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技術 超高分子量ポリエチレンの射出プレス成形方法

出願人 株式会社名機製作所
発明者 福島勝仁
出願日 1997年1月29日 (22年5ヶ月経過) 出願番号 1997-031211
公開日 1998年8月11日 (20年11ヶ月経過) 公開番号 1998-211637
状態 未査定
技術分野 プラスチック等の射出成形
主要キーワード 外方端面 分容積 充填過程 型開口 ボール螺子 プレス力 プレスストローク 加熱筒温度
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年8月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

従来の射出圧縮成形による方法では原料樹脂の種類によっては成形品表面に層状剥離を生じ、良品が得られなかった。

解決手段

型締装置を制御してキャビティ容積が成形品容積の1乃至2倍となる位置に可動盤を停止し、射出装置により該キャビティ粉末溶融樹脂充填し、該充填過程終了時期に前記可動盤を固定盤側に秒速10mm以上の比較的高速プレス開始するようにしたのである。

概要

背景

超高分子量ポリエチレン射出成形には、特開平3−254923、特開平4−90322に開示されているように粉末溶融樹脂射出圧縮成形法が採用されている。

概要

従来の射出圧縮成形による方法では原料樹脂の種類によっては成形品表面に層状剥離を生じ、良品が得られなかった。

型締装置を制御してキャビティ容積が成形品容積の1乃至2倍となる位置に可動盤を停止し、射出装置により該キャビティに粉末状溶融樹脂を充填し、該充填過程終了時期に前記可動盤を固定盤側に秒速10mm以上の比較的高速プレス開始するようにしたのである。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

型締装置を制御してキャビティ容積成形品容積の1乃至2倍となる位置に可動盤を停止し、射出装置により該キャビティ粉末溶融樹脂充填し、該充填過程終了時期に前記可動盤を固定盤側に秒速10mm以上の速度でプレス開始することを特徴とする超高分子量ポリエチレン射出プレス成形方法

技術分野

0001

超高分子量ポリエチレン射出成形方法に関し、特に所定間隔開いた金型充填圧縮する射出プレス成形によって、従来の成形方法では成形不能であった成形品を成形可能とする方法に関する。

背景技術

0002

超高分子量ポリエチレンの射出成形には、特開平3−254923、特開平4−90322に開示されているように粉末溶融樹脂射出圧縮成形法が採用されている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、従来の射出圧縮成形による方法では、ある原料樹脂の種類(極めて分子量の多いもの)においては成形品表面に層状剥離を生じ、良品が得られなかった。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、型締装置を制御してキャビティ容積が成形品容積の1乃至2倍となる位置に可動盤を停止し、射出装置により該キャビティに粉末状溶融樹脂を充填し、該充填過程終了時期に前記可動盤を固定盤側に秒速10mm以上の比較的高速プレス開始するようにしたのである。

発明を実施するための最良の形態

0005

図1に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。10は型締装置であり、型締ピストン1を往復動自在に嵌挿する型締シリンダ2と、該型締ピストン1の外方端面に固着した可動盤4と、前記型締シリンダ2との間に渡設した複数のステー3を固着する固定盤5よりなり、前記型締ピストン1の進退移動に伴って可動盤4は前記ステー3に案内されて移動する。前記可動盤4には可動金型6が、前記固定盤5には固定金型7がそれぞれ取り付けられ、可動盤4が固定盤5に近接したとき可動金型6は固定金型7に嵌合して容積可変のキャビティ26が形成される。

0006

20は射出装置であり、主な構成部材は、スクリュ13を往復動・回転自在に嵌挿する加熱筒12と、該スクリュ13を射出前進駆動する射出ピストン15を嵌挿する射出シリンダ16と、該スクリュ13を回転駆動する油圧モータ17である。11はノズルであり、前記加熱筒12の先端部に螺着され、射出装置20を型締装置10方向に進退移動する図示しない駆動装置によって固定金型7のスプルブッシュ押圧される。

0007

21は可動盤4即ち可動金型6の位置を検出する型位置検出器であり、固定金型7は不動であるから、該型位置検出器21は可動金型6と固定金型7との金型開き量G1を検出することになる。22はスクリュ13の位置を検出するスクリュ位置検出器である。23は射出シリンダ16の射出側部屋へ油圧を供給する射出口18に接続する管路の油圧を検出する射出油圧検出器である。

