JPS63188024A

JPS63188024A - 射出圧力設定方法及び射出成形機

Info

Publication number: JPS63188024A
Application number: JP62018713A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hara; 原　齊
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1988-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: DE3886461D1; EP0299085A4; DE3886461T2; WO1988005721A1; EP0299085B1; US4968462A; KR950012862B1; JPH0659675B2; KR890700457A; EP0299085A1

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】［産業上の利用分野コ本発明は、射出圧力設定方法及び射出成形機に関する。

［従来の技術］一般に射出成形機は、溶融樹脂を充填するための金型部
と、金型部に溶融樹脂を射出する射出部と、射出部の動
作を制御する制御部を備えている。

制御部では、充填工程から保圧工程に至る一連の射出圧
力及び時間を、射出部から取り出された各種の検出信号
に基づいて制御している。

このため、制御部における射出圧力の設定及び射出時間
の制御は、成形品の品質並びに精度を決定するうえで重
要な要素になっている。

ところで、従来、制御部に射出圧力等を設定するに際し
ては、成形品の性質、形状及び溶融樹脂の特性を充分検
討し、特殊な射出圧力の設定パターンを用意したり、必
要に応じて射出圧力を一定の時間間隔毎に段階的に切り
替えて設定する方法が採られている。

［発明が解決しようとする問題点コ射出圧力の設定パターンは、成形品の肉厚の程度、成形
品の形状及び溶融樹脂の流動性の高低毎の要素をパラメ
ータとして決定している。例えば。

成形品の肉厚が厚くなる程、また、複雑な形状になる程
、多段階に設定しなければ成形品の同質性が確保できず
、また、ひげやパリが発生し易（なる。しかし、多段階
に設定すると必然的に設定箇所が多くなり、加えて各段
階毎に設定すべき最適値の的確な判断に熟練を要すると
いう問題があった。多段階に設定した場合９例えば第４
図に例示するオーバーシュート部３．３’、３”・・・
生じるために、実際に金型部に加わる射出圧力に不連続
点が生じ、折角、金型部にチャージした溶融樹脂が漏れ
てしまうという欠点があった。この不連続点を除去る方
法も多数知られているが、いずれによっても、射出部或
いは制御部の構成が複雑になるばかりで、実用性の点で
の問題があった。

一方、成形品の形状が単純だったり、溶融樹脂の流動性
が低い場合は、多段階に切り変えなくとも、成形品の品
質を確保できるが、成形品の性質に対応した特殊な設定
パターンを多種用意する必要があり、汎用性の面及び設
定パターン作成技術の高度性の面で、不十分な点が多か
った。

そこで１本発明の目的は、前記問題点に鑑み。

成形前に数値等により客観的に判断できる要素に基づい
て、簡略且つ的確に射出圧力を設定する方法を提供する
こと、並びに、簡略且つ的確な射出圧力設定方法に基づ
いて動作する汎用性のある射出成形機を提供することで
ある。

［問題点を　解決するための手段３本考案よれば、溶融樹脂を射出部から金型に充填する充
填工程から、前記金型に充填された樹脂を保圧する保圧
工程に至る一連の射出圧力を予め定められた時間一射出
圧力特性曲線に基づき、順次、設定していく段階と、前
記時間一射出圧力特性曲線に基づく設定値の一部を射出
する成形品に応じて変更する段階とを有し、前記時間一
射出圧力特性曲線は前記保圧工程における前記金型内の
樹脂体積が一定となることを条件とて定められているこ
とを特徴とする射出圧力設定方法が得られる。

また１本発明によれば、金型と、該金型に溶融樹脂を射
出する射出部と、前記射出部から前記金型内に前記溶融
樹脂を射出、充填した後、保圧に至る迄の一連の射出圧
力をあられす電気信号を予め定められた時間一射出圧力
特性曲線に基づき発生する波形発生手段と、前記電気信
号を受け、前記射出部の圧力を調整する制御ユニットと
を何することを特徴とする射出成形機が得られる。

［発明の原理コここでは、溶融樹脂を射出部から金型に充填する充填工
程から、金型に充填された樹脂を保圧する保圧工程に至
る一連の射出圧力を定める「時間−射出圧力」特性曲線
について説明する。

