JPS59199207A - 合成樹脂シ−トの熱成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は真空成形法やスタンピング成形法等の合成樹
脂シートを所定の形状に成形するための熱成形法に関す
るものである。

この種の成形法は、予め加熱して軟化させた合成樹脂シ
ートに外力を与えて所定の形状に成形する方法であり、
例えば真空成形法は第１図に示すように、熱可塑性のシ
ート１を加熱して軟化させ、（第１図（Ａ＞）　、小孔
２を設けた型３０表面にそのシート１を載せるとともに
真空吸引することによりシート１を型３の表面に吸着し
て成形しく第１図（Ｂ））、硬化後成形量４を離型する
（第１図（Ｃ））方法である。この種の成形法は、いず
れにしても平面状のシートを立体形状に変形させるので
あるから、たるみや引張り、曲げが複雑に生じ、その結
果骨るべき成形品の形状によっては、たるみの生じる個
所にシワが発生したり、あるいは引張りの生じる個所が
薄肉化したりする問題がある。このような問題を解決す
る方法として、従来、得るべき成形品の形状を変える方
法、すなわちシワが発生し易い場合にはシートを引き伸
ばす形状に変え、また局部的に薄肉化し易い場合にはシ
ートに引張り力が生じにくい形状に変える方法、あるい
はシートに予め変形を与えておく方法、すなわちシワが
発生し易い場合にはシートに予張力をかけておき、また
局部的に薄肉化し易い場合にはシートを撓ませておく方
法が採られていた。

しかしながら成形品の形状は、相手部品との関係や必要
とする材料の量もしくは加工工程等との関係で決定され
るのが通常であって、シワや局部的な薄肉化を防止する
ことを目的として形状を変えるとすれば、相手部品も設
計変更、なければならなくなったり、あるいは必要とす
る材料や工程数が増えたりするなどの問題が生じる場合
がある。

他方、平面状のシートを立体状に成形する場合、たるみ
と引張りとが同時に生じるのが通常であるから、シワの
発生を防止するべくシートに予張力をかけた場合には、
局部的に極端に薄肉化したり、また逆に薄肉化を防止す
るべくシートを予め撓ませた場合には、極端なシワが発
生したりする問題がある。

いずれにしても従来の方法では、シワや局部的な薄肉化
等の欠陥のない任意形状の成形品を得ることは困難であ
った。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、欠陥の
ない成形品特に局部的に薄肉化することのない成形品を
容易に得ることのできる成形法を提供することを目的と
し、その特徴とするところは、合成樹脂シートのうち成
形時に引張りが生じる部分の温度を、成形可能温度範囲
内で他の部分よりも低温に設定して成形を行なう点にあ
る。

以下この発明の方法を更に詳細に説明する。

この発明における合成樹脂シートとしては、従来行なわ
れている真空成形におけると同様に、熱可塑性の合成樹
脂シートを使用することができる。

また成形時の加熱温度は、合成樹脂シートの素材によっ
て異な春り、例えばポリエチレン製シートを真空成形す
る場合には、１５０〜１６０℃に設定し、またポリプロ
ピレン製シートをスタンピング成形する場合には、１２
０〜１４０℃に設定すればよい。さらに引張りが生じる
部分と他の部分との温度差は、５℃程度以内とすること
が好ましく、上記の２例について言えば、ポリエチレン
製シートの加熱温度を１６０℃とした場合には、引張り
が生じる部分の温度は１５５℃程度にすればよく、また
ポリプロピレン製シートの加熱温度を１４０℃とした場
合には、引張りが生じる部分の温度は１３５℃程度とす
ればよい。なおここで、引張りが生じる部分の温度を、
成形可能温度範囲でかつ他の部分より５℃程度以内低温
としたのは、温度を下げ過ぎれば、成形を行ない得なく
なるのみならず、他の部分のいずれかが大きく引き伸ば
されて極端に薄肉化する不都合が生じるからである。他
方、引張りが生じる部分の温度を他の部分の温度より下
げる方法としては、冷風を吹き付ける方法、該当部分に
接する型の一部の温度を下げておく方法、赤外線等熱線
加熱の場合には該当部分を遮光する方法等のいずれかの
方法を適用できる。

つなお、所謂引張りが生じる部分は、得るべき成形品の
形状や型の形状等によって異なり、明確に特定し得るも
のではなく、例えば第１図に示した例ではシート１の中
央部が該当するが、いずれにしても明確に区画し得ない
拡がりを有するものであるから、この点を考慮すれば、
冷風を吹き付けることにより、該当部分の温度を下げる
ことが好ましいと考えられる。

以上のように温度設定したシートを例えば真空成形した
場合、温度を低くした部分は、軟化の度合が他の部分よ
りも低くなっているから、その部分に引張り力が作用し
ても大きくは伸びず、したがって局部的に薄肉化するこ
となく全体として均一厚さの成形品を得ることができる
。またシワの発生を防止するべく予張力を与えた場合で
あっても同様であり、したがってこのように予張力を与
えた場合には、均一厚さでしかもシワのない成形品を得
ることができる。

つぎに実験例を比較例と共に記す。

実施例 第２図（Ａ）に示すように厚さ１．７ｍｍのポリエチレ
ン製シート１０を１６０℃に加熱し、しかる後引張りの
生じる中央部に適宜のノズル１１によって第２図（Ｂ）
に示す如く冷風を吹き付け、その部分の温度を１５０〜
１５５℃程度に下げた。

ついでシート１０を第２図（Ｃ）に示すように型１２の
表面に載せた後、真空吸引してシート１０を型１２の表
面に吸着させて成形し、硬化後型１２から離型して（第
２図（Ｄ））成形品１３を得た。得られた成形品１３は
全体が均一厚さであつて１．５ＩＩＩＩ１１となってい
た。

比較例 厚さ　１．７１１ｍのポリエチレン製シート１を第１図
（Ａ）〜（Ｃ）に示す工程で真空成形した。すなわち、
シート１全体を１６０℃に加熱し、部分的な冷却を行な
わずに真空成形した。得られた成形品４の中央の凹部の
肉厚は０．５１１ＩＩｌｌになっており、これに対し他
の部分は１．６〜１　、７ｍｍであり、結局中央の凹部
が薄肉化していた。

これらの実験例および比較例からも知られるように、上
述した方法では、均一厚さの成形品を容易に得ることが
できる。

なお、この発明は真空成形を行なう場合のみならず、合
成樹脂シートをプレス成形する所謂スタンピング成形を
行なう場合にも適用できる。

以上の説明から明らかなようにこの発明は、合成樹脂シ
ートのうち成形時に引張りが生じる部分の温度を、成形
可能温度範囲内で他の部分よりも低温に設定して成形す
る方法であるから、引張りが生じる部分の伸びを抑制で
き、したがって容易に均一厚さの成形品を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は従来の真空成形法による成形過
程を説明するための説明図、第２図（Ａ）　　。 〜（Ｄ）はこの発明の一例の成形過程を説明するための
説明図である。 １０・・・合成樹脂シート、　１１・・・ノズル、　１
２・・・型、　１３・・・成形品。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　莞　１）武　久 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め加熱して軟化させた合成樹脂シートを外力を与えて
   所定の形状に成形するにあたり、前記合成樹脂シートの
   うち引張りが生じる部分の温度を成形可能温度範囲内で
   他の部分よりも低温に設定した状態で成形することを特
   徴とする合成樹脂シー１−の熱成形法。