0008

前記型位置検出器21、スクリュ位置検出器22、および射出油圧検出器23からの信号は電気制御装置24に入力され、可動盤4の位置制御、スクリュ13における射出速度・圧力・位置の制御等に使用される。該電気制御装置24から出力される制御信号により油圧制御装置25は型締装置10、射出装置20等を駆動する制御された圧油を発生する。なお、該油圧制御装置25に替えサーボモータ等の電動機駆動にしてもよく、その場合には前記型締装置10、射出装置20は油圧シリンダではなくボール螺子等による機構となることは言うまでもない。

0009

次に、図1射出成形機によって超高分子量ポリエチレンを成形する制御方法を説明する。先ず型締シリンダ2の後方穿設した型締口8に圧油を供給して、可動金型6を固定金型7に近接する。可動盤4が電気制御装置24で予め設定した金型開き量G1となる位置に停止させる。その際、型締シリンダ2の型締口8および型開口9のいずれにも圧油を供給して、型締ピストン1が移動しないようにする。そうすることにより、射出装置20から金型キャビティ26に射出充填された溶融樹脂の圧力によって前記金型開き量G1が拡張変化することを防止する。金型開き量G1を設定する他の方法としては、固定盤と可動盤の間に適宜なスペーサシリンダ等を設ける公知のものがある。

0010

ホッパ14内の原料樹脂は、油圧モータ17で回転駆動したスクリュ13によって可塑化され、加熱筒12のスクリュ13前方に溶融樹脂として貯留されている。該溶融樹脂は射出口18に圧油を供給してキャビティ26へ射出充填される。このときのキャビティ26の軸方向の深さは成形品の厚さTに前記金型開き量G1に等しい深さであるキャビティ容積増加量G2を加えたものとなり、図1板状成形品では該成形品厚さTおよび射出充填時のキャビティ深さT+G2はキャビティ容積を表す指標と見做せる。

0011

射出充填は可能な限り高速で行うと共に、ノズル11の孔径やキャビティ26のゲートを小さく絞ることによって、キャビティ容積増加量G2分容積の増加したキャビティ26に充填する溶融樹脂を粉末状(綿状)にする。射出充填がほぼ終了する時点で型締装置10の型締口8に大容量の圧油を供給してキャビティ容積増加量G2を略にするべくプレスを開始する。該プレス開始は、スクリュ位置検出器22、射出油圧検出器23、あるいは電気制御装置24に備えた充填開始から計時するタイマ等の信号が所定値に達した時に実行する。また、該プレス速度は高速であることが好ましいので、油圧制御装置25は圧油を予め大量に貯留して油圧ポンプ吐出量と比較してより多量の圧油を発生出来るアキュームレータを備えている。なお、プレス時にはノズル11を通じてキャビティ26から溶融樹脂が加熱筒12へ逆流するのを防止するため、スクリュ13には保持圧力を加え、プレス圧力対抗させている。

0012

実際のサンプル成形事例によって実施例を説明する。

0013

0014

上記表1に示す以外の条件はすべて共通で、次の通りである。射出成形機は名機製作所製のM200C−DM型締力200トンスクリュ径50mm)。原料樹脂はアサヒケカル社のサンフイン(UX900、XUH900、UH950)。成形品厚さTは3mmであり、金型開き量G1即ちキャビティ容積増加量G2が2mmのとき良品となったのであり、そのときのキャビティ容積は成形品容積の1.66倍{=(3+2)/3}である。金型温度は120℃、加熱筒温度は220℃、樹脂計量位置は100mm、保持圧力切換スクリュ位置は25mm、充填圧力は195.9Mpa、保持圧力は80Mpa、プレス力は150トン、スクリュ回転数は100rpmである。

0015

良品成形可能な条件は、金型開き量G1が成形品厚さTの2倍以下で且つプレス開始速度が秒速10mm以上あることである。プレス速度は油圧回路上全プレスストローク一定に維持することは困難であるが、少なくともプレス開始時点初速が前記値を示すことが必要である。

発明の効果

0016

従来の射出圧縮成形による方法では成形品表面に層状剥離を生ずる原料樹脂であっても、本発明の成形方法によれば良品が得られる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明の成形方法を実行する射出成形機の概要を示す縦断面図と制御ブロック図である。

--

0018

6可動金型
7固定金型
10型締装置
11ノズル
12加熱筒
13スクリュ
20射出装置
21型位置検出器
22スクリュ位置検出器
23射出油圧検出器
24電気制御装置
25油圧制御装置
26キャビティ
G1金型開き量
G2キャビティ容積増加量
T成形品厚さ

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