JP3218562B2 - インサート成形方法 - Google Patents
インサート成形方法Info
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- JP3218562B2 JP3218562B2 JP23443297A JP23443297A JP3218562B2 JP 3218562 B2 JP3218562 B2 JP 3218562B2 JP 23443297 A JP23443297 A JP 23443297A JP 23443297 A JP23443297 A JP 23443297A JP 3218562 B2 JP3218562 B2 JP 3218562B2
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- resin
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、金型内において
金属製品などのインサートワークと樹脂とを一体成形す
るとともに、成形品内に中空部を形成するインサート成
形方法に関するものである。
金属製品などのインサートワークと樹脂とを一体成形す
るとともに、成形品内に中空部を形成するインサート成
形方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】通常のインサート成形
では、予め金型のキャビティにインサートワークを挿入
セットし、そのキャビティに樹脂を射出充填してインサ
ートワークの一部を樹脂内に埋込むようにしている。
では、予め金型のキャビティにインサートワークを挿入
セットし、そのキャビティに樹脂を射出充填してインサ
ートワークの一部を樹脂内に埋込むようにしている。
【0003】このようなインサート成形において樹脂の
節減と成形品の軽量化を行うことが試みられているが、
射出成形での軽量化手段として採用されている方法、た
とえば溶融状態の樹脂内にガスを吹き込む方法、断面形
状が凹状の一対の半部成形品を向かい合わせに接合して
完成品を得る方法等はインサート成形品の構造から採用
し難いものであった。
節減と成形品の軽量化を行うことが試みられているが、
射出成形での軽量化手段として採用されている方法、た
とえば溶融状態の樹脂内にガスを吹き込む方法、断面形
状が凹状の一対の半部成形品を向かい合わせに接合して
完成品を得る方法等はインサート成形品の構造から採用
し難いものであった。
【0004】この発明は上記事情から考えられたもので
あって、その目的は、インサートワークそのものをもっ
て、インサートと同時に成形品の中空化により樹脂の節
減と計量化とを行い得る新たなインサート成形方法を提
供することにある。
あって、その目的は、インサートワークそのものをもっ
て、インサートと同時に成形品の中空化により樹脂の節
減と計量化とを行い得る新たなインサート成形方法を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的によるこの発明
は、固定型と可動型とを型閉して形成されるキャビティ
にインサートワークをセットし、そのインサートワーク
の周囲に樹脂を射出充填してインサート成形品を成形す
るにあたり、該樹脂の射出充填後にインサートワークの
周囲の樹脂が未固化の状態にあるうちに該インサートワ
ークを移動して成形品内に中空部を形成してなるという
ものであり、上記インサートワークは中空部の成形過程
において該中空部に外気を導入する通気路を内部に有す
る、というものでもある。
は、固定型と可動型とを型閉して形成されるキャビティ
にインサートワークをセットし、そのインサートワーク
の周囲に樹脂を射出充填してインサート成形品を成形す
るにあたり、該樹脂の射出充填後にインサートワークの
周囲の樹脂が未固化の状態にあるうちに該インサートワ
ークを移動して成形品内に中空部を形成してなるという
ものであり、上記インサートワークは中空部の成形過程
において該中空部に外気を導入する通気路を内部に有す
る、というものでもある。
【0006】またこの発明のインサートワークの移動
は、インサートワークの押込み又は引張りによるという
ものであり、押込みによる移動では中空部の形成に伴う
キャビティ内の余剰の樹脂を、インサートワークの押圧
