JP2021104654A - Die - Google Patents
Die Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021104654A JP2021104654A JP2019237843A JP2019237843A JP2021104654A JP 2021104654 A JP2021104654 A JP 2021104654A JP 2019237843 A JP2019237843 A JP 2019237843A JP 2019237843 A JP2019237843 A JP 2019237843A JP 2021104654 A JP2021104654 A JP 2021104654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- height
- flow path
- cross
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 28
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ダイスに関する。 The present invention relates to dies.
従来、短繊維等が一方向に配向された繊維強化成形体を得るために、繊維材料を貫通させるための貫通孔(スリット)をダイスに設けた成形装置(ダイス構造)が開示されている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in order to obtain a fiber-reinforced molded product in which short fibers and the like are oriented in one direction, a molding apparatus (die structure) in which a through hole (slit) for penetrating a fiber material is provided in the die has been disclosed (a die structure). For example, see Patent Document 1).
しかし、長繊維等を適用する場合、当該長繊維では繊維どうしが絡み合い、綿のような状態となるため、貫通孔(スリット)のような完全に仕切られた断面を通過する際に、貫通孔(スリット)間に糸が引っ掛かり、さらに後方から続いてくる樹脂基材が連続的に重なって玉状になってしまい、経路が閉塞し、詰まるおそれがある。 However, when long fibers or the like are applied, the fibers are entangled with each other in the long fibers, resulting in a cotton-like state. Therefore, when passing through a completely partitioned cross section such as a through hole (slit), the through hole is formed. Threads may be caught between the (slits), and the resin base materials continuing from the rear may be continuously overlapped to form a ball shape, which may block the path and cause clogging.
一方、スリット部のような整流機構を設けないとすれば、2軸混練機などの押し出し機で強化繊維を含む熱可塑性樹脂を押し出したような場合に、基材が線状となり、材料中の繊維配向はランダムとなる。この場合、3次元方向に繊維が配向しているため、プレスで平面上の部品を成形しようとした場合に、補強したい方向に繊維配向が揃わず、強度を発揮することができない。 On the other hand, if a rectifying mechanism such as a slit portion is not provided, when a thermoplastic resin containing reinforcing fibers is extruded by an extruder such as a twin-screw kneader, the base material becomes linear and is contained in the material. The fiber orientation is random. In this case, since the fibers are oriented in the three-dimensional direction, when trying to form a part on a flat surface with a press, the fiber orientations are not aligned in the direction to be reinforced, and the strength cannot be exhibited.
そこで、本発明は、繊維配向を押し出し方向に揃える機能を有しつつ、繊維が詰まらないようにした成形装置用のダイスを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a die for a molding apparatus which has a function of aligning fiber orientations in an extrusion direction and prevents fibers from being clogged.
本発明の一態様は、繊維材料を押し出し成形する成形装置用のダイスであって、
ダイスは、扇状に拡大する流路を内部に有しており、
流路の材料押し出し方向に垂直な断面積が上流部から下流部まで一定であり、
流路の幅方向における両側部の高さが、該両側部間に形成された中央部の高さよりも低くなっている構造のダイスである。
One aspect of the present invention is a die for a molding apparatus that extrudes a fiber material.
The die has a fan-shaped expanding flow path inside.
The cross-sectional area perpendicular to the material extrusion direction of the flow path is constant from the upstream part to the downstream part.
A die having a structure in which the height of both side portions in the width direction of the flow path is lower than the height of the central portion formed between the both side portions.
上記態様のダイスでは、断面の面積を一定にすることで繊維材料がダイス内で偏らず、安定して吐出される。また、ダイス側部の流路高さを高くし、中央に寄るほど低くすることで、流路断面の各部位における繊維配向を均一にすることができる。しかも、本態様のダイスによれば貫通孔(スリット)等を設けないことから繊維が詰まるおそれがない。 In the die of the above aspect, by making the area of the cross section constant, the fiber material is not biased in the die and is stably discharged. Further, by increasing the height of the flow path on the side of the die and lowering it toward the center, the fiber orientation at each portion of the cross section of the flow path can be made uniform. Moreover, according to the die of this embodiment, since the through hole (slit) or the like is not provided, there is no possibility that the fiber is clogged.
本発明によれば、繊維配向を押し出し方向に揃える機能を有しつつ、繊維が詰まらないようにした成形装置用のダイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a die for a molding apparatus which has a function of aligning fiber orientations in an extrusion direction and prevents fibers from being clogged.
以下、図を参照しつつ、成形装置用のダイスの実施形態を説明する(図1〜図5等参照)。なお、図1、図2等においては、本来は厚みのあるダイス壁面の厚みを単純に線で示している。 Hereinafter, embodiments of dies for molding equipment will be described with reference to FIGS. (see FIGS. 1 to 5 and the like). In addition, in FIGS. 1 and 2, the thickness of the originally thick die wall surface is simply indicated by a line.
