当日配布資料（372KB）

金型内ガス排出方法及びその方
法を適用した成形用金型
九州工業大学
大学院情報工学研究院
助教 是澤 宏之
対象分野 と 概略
【対象分野】
金型を用いた成形分野
【概
略】
溶融金属，溶融樹脂などの流動物を金型
内に射出成形する場合，金型内部の空気
を排出するための方法およびその方法を
適用した成形用金型の提供
特に，射出成形法を想定
射出成形プロセスとガス排出
以下の工程を繰り返すことで成形する
型
締
射
出
保
圧
冷
却
樹脂
金型 ノズル
型
開
キャビティ内に，
成形機から溶融樹脂を
高圧・短時間で射出
キャビティ内部の空気を
金型外部に適切に排出する
必要性有
成形不良の発生と問題
不適切なガス排出による成形不良の発生
ショートショット（充填不良）
ボイド
ヤケ
成形不良による成形法上の利点を喪失
利点
後工程の省略
精密・多彩な形状に対応
成形プロセスが早い
安価な成形・大量生産性
成形不良
による
利点の
喪失
従来技術とその問題点（１）
○成形機および周辺設備について
利用設備（機器）による限定
追加設備・設備改修費等の発生
○金型構造について
設計が難しい（例えば，ＰＬ面での排気溝の製作）
○金型用の部品について
定常的な効果が不明
従来技術とその問題点（２）
金型用の部品について
スプルー・ランナー空間：生産のみ必要な空間
所望の成形品の空間：成形品空間（ｷｬﾋﾞﾃｨ領域）
【従来技術】
生産のみ必要な空間の空気を充填工程下流に位置
する成形品空間まで輸送（輸送の可能性が高い）
【新技術】
生産のみ必要な空間の空気を成形品空間まで輸送
しない
新技術の特徴
樹脂注入点
生産のみ
必要な空間
ガス
成形品空間
(ｷｬﾋﾞﾃｨ)
ｽﾌﾟﾙｰ
+
ﾗﾝﾅｰ
排気手順
閉塞空間内
のガス
コマ体
①工程１
コマ体を用いた
閉塞空間の形成
溶融樹脂
脱気
②工程２
コマ体以後へ閉塞
空間のガスを輸送
しない
③工程３
溶融樹脂が
コマ体到達後，
閉塞状態を開放
実施例
樹脂射出口
金型外部へ排出
成形品空間
充填初期
のガス
成形品末端
実施例の要点
コマ体に
閉塞空間の形成と
脱気の機能を持た
せる
閉塞空間
充填初
期のガス
コマ体
①工程１
閉塞空間の
形成
ばね
②工程２
ガス排出
③工程３
コマ体の降下と
閉塞空間の解除
溶融樹脂の通過
検証実験（排気効果）
実験結果
実験条件
（※閉塞圧力の変化）
10/50/90 [mm/s]
PS
0～13 [mm]
70
60
要排気ガスの
排出割合[%]
射出速度
汎用溶融樹脂
バネのたわみ量
80
50
10 mm/s
40
50 mm/s
90 mm/s
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
バネのわたみ量[mm]
○要排気ガス量（成形のみ必要な空間の体積）の ６５％
以上 を成形品空間に輸送せず外部への排出を達成
○射出速度の影響は低い
得られる効果
成形上で向上する要因
流動性の向上
低圧成形性の向上
流動性・低圧成形性向上の効果として…
成形不良の低減の可能性
転写性・寸法安定性の向上の可能性
使用成形機の小型化の可能性
高速充填の可能性
など
実用化に向けた課題
【現状】
実験室レベルの金型を用いて効果確認
外部への排気効率が高いことを確認
【今後の課題】
量産を想定した金型等を用いた排気性能等
についての検証実験が必要
企業への期待
射出成形金型の成形中のガス排出不良に伴う成形不
良の低減等を期待する企業との共同研究を希望．
自社内に，成形部門（成形品の生産）と金型部門
（金型の製作）を有する企業との共同研究を希望
特に，自動車用生産の金型，コールドランナーの長
い金型について導入することで，金型の品質向上・
生産性向上を期待
本技術に関する知的財産権
発明の名称：金型内ガス排出方法及び
その方法を適用した成形用
金型
出願番号 ：特願2014-018687
出願人
：国立大学法人九州工業大学
発明者
：是澤宏之他
お問い合わせ先
国立大学法人九州工業大学
産学連携推進センター 知的財産部門
ＴＥＬ ：０９３－８８４－３４８５
ＦＡＸ ：０９３－８８１－６２０７
e-mail ：[email protected]