力によりスプルからノズル内に押し戻す、というもので
もある。
は、インサートワークの押込み又は引張りによるという
ものであり、押込みによる移動では中空部の形成に伴う
キャビティ内の余剰の樹脂を、インサートワークの押圧
力によりスプルからノズル内に押し戻す、というもので
もある。
【0007】上記いずれの方法にしても、インサートワ
ークの移動分に等しい樹脂量が減少し、また軽量化され
ることになる。また中空部の形成はインサートワーク自
体の移動によることから、これまでのインサート成形用
の金型に移動手段を付加する程度で済み、押圧による移
動の場合には、突出ピンの駆動源を併用することがで
き、またインサートワークの押圧部材を突出ピンに兼用
できることもできるというものである。
ークの移動分に等しい樹脂量が減少し、また軽量化され
ることになる。また中空部の形成はインサートワーク自
体の移動によることから、これまでのインサート成形用
の金型に移動手段を付加する程度で済み、押圧による移
動の場合には、突出ピンの駆動源を併用することがで
き、またインサートワークの押圧部材を突出ピンに兼用
できることもできるというものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1乃至図3は、インサートワー
クの押込みにより中空部を形成する場合の実施態様を示
すもので、図中1は固定型、2は可動型でパーティング
面にキャビテイ3が凹設してある。
クの押込みにより中空部を形成する場合の実施態様を示
すもので、図中1は固定型、2は可動型でパーティング
面にキャビテイ3が凹設してある。
【0009】上記固定型1の内部にはスプル4が穿設し
てあり、そのスプル4に射出装置5のノズル5aが固定
盤6を通して当接してある。また上記可動型2の内部に
は、インサートワーク7のワークセット孔8がスプル4
に対向させて、後部の空間部9からキャビティ3の中央
部に穿設してあり、そのワークセット孔8の後部内には
インサートワーク7と同径の軸状の押圧部材10が進退
自在に挿入してある。この押圧部材10の後端には、可
動盤11に内設した突出ロッド12により空間部9を進
退作動する突出板13が連結してあり、インサートワー
ク7と接する先端面の中央には流通用の横溝10aが切
設してある。
てあり、そのスプル4に射出装置5のノズル5aが固定
盤6を通して当接してある。また上記可動型2の内部に
は、インサートワーク7のワークセット孔8がスプル4
に対向させて、後部の空間部9からキャビティ3の中央
部に穿設してあり、そのワークセット孔8の後部内には
インサートワーク7と同径の軸状の押圧部材10が進退
自在に挿入してある。この押圧部材10の後端には、可
動盤11に内設した突出ロッド12により空間部9を進
退作動する突出板13が連結してあり、インサートワー
ク7と接する先端面の中央には流通用の横溝10aが切
設してある。
【0010】上記インサートワーク7は軸部の先端に該
軸部よりも大径で厚肉の成形板7aを一体に有し、軸部
中央に軸端と成形板7aの背面とにわたり貫設した通気
路7bを有する。また成形板7aの背面側の開口は射出
圧による樹脂の侵入が防止される程度の口径に制限され
ている。
軸部よりも大径で厚肉の成形板7aを一体に有し、軸部
中央に軸端と成形板7aの背面とにわたり貫設した通気
路7bを有する。また成形板7aの背面側の開口は射出
圧による樹脂の侵入が防止される程度の口径に制限され
ている。
【0011】上記金型によるインサート成形では、まず
型開状態において押圧部材10を後退させ、その前部の
孔内にインサートワーク7をキャビティ側から挿入セッ
トする。この挿入は上記成形板7aがキャビティ端壁の
近くに位置するまでキャビティ深く行う。この挿入深さ
は上記押圧部材10の後退位置により制御でき、軸端が
押圧部材10の先端面により受け止められるところまで
インサートワーク7を挿入するだけでよい。
型開状態において押圧部材10を後退させ、その前部の
孔内にインサートワーク7をキャビティ側から挿入セッ
トする。この挿入は上記成形板7aがキャビティ端壁の
近くに位置するまでキャビティ深く行う。この挿入深さ
は上記押圧部材10の後退位置により制御でき、軸端が
押圧部材10の先端面により受け止められるところまで
インサートワーク7を挿入するだけでよい。