ダイス1は、強化繊維を含有する熱可塑性樹脂、ないしは熱硬化性樹脂の押出し工程に用いられる押し出し成形装置用のダイスであり、押し出し成形時の繊維材料の流路10を内部に有している(図1等参照)。
The die 1 is a die for an extrusion molding apparatus used in an extrusion process of a thermoplastic resin or a thermosetting resin containing reinforcing fibers, and has a
ダイス1は上流部11の押し出し入口1aあたりから扇状に流路10を拡大する全体構造を有する。 流路10は、上流部11から下流部13まで扇状に拡大するように形成されている。
流路10の材料押し出し方向Xに垂直な断面(横断面)の断面は、形状こそ押し出し方向Xに沿って変化するが、単位時間当たりに押出しされる樹脂体積を一定にするため、法線方向断面積(横断面の断面積)が一定となるように形成されている。
The die 1 has an overall structure in which the
The cross section of the cross section (cross section) perpendicular to the material extrusion direction X of the
本実施形態におけるダイス1の流路10の流路幅として3種類があり、ダイス1は3パターンの流路10を有している。各パターンはダイス1の高さを変数としている。上流部11では流路高さを最も高く設定し(図1(A)における符号tin参照)、下流部13では流路高さを最も低く設定する(図1(A)における符号tout参照)。中間部12は、上流部11と下流部13とを徐変フィレットで繋いだ構造となっている。流路10の徐変区間はダイス1の押し出し出口1bまで継続する。
There are three types of flow path widths of the
また、本実施形態のダイス1においては、流路10の幅方向Wにおける両側部10Eの側壁における高さtEが、該両側部10E間に形成されている中央部10Cの高さtCよりも低くなっている(図2参照)。
Further, in the die 1 of the present embodiment, the height t E on the side wall of both
以上の説明から明らかなように、本実施形態のダイス1によれば、
・流路10の断面積を一定にすることで材料がダイス1内で偏らず、安定して吐出することができるようになる。
・押し出しされる樹脂基材の繊維配向整列が目的のひとつであることに対しては、ダイス1の流路10の端部10Eにおける流路高さを高くし、中央ほど低くしたことで、断面の各部位における繊維配向がより均一なものとすることができるようになる。
・押し出し出口1bまで徐変区間が継続することにより、樹脂の流動内圧上昇が抑制され、押出し設備の破損を防ぐ。
・貫通孔(スリット)等を有しないことから繊維が詰まるおそれがない。
As is clear from the above description, according to the die 1 of the present embodiment,
-By making the cross-sectional area of the
-For one of the purposes of aligning the fiber orientation of the extruded resin base material, the height of the flow path at the
-By continuing the gradual change section up to the
-Since it does not have through holes (slits), there is no risk of fiber clogging.
なお、本実施形態のごときダイス1に近い構造を有する既存のダイスとしてTダイが存在するが、Tダイでは流路の徐変区間(図6中の符号B参照。なお、符号Aは押し出し入口、Cは流路断面が均一となる区間、Dは押し出し出口を示す)がダイス出口まで継続せず、流路途中から全体の板厚が均一になる点で、本実施形態のダイス1とは大きく異なっている(図6参照)。
Although the T die exists as an existing die having a structure similar to that of the
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状およびサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 It should be noted that the embodiments described above are for facilitating the understanding of the present invention, and are not for limiting and interpreting the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those exemplified, and can be changed as appropriate. In addition, the configurations shown in different embodiments can be partially replaced or combined.
例えば、上述した実施形態における「高さ」は、ダイス1の幅広な方向(幅方向W)を水平にした場合の鉛直方向高さを意味しており、仮に90°回転した縦置き状態のダイス(鉛直方向「高さ」が水平方向になっている状態)に対しても、このような観点から適宜方向や味方を変えて当て嵌めることができる概念である。
For example, the "height" in the above-described embodiment means the height in the vertical direction when the wide direction (width direction W) of the
一様断面ダイス内の繊維配向分布に関する実験を行い、データを得た(図3参照)。 An experiment was conducted on the fiber orientation distribution in a uniform cross-section die, and data were obtained (see FIG. 3).
押し出し方向Xに垂直な断面ではダイス両端(側壁面の近傍)の繊維配向は流れ方向(押し出し方向X)を向いており、断面中央では流れ方向に対して法線方向を向いていることがわかった(図4参照)。 It can be seen that in the cross section perpendicular to the extrusion direction X, the fiber orientation at both ends of the die (near the side wall surface) is in the flow direction (extrusion direction X), and in the center of the cross section, it is in the normal direction with respect to the flow direction. (See Fig. 4).
