JPH06238704A - 射出成形方法 - Google Patents

射出成形方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のゲートから樹脂が注入されるタイミング
を制御して、ウェルドラインの表出を防止する。 【構成】樹脂流の上流側に位置する第1ゲート11と第
1ゲート11より下流側に位置する第2ゲート12とを
含む複数のゲートを有する射出成形型を用いて一体形状
の成形体を形成する射出成形方法において、第2ゲート
12を閉鎖した状態で、第1ゲート11から樹脂を注入
するとともに、第1ゲート11からの樹脂の注入を検知
し、その検知信号の入力から所定時間後に第2ゲート1
2を開放して第2ゲート12から樹脂を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は射出成形方法に関し、詳
しくは複数のゲートからキャビティ内に樹脂を注入して
一体形状の成形体を形成する射出成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車産業などにおいては、低燃
費化や低価格化などの目的から軽量化の必要性が高ま
り、各種部品が樹脂部品に切り換えられている。例えば
ホイールキャップは、以前は板金から形成されていた
が、近年はPP、ナイロンなどの樹脂材料から射出成形
などの成形方法で製造されている。
【0003】ところで射出成形法は、成形型のゲートか
らキャビティ内に溶融樹脂を注入し、型冷却により溶融
樹脂を固化させて成形品を形成する方法である。そのた
め、例えば長尺状の物品を射出成形法で形成する場合、
キャビティ内を流動する溶融樹脂に温度分布が生じ、流
動先端ほど低温となって流速が低下して注入時間が長く
なってしまう。また、極端な場合には先端の流動が困難
となって成形不良となる場合もある。
【0004】そこで、複数のゲートからそれぞれの分量
でキャビティ内に注入することが検討されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に複数のゲートから樹脂を注入する場合、それぞれのゲ
ートから注入された樹脂どうしが合流する部分が必然的
に生じ、ウェルドラインという外観不良となって成形品
に表出する不具合が発生する。このウェルドラインが生
じる原因としては、温度が低下した樹脂どうしの合流に
よる融合不良、合流部における空気の巻き込みなどが考
えられている。
【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、複数のゲートから樹脂が注入されるタイミングを
制御して、ウェルドラインの表出を防止することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の射出成形方法は、樹脂流の上流側に位置する第1ゲ
ートと第1ゲートより下流側に位置する第2ゲートとを
含む複数のゲートを有する射出成形型を用いて一体形状
の成形体を形成する射出成形方法において、第2ゲート
を閉鎖した状態で、第1ゲートから樹脂を注入する第1
注入工程と、第1ゲートからの樹脂の注入を検知し、そ
の検知信号の入力から所定時間後に第2ゲートを開放し
て第2ゲートから樹脂を注入する第2注入工程と、から
なることを特徴とする。
【0008】また、上記射出成形方法のさらに望ましい
態様は、前記第1ゲート及び第2ゲートの少なくとも一
方には、ヒータ部を内蔵し型面に開口するバルブ孔内に
進退自在に配置されたバルブ部材と、バルブ孔と連通す
るノズル部材と、をもち、バルブ部材を後退させノズル
部材からバルブ孔の開口を介して樹脂を注入することを
特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の射出成形方法の第1注入工程では、第
1ゲートから樹脂が注入される。第1ゲートから注入さ
れた樹脂は成形型のキャビティ内を流れる間に型面と接
触して冷却され、冷却固化された表層部のスキン層と、
溶融状態のコア層とに分けられる。そして、第1ゲート
から注入された樹脂はキャビティ内を流れて第2ゲート
に向かう。
【0010】ここで本発明では、第1ゲートからの第1
樹脂の注入を検知し、その検知信号の入力から所定時間
後に第2ゲートを開放して、第2ゲートから第2樹脂を
注入する。第2樹脂の注入タイミングは、樹脂種類、キ
ャビティ形状などによって試行錯誤的に求められるが、
第1樹脂流先端が第2ゲート近傍へ到達した時点、ある
いは第1樹脂流先端が第2ゲートを通過して第2ゲート
が第1樹脂により塞がれた時点のいずれでもよい。
【0011】ウェルドラインが生じるのが防止される理
由は不明であるが、以下のように推察される。例えば第