一般に、「時間−射出圧力」特性曲線は横軸に時間、縦
軸に射出圧力をとった座標形上に描かれ。

「時間−射出圧力」特性曲線は成形品の種類等に対応し
た射出圧力設定パターンを示す。「時間−射出圧力」特
性曲線は充填工程に対応した部分及び保圧工程に対応し
た部分とからなっているが。

成形品の品質に最も影響があるのは、保圧工程に対応し
た部分における曲線の勾配である。従来。

第４図に示すとおり、多段設定により、この保圧勾配を
決定していたのであるが９本発明者は多段設定によらず
ｔｅｘｉ）曲線に基づいて保圧を設定すれば、成形品の
品質を最良にできることを見い出した。

具体的に云えば、金型をある温度に保持したとき、成形
品が何秒後に金型内で離型可能な温度まで下がるかにつ
いては、適当な仮定の下に次のような計算式がある。

また、金型への射出が完了し、樹脂の流動が止まったと
き、溶融樹脂は金型内部（以下、キャビティと呼ぶ）の
温度Ｔｍと充填工程圧Ｐの影響を受けて、　Ｖａｎ　ｄ
ｅｒ　Ｗａａｌｓの式％式％で示される状態に置かれる。ここで、キャビティ体積Ｖ
を一定に保つと、ひげやパリの少ない良質の成形品がで
き、　１ｔＥ常に有効な手段であることを実験により確
認した。

、　　キャビティ体積Ｖを一定に保つためには、前記■
式から近似的にＴ■ Ｖ＝　　□　・・・・・・・・・・・・■の関係式が成
立する必要がある。ここで、キャビティ温度Ｔｍは、前
記０式かられかるように、近似的に溶融樹脂満杯後１時
間と共にｅｘｐ曲線に従って低減する。この関係を、前
記■式に代入すれば、キャビティ体積Ｖを一定に保つた
めには保圧Ｐもまたｅｘｐ曲線に従って低減すれば良い
ことになる。

以上から、保圧低減勾配がｅｘｐ曲線より定められるが
、成形品の形状や、金型の剛性が小さく射出直後にパリ
が出る場合には＋ｅｘｐ曲線によっても成形品の品質向
上が図れない場合がある。

その場合は５ｅｘｐ曲線の一部をパルス状にカットして
樹脂の表面に固化層ができるまで局部的に射出圧力を低
減できるようにする。このようにして、成形品の種類に
対応した「時間−射出圧力］特性曲線を形成すれば、的
確に、射出圧力を設定できることが判明した。［実施例
１本考案の実施例について図面を参照して説明する。

第１図を参照すると、ここでは、金型部３０と射出部２
０と制御部４０とを備えた射出成形機の系統図が示され
ている。こ６うち、制御部４０は。

射出部２０に調整圧力信号を送出する制御ユニット４１
．関数発生器４２を有している。関数発生器４２は、汎
用のマイクロプロセッサを内蔵すればよいが、形状や加
える電圧値により出力波形が変化する半導体やＬＣＲ積
分回路等を基本構造とする装置を用いてもよい。

また、関数発生器４２は信号発生器４３と結合されてお
り、信号発生器４３は所定の波形を係止する過程におい
て、任意の幅、振幅分だけ上記波形の一部をカットする
ためのパルス信号を生成する。

前記関数発生器４２には充填工程圧１１と、射出開始か
ら充填完了に至るまでの時間一射出圧力特性曲線１２．
充填工程から保圧に切り替わるまでの時間１３．及び前
記０式から定まる一定係数１４が与えられている。関数
発生器４２からは。

第２図に示すような設定値に対応した１時間−射出圧力
］特性曲線に基づいた射出圧力に対応した電気信号が順
次送出される。尚、関数発生器４２に最終保圧値１５が
与えられてもよい。

一方、信号発生器４３から、予め定められたパルス巾、
パルス振幅を有する信号が関数発生器４２に与えられる
と、関数発生器４２では、特性曲線に基づく射出圧力と
の論理演算を行うと、第３図に示すように、パルス信号
に応じて曲線の一部がカットされた「時間−射出圧力」
特性曲線が得られる。信号発生器４３の使い方としては
、主として、パルス振幅６を変化させる方法（この場合
。