【0012】次に固定型1に向け可動型2を前進移動し
て型閉及び型締を行ったのち、固定型1のスプル4に当
接した射出装置5のノズル5aから金型内に溶融した樹
脂を射出する。溶融樹脂はスプル4からキャビティ3へ
と流入して満ちる。
て型閉及び型締を行ったのち、固定型1のスプル4に当
接した射出装置5のノズル5aから金型内に溶融した樹
脂を射出する。溶融樹脂はスプル4からキャビティ3へ
と流入して満ちる。
【0013】キャビティ3への樹脂14の射出が終了し
たら、上記突出ロッド12を油圧作動により前進移動し
て、押圧部材10を突出板13を介して押し出し、その
前面のインサートワーク7をキャビティ側へ押圧する。
この押圧操作と同時に、射出装置5ではスプル4からノ
ズル5a内への樹脂14の流入を許容する操作を行う、
この操作は射出装置内のスクリュまたはプランジャが樹
脂圧により後退移動するように、油圧回路を切り換える
ことにより容易になし得る。
たら、上記突出ロッド12を油圧作動により前進移動し
て、押圧部材10を突出板13を介して押し出し、その
前面のインサートワーク7をキャビティ側へ押圧する。
この押圧操作と同時に、射出装置5ではスプル4からノ
ズル5a内への樹脂14の流入を許容する操作を行う、
この操作は射出装置内のスクリュまたはプランジャが樹
脂圧により後退移動するように、油圧回路を切り換える
ことにより容易になし得る。
【0014】キャビティ3の樹脂14は、冷却されてい
る型面との接触により直ちにスキン層を形成し、このス
キン層が時間の経過に伴い厚みを増して固化層を形成し
てゆくのであるが、樹脂14は熱に対して不良導体であ
るから、全体が固化するまでに時間があり、インサート
ワーク7の周囲の樹脂14は、インサートワーク7と接
する部分がスキン層を形成しても、変形可能な未固化の
状態にある。
る型面との接触により直ちにスキン層を形成し、このス
キン層が時間の経過に伴い厚みを増して固化層を形成し
てゆくのであるが、樹脂14は熱に対して不良導体であ
るから、全体が固化するまでに時間があり、インサート
ワーク7の周囲の樹脂14は、インサートワーク7と接
する部分がスキン層を形成しても、変形可能な未固化の
状態にある。
【0015】したがって、射出充填の終了後にインサー
トワーク7を押込むと成形板7aの前面の樹脂が圧縮さ
れることになる。また成形板7aの背面側は上記通気路
7b及び押圧部材10の先端面の横溝10aとワークセ
ット孔8のクリアランスを経て、外気の流通が可能な状
態にあるので、負圧による樹脂の回り込みが防止され
て、圧縮寸法と略同等の空間が生じ、この空間が最終時
に成形品内における中空部15となる。
トワーク7を押込むと成形板7aの前面の樹脂が圧縮さ
れることになる。また成形板7aの背面側は上記通気路
7b及び押圧部材10の先端面の横溝10aとワークセ
ット孔8のクリアランスを経て、外気の流通が可能な状
態にあるので、負圧による樹脂の回り込みが防止され
て、圧縮寸法と略同等の空間が生じ、この空間が最終時
に成形品内における中空部15となる。
【0016】この樹脂14の圧縮のみによる中空部15
の形成には限界があり、その限界を超える中空部15の
成形の場合には、上記押圧操作と同時に、射出装置5内
のスクリュまたはプランジャが樹脂圧により後退移動す
るように、油圧回路を切り換てスプル4からノズル5a
内への樹脂14の流入を許容する操作を行う。
の形成には限界があり、その限界を超える中空部15の
成形の場合には、上記押圧操作と同時に、射出装置5内
のスクリュまたはプランジャが樹脂圧により後退移動す
るように、油圧回路を切り換てスプル4からノズル5a
内への樹脂14の流入を許容する操作を行う。
【0017】この射出装置5の操作により、成形板7a
に押圧された樹脂14がノズル5aに押し戻されて先端
面に対する抵抗が軽減され、樹脂14の中央部の樹脂1
4がスプル4に押し込められ、さらにノズル5aに逆流
するような状態でスプル4からノズル5a内に押し戻さ
れる。これにより成形板7aは所定の位置までスムーズ
に樹脂14を押圧して中空部15を完成する。
に押圧された樹脂14がノズル5aに押し戻されて先端
面に対する抵抗が軽減され、樹脂14の中央部の樹脂1
4がスプル4に押し込められ、さらにノズル5aに逆流
するような状態でスプル4からノズル5a内に押し戻さ