このことから、ダイス1の両端部10Eの高さtEが高い状態でも繊維配向を流れ方向(押し出し方向X)に向かせることができることがわかった。一方、中央部10Cは流れに対し法線方向を向くため、ダイス上下壁面を近づけ(別言すれば高さtCを低くして)、上下壁面からのせん断歪みによる配向コントロールが必要であることがわかった。
From this, it was found that the fiber orientation can be directed in the flow direction (extrusion direction X) even when the height t E of both
ダイス1の上下壁面高さを下げた条件で一様断面ダイス内の繊維配向分布に関する実験を行い、データを得た(図5参照)。上下壁面を近づける(高さを抑える)ことにより、ダイス1内の中央部10Cにおいても繊維配向が流れ方向(押し出し方向X)を向くことが確認できた。ただし、このままの形状では流動内圧が20MPa以上となり設備許容値を超えるため、両端を厚くし(両端部10Eの高さtEを高くし)、内圧を下げつつ繊維配向を前に向けるなどの工夫をすることが重要となることがわかった。
An experiment was conducted on the fiber orientation distribution in a uniform cross-section die under the condition that the height of the upper and lower wall surfaces of the
本発明は、成形装置用のダイスに適用して好適である。 The present invention is suitable for application to dies for molding equipment.
1…ダイス、1a…押し出し入口、1b…押し出し出口、10…流路、10C…中央部、10E…端部、11…上流部、12…中間部、13…下流部、W…幅方向、X…押し出し方向、tC…中央部の高さ、tE…両側部の高さ、 1 ... Dice, 1a ... Extrusion inlet, 1b ... Extrusion outlet, 10 ... Flow path, 10C ... Central part, 10E ... End part, 11 ... Upstream part, 12 ... Middle part, 13 ... Downstream part, W ... Width direction, X … Extrusion direction, t C … height at the center, t E … height at both sides,
Claims (1)
前記ダイスは、扇状に拡大する流路を内部に有しており、
前記流路の材料押し出し方向に垂直な断面積が上流部から下流部まで一定であり、
前記流路の幅方向における両側部の高さが、該両側部間に形成された中央部の高さよりも低くなっている構造のダイス。 A die for a molding machine that extrudes a fiber material.
The die has a fan-shaped expanding flow path inside.
The cross-sectional area perpendicular to the material extrusion direction of the flow path is constant from the upstream portion to the downstream portion.
A die having a structure in which the height of both side portions in the width direction of the flow path is lower than the height of the central portion formed between the both side portions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019237843A JP2021104654A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Die |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019237843A JP2021104654A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Die |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021104654A true JP2021104654A (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76919165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019237843A Withdrawn JP2021104654A (en) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | Die |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021104654A (en) |
-
2019
- 2019-12-27 JP JP2019237843A patent/JP2021104654A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101546997B1 (en) | Dies for making extruded synthetic wood and methods relating thereto | |
US3505157A (en) | Integrally molded net | |
CN105904697B (en) | System and method for adjusting flat channel length on extrusion die | |
US6340123B1 (en) | Universal flow channel | |
JP2021104654A (en) | Die | |
WO2012063470A1 (en) | Gel reducing device and gel reducing method | |
US10906261B2 (en) | Extruder head for extruding cord-reinforced extrudate | |
KR101955128B1 (en) | Strand manufacturing device, pellet manufacturing device, strand manufacturing method, and pellet manufacturing method | |
EP2424721B1 (en) | Nozzle plate having nozzles disposed convexly and the use of the same | |
JP2010264629A (en) | DIE SUPPORT DEVICE AND EXTRUSION DIE HAVING THE SAME | |
JP6945084B2 (en) | Extruder with at least one perforated plate | |
JP6872471B2 (en) | Breaker plate, strand manufacturing equipment, pellet manufacturing equipment and pellet manufacturing method | |
KR20090129365A (en) | Flat die and sheet manufacturing method | |
DE69424055T2 (en) | DEVICE, METHOD AND COATING NOZZLE FOR PRODUCING LONG FIBER REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITIONS | |
KR100847450B1 (en) | Multi-layer resin product forming feed block | |
KR101199741B1 (en) | extruding mold for form product manufacturing | |
CN213061113U (en) | Special die head for PVC melt-blown fabric | |
JP6494689B2 (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for fiber reinforced thermoplastic resin extrudate | |
JPH0489224A (en) | Extrusion molding die | |
CN108367478B (en) | Apparatus and method for processing polymers | |
KR100834509B1 (en) | Final Extrusion Die Structure of Rubber Extruder for Tire | |
JP6147613B2 (en) | Rubber molding equipment | |
JPH02286217A (en) | Composite adapter for extrusion molding | |
JP4945676B2 (en) | Gel reduction device and gel reduction method | |
JP5188588B2 (en) | Gel reduction method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220214 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20220815 |