1樹脂流先端が第2ゲートへ到達する前に第2樹脂を注
入すると、第2樹脂は前方ばかりではなく後方へも流動
して第1樹脂と合流する。ここで第1樹脂は型面と接触
する表面は冷却されて粘度が上昇したスキン層となって
おり、第2樹脂は第1樹脂の最も温度が高いコア層にも
ぐり込むように合流する。そのためウェルド部分は成形
体表面に表出せず、見掛け上ウェルドラインが生じな
い。
【0012】また、合流後にも第1樹脂は前方へ進む力
を有しているが、第2樹脂が邪魔をしているため第1樹
脂は第2樹脂の縁部へ周り込むように流動する。したが
って合流時に巻き込まれた空気は、縁部に存在する成形
型のパーティング面から排出され、ウェルドラインの原
因となるのが防止される。第1樹脂流先端が第2ゲート
を通過して第2ゲートが第1樹脂により塞がれた後に第
2樹脂を注入する場合は、第2ゲート表面には第1樹脂
が冷却固化したスキン層が形成されている。このスキン
層が充分弱い場合には、第2樹脂の注入は充分可能であ
り、第2樹脂はスキン層を破って第1樹脂のコア層で合
流する。第1樹脂のコア層は充分温度が高く、融合が良
好に行われるためウェルドラインが生じない。また仮に
ウェルドラインが生じても、それは第1樹脂のコア層中
であり成形体の表面には表出しない。
【0013】なお、ヒータ部を内蔵し型面に開口するバ
ルブ孔内に進退自在に配置されたバルブ部材と、バルブ
孔と連通するノズル部材と、から構成された型を用いれ
ば、ノズル部材から注入される樹脂の温度をバルブ部材
で制御することが可能となる。したがって成形初期の立
ち上げ時などにおける温度制御が可能となる。またノズ
ル部材中の樹脂を注入直前で加熱できるため、温度制御
が容易である。したがって上記方法に用いることによ
り、一定のタイミングで第2樹脂を注入することがで
き、安定して成形を行うことが可能となる。さらに第2
ゲートに上記バルブ部材を用いれば、第1樹脂のスキン
層を加熱して軟化できるため、第2樹脂注入のタイミン
グの自由度が一層増大する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の射出成形方法の具体的な実施
例を説明する。図1に示す射出成形型を準備した。この
射出成形型は、主として固定型1と、可動型2とからな
り、固定型1と可動型2の間に溶融樹脂が充填される長
尺状(500mm×150mm×2mm)のキャビティ
10が形成されている。
【0015】固定型1には、キャビティ10の端部に開
口する第1ゲート11と、キャビティ10の略中央部に
開口する第2ゲート12とが形成されている。また、固
定型1の一側面には、第1射出装置3のノズルが連結さ
れる第1ノズルタッチ13が形成され、第1ホットラン
ナブロック14が第1ノズルタッチ13と第1ゲート1
1を連結している。また固定型1の他側面には、第2射
出装置4のノズルが連結される第2ノズルタッチ15が
形成され、第2ホットランナブロック16が第2ノズル
タッチ15と第2ゲート12を連結している。
【0016】第1ゲート11及び第2ゲート12は、そ
れぞれ図2に示すようなバルブゲートから構成されてい
る。以下、そのバルブゲートの構造を第2ゲート12を
例として説明する。このバルブゲートは、固定型1の型
面の一部を構成しバルブ孔50をもつ保持型5と、先端
が保持型5に進退自在に保持されたバルブ部材6と、保
持型5に先端が固定されたノズル部材7とから構成され
ている。
【0017】保持型5は、ベリリウム−銅合金からなり
型面を構成する第1部材51と、SUS製の第2部材5
2と、ベリリウム−銅合金製の第3部材53とが組み合
わせられて構成されている。そして型面に対して直交す
るバルブ孔50が形成され、さらに、バルブ孔50と連
通しバルブ孔50に対して交差する方向に延びて貫通す
るノズル孔54が形成されている。また、第1部材51
と第2部材52の間には間隙55が形成され、間隙55
は図示しない空気供給源に連通して圧縮空気が通過可能
とされている。これにより第1部材51の過熱が防止さ
れる。
【0018】バルブ6は、先端側に形成されベリリウム
−銅合金よりなる熱電対付(図示せず)のヒータ部60
と、ヒータ部60と溶接により一体的に形成され断熱材
としてのSUSよりなる軸基部61とから構成されてい
る。このバルブ部材6は、軸基部61に結合された油圧
シリンダ装置62により駆動されて、バルブ孔50に出
入自在である。そしてバルブ部材6が前進してヒータ部
60先端面が固定型1の型面と一致すると、ノズル孔5
4はヒータ部60で塞がれて樹脂の射出は不可能とな
る。またバルブ部材6が後退すると、図2に示すように
固定型1型面にバルブ孔50が開口し、ノズル孔54が
バルブ孔50と連通してノズル孔54から樹脂の射出が
可能となる。
【0019】ノズル部材7は筒状をなし、第2ホットラ