れる。これにより成形板7aは所定の位置までスムーズ
に樹脂14を押圧して中空部15を完成する。
【0018】この押込のみにより成形された中空部15
の周壁は、図では平坦に記載されているが、実際には凹
凸面に形成されているため、成形板7aの位置ずれはな
く、設定位置に確りと固定される。
の周壁は、図では平坦に記載されているが、実際には凹
凸面に形成されているため、成形板7aの位置ずれはな
く、設定位置に確りと固定される。
【0019】このようなインサート成形では、インサー
トワーク7の押込みによる中空部15の形成と同時にイ
ンサートが行われるので、インサートワーク7がキャビ
ティ内における樹脂14の流れの障害とならず、したが
つて、ウエルドのないインサート成形品が得られる。ま
たインサートと中空部15の形成は、成形板7aの先端
面の樹脂とスプル4の樹脂を同一方向へ同時移動して下
に行われるので、キャビティ内の樹脂圧の過剰な上昇は
殆どなく、残留圧力によるインサート成形品の強度低下
も防止される。
トワーク7の押込みによる中空部15の形成と同時にイ
ンサートが行われるので、インサートワーク7がキャビ
ティ内における樹脂14の流れの障害とならず、したが
つて、ウエルドのないインサート成形品が得られる。ま
たインサートと中空部15の形成は、成形板7aの先端
面の樹脂とスプル4の樹脂を同一方向へ同時移動して下
に行われるので、キャビティ内の樹脂圧の過剰な上昇は
殆どなく、残留圧力によるインサート成形品の強度低下
も防止される。
【0020】冷却終了後に可動盤11とともに可動型2
を後退移動して金型の型開を行い、押圧部材10をその
前進位置から更に前進移動させると、図6(A)に示す
内部が中空のインサート成形品16を、ロボット等の使
用によりキャビティ3から取り出すことができる。
を後退移動して金型の型開を行い、押圧部材10をその
前進位置から更に前進移動させると、図6(A)に示す
内部が中空のインサート成形品16を、ロボット等の使
用によりキャビティ3から取り出すことができる。
【0021】図4及び図5は、インサートワーク7の移
動を引張りにより行う場合の実施態様を示すものであ
る。なお、上記実施態様と同一部分については同一符号
を付して説明は省略する。
動を引張りにより行う場合の実施態様を示すものであ
る。なお、上記実施態様と同一部分については同一符号
を付して説明は省略する。
【0022】図中21はワーク引張装置で可動型2の上
面に設置されている。この引戻装置21は水平なねじ軸
22を定位置にて回転駆動する電動モータ23と、その
ねじ軸22と螺合し、かつねじ軸22の回転により両側
のガイド部材24にガイドされて、可動型上面を進退移
動する移動部材25と、その移動部材25に垂直に設け
られたシリンダ26とプランジャ27とによるチャック
装置とからなる。
面に設置されている。この引戻装置21は水平なねじ軸
22を定位置にて回転駆動する電動モータ23と、その
ねじ軸22と螺合し、かつねじ軸22の回転により両側
のガイド部材24にガイドされて、可動型上面を進退移
動する移動部材25と、その移動部材25に垂直に設け
られたシリンダ26とプランジャ27とによるチャック
装置とからなる。
【0023】上記プランジャ27は、移動部材25の上
面に固着してシリンダ26から、可動型2の上記空間部
9に昇降自在に設けられ、その先端にチャック部材28
が取り付けてある。このチャック部材28は二股状に形
成されていて、軸状で中央に上記通気路7bを有するイ
ンサートワーク7の軸端の頸部と嵌合する。また空間部
9の底部のチャック部材28の先端が臨む部位には受け
穴29が穿設してあり、この受け穴29にチャック部材
28の先端が嵌合して、インサートワーク7に作用する
射出時の樹脂圧をワーク引張装置21が受けるようにし
てある。
面に固着してシリンダ26から、可動型2の上記空間部
9に昇降自在に設けられ、その先端にチャック部材28
が取り付けてある。このチャック部材28は二股状に形
成されていて、軸状で中央に上記通気路7bを有するイ
ンサートワーク7の軸端の頸部と嵌合する。また空間部
9の底部のチャック部材28の先端が臨む部位には受け
穴29が穿設してあり、この受け穴29にチャック部材
28の先端が嵌合して、インサートワーク7に作用する
射出時の樹脂圧をワーク引張装置21が受けるようにし
