開始するまでの設定期間に、前
記オイルモータ148を逆方向に駆動することによって
スクリュー12を逆回転させることができる。
149は、油路L−1を介して切換弁151に、油路L
−2を介して開閉弁153に、油路L−3を介して減圧
弁154に、油路L−4を介して切換弁155にそれぞ
れ接続される。また、前記切換弁151は、油路L−6
を介して切換弁152に、油路L−7を介して射出シリ
ンダ141の第2油室145にそれぞれ接続される。
介して、切換弁155は油路L−9を介して射出シリン
ダ141の第1油室144にそれぞれ接続される。な
お、油路L−9には逆止弁162が配設される。そし
て、前記切換弁152は油路L−10、L−11を介し
てオイルモータ148に、前記減圧弁154は油路L−
12を介して切換弁156にぞれぞれ接続され、該切換
弁156はパイロット油路L−13を介して開閉弁15
3に接続される。なお、前記油圧源149と射出シリン
ダ141の第1油室144とは油路L−14を介して接
続され、該油路L−14に逆止弁161が配設される。
え、ソレノイドaをオンに、ソレノイドbをオフにする
と位置Aを、ソレノイドa、bをオンにすると位置B
を、ソレノイドaをオフに、ソレノイドbをオンにする
と位置Cをそれぞれ採る。そして、位置Aにおいて油路
L−1と油路L−7とが連通させられ、油圧源149か
らの油が射出シリンダ141の第2油室145に供給さ
れる。このとき、油路L−6とオイルタンク160とは
遮断される。また、位置Bにおいて油路L−7とオイル
タンク160とが連通させられ、前記第2油室145内
の油がドレーンされる。そして、位置Cにおいて油路L
−1と油路L−6、L−7とが連通させられる。
該ソレノイドbをオフにすると位置Aを、ソレノイドb
をオンにすると位置Bを採る。そして、位置Aにおいて
油路L−6と油路L−10とが連通させられ、オイルモ
ータ148が正方向に駆動される。また、位置Bにおい
て油路L−6と油路L−11とが連通させられ、オイル
モータ148が逆方向に駆動される。
ソレノイドbをオフにすると位置Aを、ソレノイドbを
オンにすると位置Bを採る。そして、位置Aにおいてパ
イロット油路L−13とオイルタンク160とが連通さ
せられ、開閉弁153に加えられるパイロット圧をなく
す。また、位置Bにおいて油路L−12とパイロット油
路L−13とが連通させられ、開閉弁153にパイロッ
ト圧を加える。
−13を介してパイロット圧が加えられると位置Aを採
り、パイロット圧が加えられないと位置Bを採る。そし
て、位置Aにおいて油路L−2と油路L−8とが遮断さ
れ、位置Bにおいて油路L−2と油路L−8とが連通さ
せられ、油圧源149からの油が射出シリンダ141の
第1油室144に供給される。
該ソレノイドaをオンにすると位置Aを、ソレノイドa
をオフにすると位置Bを採る。そして、位置Aにおいて
油路L−4と油路L−9とが連通させられ、油圧源14
9からの油が射出シリンダ141の第1油室144に供
給される。また、位置Bにおいて油路L−9とオイルタ
ンク160とが連通させられ、前記第1油室144内の
油がドレーンされる。
156の作動について説明する。図8において、171
は制御装置であり、該制御装置171と各切換弁15
1、152、155、156との間に、それぞれドライ
バ172〜175が配設され、該ドライバ172〜17
5によって切換弁151のソレノイドa(図7)、b、
切換弁152のソレノイドb、切換弁155のソレノイ
ドa、及び切換弁156のソレノイドbがそれぞれオン
・オフさせられる。
うに、切換弁151が位置Cに、切換弁152が位置A
にそれぞれ置かれる。また、切換弁156も位置Aに置
かれ、その結果、開閉弁153が位置Bに置かれる。し
たがって、オイルモータ148を正方向に駆動し、スク
リュー12を正回転させながら後退させることができ
る。なお、このとき、切換弁155は位置Bに置かれ
る。
置Cに、切換弁152が位置Bにそれぞれ置かれる。ま
た、切換弁156も位置Bに置かれ、パイロット圧が開
閉弁153に加えられ、該開閉弁153が位置Aに置か
れる。したがって、スクリュー12を、計量工程時と逆
方向にあらかじめ設定された量だけ回転させられ、後方
圧力P2 (図6)が前方圧力P1 より低くされる。な
お、このとき、切換弁155は位置Bに置かれる。
ようとするが、射出シリンダ141のサックバック側、
すなわち、第1油室144に油が残っているので、前記
スクリュー12は移動することなく、計量工程が完了し
た位置に置かれる。このようにして、スクリュー12の
位置が保持される。その後、サックバック工程におい
て、切換弁151が位置Bに、切換弁152及び切換弁
155が位置Aにそれぞれ置かれる。また、切換弁15
6が位置Bに置かれ、その結果、開閉弁153が位置A
に置かれる。したがって、スクリュー12を後退させ、