パルス巾５は一定）と、主として、パルス巾５を変化さ
せる方法（この場合、パルス振幅６は一定）の二通りに
分けられる。

次に１本発明に係わる射出設定例及び該設定例を採用し
た場合の射出成形機の動作について説明する′。

まず、薄肉成形品の場合は、初期充填工程により形状が
完成するから、第２図もしくは第３図中の時間設定７，
８を類クシ、射出部２０のスクリューラム２１を高速駆
動する。逆に、厚肉成形品の場合は、充填完了から保圧
に切り替わる過程か成形品の品質に影響を与えるから１
時間設定８を長めにし、最終保圧値４も高めに１例えば
、充填工程の１／２位にして１時間の長い樹脂の収縮に
必要なエネルギーをカバーする。また、成形品の形状が
複雑だったり、溶融樹脂の流動性が高＜、シかも、前記
ｅｘｐ曲線に従って保圧を低減しても。

ひげやパリ生じる場合は、金型内部で樹脂の表皮に固化
層ができるまで射出圧力を一部カットしてスクリューラ
ム２１の前進慣性力をとる。この場合の射出圧力設定は
第３図に示す「時間−射出圧力」特性曲線に従う。尚、
その際、前記カットすべきパルス状信号の巾、振幅は成
形品の形状、溶融樹脂の特性に応じて決定する。

ところで、スクリューラム２１の位置、前進速度、及び
射出圧力は、それぞれ射出ＷＪ２０内に設けれれた検出
器によって検出され、スクリューラム位置信号２２．速
度検出信号２３．圧力検出信号２４として制御ユニット
４１に入力される。そして、前記のように、成形品の種
類によって任意に決定された「時間−射出圧力」特性曲
線に基づく電気信号と比較され、所定の位置、速度、射
出圧力値に達すると、制御ユニットから調整圧力信号４
４が射出部２０に出力されて、スクリューラム２１に加
える射出圧力を逐次変化させる。

［発明の効果コ本発明によれば、成形前に数値等で客観的に判断できる
要素に基づいて、簡略且つ的確に射出圧力を設定する方
法を提供することができる。また。

上記設定方法に基づいて動作する汎用性のある射出成形
機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形機の系統図、第２図及び
第３図は本発明に係る射出圧力設定方法の実施例である
「時間−射出圧力」特性曲線を示す図、′第４図は従来
の多段階圧力設定の場合の「時間−射出圧力」特性曲線
を示す図である。１・・・射出開始点、２・・・充填工程圧、４・・・最
終保圧、５，６・・・射出圧力を選択的に減する設定、
７・・・射出開始から充填完了に至るまでの時間、８・
・・充填完了から最終保圧までの時間、１１・・・充填
工程圧設定、１２・・・７の時間設定、１３・・・８の
時間設定、１４・・・係数入力、１５・・・最終保圧設
定、４０・・・制御部、４１・・・制御ユニット、４２
・・・関数発生器、４３・・・信号発生器、４４・・・
調整圧力信号。第１図

Claims

【特許請求の範囲】１）溶融樹脂を射出部から金型に充填する充填工程から
、前記金型に充填された樹脂を保圧する保圧工程に至る
一連の射出圧力を予め定められた時間−射出圧力特性曲
線に基づき、順次、設定していく段階と、前記時間一射
出圧力特性曲線に基づく設定値の一部を射出する成形品
に応じて変更する段階とを有し、前記時間−射出圧力特
性曲線は前記保圧工程における前記金型内の樹脂体積が
一定となることを条件とて定められていることを特徴と
する射出圧力設定方法。２）金型と、該金型に溶融樹脂を射出する射出部と、前
記射出部から前記金型内に前記溶融樹脂を射出、充填し
た後、保圧に至る迄の一連の射出圧力をあられす電気信
号を予め定められた時間−射出圧力特性曲線に基づき発
生する波形発生手段と、前記電気信号を受け、前記射出
部の圧力を調整する制御ユニットとを有することを特徴
とする射出成形機。