ンナブロック16の延長であって先端が保持型5に固定
されている。そして中心に設けられたランナ70がノズ
ル孔54と連通している。可動型2の型面には、第1ゲ
ート11と第2ゲート12の略中間に、第1ゲート11
から射出された樹脂の圧力を検知するメルトフロントセ
ンサ8が表出している。このメルトフロントセンサ8
は、リミットスイッチ80と検知ピン81とからなり、
第1ゲート11からの樹脂流が検知ピン81の地点に達
するとその圧力を受けて検知ピンが移動し、リミットス
イッチ80が検知ピン81の動きを検出するように構成
されている。そしてこの検出信号は図示しない制御装置
に入力され、タイマを介して第2射出装置4及びバルブ
部材6を制御して第2ゲート12から射出の制御を行
う。
【0020】上記のように構成された射出成形型を用い
て、以下のように成形を行った。先ず第1射出装置3に
より、第1ゲート11から黄色のPPからなる第1樹脂
を射出した。射出された第1樹脂はキャビティ10内を
進み、メルトフロントセンサ8の位置に到達したことを
メルトフロントセンサ8が検出すると、図示しないタイ
マが作動する。そしてタイマから所定時間が経過したこ
とが入力されると、バルブ部材6の後退により第2ゲー
ト12から青色のPPからなる第2樹脂が射出される。
各ゲートからの射出条件を表1に示す。
【0021】
【表1】 本実施例では、メルトフロントセンサ8の検出信号の入
力から0.2〜0.5秒後に第2樹脂を射出したとこ
ろ、第1樹脂と第2樹脂とはメルトフロントセンサ8と
第2ゲート12の間で対面融合していた。そしてウェル
ドラインは表面から観察されなかった。
【0022】また、メルトフロントセンサ8の検出信号
の入力から0.6〜1.2秒後に第2樹脂を射出したと
ころ、第2樹脂は固定型1の型面側の第1樹脂のスキン
層から第1樹脂のコア層に侵入して流動していた。しか
し可動型2の型面側の第1樹脂のスキン層は乱されてお
らず、ウェルドラインも生じていなかった。なお、メル
トフロントセンサ8の検出信号の入力から0.2秒より
前に第2樹脂を射出すると、第2樹脂は第1樹脂のコア
層へもぐり込み、また第1樹脂は第2樹脂に押されてキ
ャビティ10の両縁側を流動し、第1樹脂と第2樹脂と
は、第1ゲート11とメルトフロントセンサ8の間で対
面融合していた。また、1.6秒以上経過後第2樹脂を
射出すると、第2ゲート12の周辺のみ流動していた。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の射出成形
方法によれば、第1ゲートから樹脂を注入した後第2ゲ
ートから樹脂を注入する際のタイミング制御が可能とな
り、充填不良をきたすこともなく、しかもウェルドライ
ンの表出しない成形品を得ることができる。したがっ
て、複数のゲートをもつ射出成形型で成形される長尺状
の成形品であっても、ウェルドラインがなく、かつ艶む
らのない外観品質の優れたものを容易に成形することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に用いた射出成形型の概略構
成を示す断面図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1:固定型 2:可動型
3:第1射出装置 4:第2射出装置 10:キャビティ
11:第1ゲート 12:第2ゲート 5:保持型
6:バルブ部材 7:ノズル部材 50:バルブ孔
60:ヒータ部 70:ランナ 8:メルトフロントセン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂流の上流側に位置する第1ゲートと
    該第1ゲートより下流側に位置する第2ゲートとを含む
    複数のゲートを有する射出成形型を用いて一体形状の成
    形体を形成する射出成形方法において、 前記第2ゲートを閉鎖した状態で、前記第1ゲートから
    樹脂を注入する第1注入工程と、 前記第1ゲートからの樹脂の注入を検知し、その検知信
    号の入力から所定時間後に前記第2ゲートを開放して前
    記第2ゲートから樹脂を注入する第2注入工程と、から
    なることを特徴とする射出成形方法。
  2. 【請求項2】 前記第1ゲート及び第2ゲートの少なく
    とも一方には、ヒータ部を内蔵し型面に開口するバルブ
    孔内に進退自在に配置されたバルブ部材と、該バルブ孔
    と連通するノズル部材と、をもち、該バルブ部材を後退
    させ該ノズル部材から該バルブ孔の開口を介して樹脂を
    注入することを特徴とする請求項1記載の射出成形方
    法。
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