てある。
【0024】このような金型によるインサート成形で
は、まず型開時にチャック部材28を上昇させておく、
その状態でインサートワーク7をキャビティ側からワー
クセット孔8に、軸端の頸部がチャック部材28の真下
に位置するところまで挿入してキャビティ3に収める。
次にシリンダ26によりチャック部材28を降下して頸
部に嵌合し、さらに先端を空間部底部の受け孔29に嵌
め込んで固定する。
は、まず型開時にチャック部材28を上昇させておく、
その状態でインサートワーク7をキャビティ側からワー
クセット孔8に、軸端の頸部がチャック部材28の真下
に位置するところまで挿入してキャビティ3に収める。
次にシリンダ26によりチャック部材28を降下して頸
部に嵌合し、さらに先端を空間部底部の受け孔29に嵌
め込んで固定する。
【0025】かかるキャビティ3へのインサートワーク
7のセットが完了したのち、固定型1に向け可動型2を
前進移動して型閉及び型締を行い、固定型1のスプル4
に当接した射出装置5のノズル5aから金型内に溶融し
た樹脂を射出する。
7のセットが完了したのち、固定型1に向け可動型2を
前進移動して型閉及び型締を行い、固定型1のスプル4
に当接した射出装置5のノズル5aから金型内に溶融し
た樹脂を射出する。
【0026】キャビティ3への樹脂14の射出が終了し
たら、直ちに上記シリンダ26を作動してプランジャ2
7を所定寸法だけ上昇し、チャック部材28の先端を受
け穴29から抜き出して固定を解除する。しかるのちイ
ンサートワーク7の周囲の樹脂14が変形可能な未固化
の状態にある内に、電動モータ23を作動してねじ軸2
2を回転し、移動部材25を後退移動させてチャック部
材28によりインサートワーク7を引っ張って樹脂内を
移動させる。
たら、直ちに上記シリンダ26を作動してプランジャ2
7を所定寸法だけ上昇し、チャック部材28の先端を受
け穴29から抜き出して固定を解除する。しかるのちイ
ンサートワーク7の周囲の樹脂14が変形可能な未固化
の状態にある内に、電動モータ23を作動してねじ軸2
2を回転し、移動部材25を後退移動させてチャック部
材28によりインサートワーク7を引っ張って樹脂内を
移動させる。
【0027】この引張りによりインサートワーク7の先
端面と樹脂14との間に離れが生ずるようになり、また
先端面に通気路7bが開口していることから、外気が流
入するようになってインサートワーク7の跡が空間とな
り、この空間が最終時に成形品内における中空部15と
なる。
端面と樹脂14との間に離れが生ずるようになり、また
先端面に通気路7bが開口していることから、外気が流
入するようになってインサートワーク7の跡が空間とな
り、この空間が最終時に成形品内における中空部15と
なる。
【0028】インサートワーク7の引張りによる移動は
予め設定された位置までとし、その位置に達したときに
電動モータ23を停止する。そして冷却終了後に可動盤
11とともに可動型2を後退移動して金型の型開を行
い、電動モータ23を逆回転作動してチャック部材28
を嵌合位置まで戻す。これにより成形品がキャビティ3
から押し出され、次の成形のためにチャック部材28を
上昇して頸部から外すと、成形品は自由状態となってキ
ャビティ3から、図6(B)に示す内部が中空のインサ
ート成形品16を取り出すことができる。
予め設定された位置までとし、その位置に達したときに
電動モータ23を停止する。そして冷却終了後に可動盤
11とともに可動型2を後退移動して金型の型開を行
い、電動モータ23を逆回転作動してチャック部材28
を嵌合位置まで戻す。これにより成形品がキャビティ3
から押し出され、次の成形のためにチャック部材28を
上昇して頸部から外すと、成形品は自由状態となってキ
ャビティ3から、図6(B)に示す内部が中空のインサ
ート成形品16を取り出すことができる。
【0029】完成されたインサート成形品16では、冷
却による樹脂の収縮によりインサートワーク7が抑え込
まれて簡単に抜け出すことはないが、図示のように先端
部周囲にねじ7cを形成しておくと、ねじ山が樹脂に食
い込んで樹脂との結び付きが一層緊密となり堅牢なもの
となる。
却による樹脂の収縮によりインサートワーク7が抑え込
まれて簡単に抜け出すことはないが、図示のように先端
部周囲にねじ7cを形成しておくと、ねじ山が樹脂に食