サックバックを行うことができる。
び切換弁152が位置Aに置かれる。また、切換弁15
6も位置Aに置かれ、その結果、開閉弁153が位置B
に置かれる。したがって、スクリュー12を前進させる
ことができる。なお、このとき、切換弁155は位置B
に置かれる。本実施の形態においては、スクリュー12
を進退させるために射出シリンダ141が、スクリュー
12を正回転及び逆回転させるためにオイルモータ14
8がそれぞれ使用されるが、前記射出シリンダ141及
びオイルモータ148に代えて電動機を使用することも
できる。
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
れば、射出成形方法においては、計量工程が完了した
後、射出工程が開始される前に、スクリューの位置を保
持したまま、加熱シリンダ内における逆止リングより後
方の樹脂の圧力を低下させ、前記射出工程を開始した
後、スクリューを前進させることによって逆止リングの
後端をシールリングと接触させる。
ま、加熱シリンダ内における逆止リングより後方の樹脂
の圧力を低下させると、スクリューのフライトによる樹
脂の掻取効果によって、逆止リングより後方の樹脂の圧
力が前方圧力より低くされる。したがって、射出工程の
開始と同時に逆止リングは後退を開始する。そして、逆
止リングとシールリングとの間の距離が短くなるのに伴
い、逆流する樹脂の量が少なくなり、逆止リングより後
方の樹脂の圧力は急速に低くなる。
終了されるまでの時間が短くなり、その間のスクリュー
の前進する量を少なくすることができる。その結果、各
ショットごとにシールが行われるタイミングの変動が小
さくなり、シールが終了されるまでに、逆止リングとシ
ールリングとの間を抜けて逆流する樹脂の量に生じるば
らつきが少なくなり、成形品にショート、ばり等の成形
不良が発生するのを防止することができる。
らに、スクリューを計量工程時と逆の方向に回転させる
ことによって、加熱シリンダ内における逆止リングより
後方の樹脂の圧力を低下させる。この場合、スクリュー
の位置を保持したまま、スクリューを計量工程時と逆方
向に回転させると、スクリューのフライトによる樹脂の
掻取効果によって、逆止リングより後方の樹脂の圧力が
前方圧力より低くされる。
面図である。
射出工程開始前の圧力分布図である。
圧力変化を示す図である。
計量工程完了時の圧力分布図である。
射出工程開始前の圧力分布図である。
射出工程開始後の圧力変化を示す図である。
路図である。
置を示す図である。
を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (a)計量工程が完了した後、射出工程
が開始される前に、スクリューの位置を保持したまま、
加熱シリンダ内における逆止リングより後方の樹脂の圧
力を低下させ、 (b)前記射出工程を開始した後、スクリューを前進さ
せることによって逆止リングの後端をシールリングと接
触させることを特徴とする射出成形方法。 - 【請求項2】 スクリューを計量工程時と逆の方向に回
転させることによって、加熱シリンダ内における逆止リ
ングより後方の樹脂の圧力を低下させる請求項1に記載
の射出成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08173199A JP3118188B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08173199A JP3118188B2 (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 射出成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1016016A JPH1016016A (ja) | 1998-01-20 |
JP3118188B2 true JP3118188B2 (ja) | 2000-12-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3118188B2 (ja) |
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US7452198B2 (en) | 2006-02-22 | 2008-11-18 | Fanuc Ltd | Controller of injection molding machine |
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1996
- 1996-07-03 JP JP08173199A patent/JP3118188B2/ja not_active Expired - Fee Related
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