い込んで樹脂との結び付きが一層緊密となり堅牢なもの
となる。
【0030】この実施形態によるインサートワーク7
は、図1乃至図3に示すような成形板7aを軸部先端に
有するものであってもよく、また引張りと押込みとを繰
り返し行って周壁面が平滑に整えられた中空部15を形
成することも可能である。
は、図1乃至図3に示すような成形板7aを軸部先端に
有するものであってもよく、また引張りと押込みとを繰
り返し行って周壁面が平滑に整えられた中空部15を形
成することも可能である。
【0031】このような中空部15では、インサートワ
ーク7を定位置に固定することが困難となるが、インサ
ートワーク7の軸方向移動を好とする成形品にとって極
めて好都合となり、インサート成形の応用範囲が拡大さ
れることになる。
ーク7を定位置に固定することが困難となるが、インサ
ートワーク7の軸方向移動を好とする成形品にとって極
めて好都合となり、インサート成形の応用範囲が拡大さ
れることになる。
【図1】 この発明のインサート成形方法の一実施形態
の実施に用いられる金型の略示断面図で、キャビティに
樹脂を注入した状態の説明図である。
の実施に用いられる金型の略示断面図で、キャビティに
樹脂を注入した状態の説明図である。
【図2】 樹脂の射出後にインサートワークを押込んだ
際の説明図である。
際の説明図である。
【図3】 インサートワークを設定位置まで押込んで中
空部を完成した際の説明図である。
空部を完成した際の説明図である。
【図4】 この発明のインサート成形方法の他の実施形
態の実施に用いられる金型の略示断面図で、キャビティ
に樹脂を注入した状態の説明図である。
態の実施に用いられる金型の略示断面図で、キャビティ
に樹脂を注入した状態の説明図である。
【図5】 インサートワークを設定位置まで引っ張って
中空部を完成した際の説明図である。
中空部を完成した際の説明図である。
【図6】 この発明により成形されたインサート成形品
の正面図である。
の正面図である。
1 固定型 2 可動型 3 キャビティ 4 スプル 5 射出装置 5a ノズル 7 インサートワーク 7a 成形板 7b 通気路 8 ワークセット孔 10 押圧部材 14 樹脂 15 中空部 16 インサート成形品 21 ワーク引張装置 22 ねじ軸 23 電動モータ 25 移動部材 28 チャック部材 29 受け穴
Claims (5)
- 【請求項1】 固定型と可動型とを型閉して形成される
キャビティにインサートワークをセットし、そのインサ
ートワークの周囲に樹脂を射出充填してインサート成形
品を成形するにあたり、該樹脂の射出充填後にインサー
トワークの周囲の樹脂が変形可能な未固化の状態にある
うちに、該インサートワークを移動して成形品内に中空
部を形成してなることを特徴とするインサート成形方
法。 - 【請求項2】 上記インサートワークは中空部の成形過
程において該中空部に外気を導入する通気路を内部に有
することを特徴とする請求項1記載のインサート成形方
法。 - 【請求項3】 上記インサートワークの移動は押込みに
よることを特徴とする請求項1記載のインサート成形方
法。 - 【請求項4】 上記中空部の形成に伴うキャビティ内の
余剰の樹脂を、インサートワークの押圧力によりスプル
からノズル内に押し戻すことを特徴とする請求項2記載
のインサート成形方法。 - 【請求項5】 上記インサートワークの移動は引張りに
よることを特徴とする請求項1記載のインサート成形方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23443297A JP3218562B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | インサート成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23443297A JP3218562B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | インサート成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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