JP5262954B2 - Injection molding apparatus, method for manufacturing molded body, and molded body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンク等に用いられる成形体、及びその製造方法、製造装置に関するものである。 The present invention relates to a molded body used for a tank or the like, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
タンク用のライナは、例えば一対の半中空体をそれぞれ射出成形により形成し、それらを接合することにより形成することが可能である。ここで、半中空体を射出成形により形成する際に、他の半中空体と接合するための接合部を捲れさせないようにする技術が知られている(例えば特許文献1)。 The liner for the tank can be formed, for example, by forming a pair of semi-hollow bodies by injection molding and joining them. Here, when forming a semi-hollow body by injection molding, a technique is known in which a joint for joining with another semi-hollow body is not bent (for example, Patent Document 1).
しかし、従来の技術では、射出成形中に生じる樹脂の非透明化については十分に検討されていなかった。すなわち、透明な半中空体を形成する際には、透明な樹脂を金型のキャビティに注入する。このとき樹脂の一部が熱で変質して非透明化する場合がある。この非透明化した樹脂が他の半中空体との接合端部に存在すると、レーザ光を用いて2つの半中空体を溶着しようとしても、レーザ光が非透明化した樹脂に遮られるため、レーザ光は2つの半中空体の接合面に届かない。その結果、2つの半中空体の溶着不良が発生するという問題があった。このような問題は、中空成形体に限らず、一般に透明な成形体の形成に共通する問題であった。 However, in the prior art, the non-transparency of the resin generated during the injection molding has not been sufficiently studied. That is, when forming a transparent semi-hollow body, a transparent resin is injected into the mold cavity. At this time, a part of the resin may be altered by heat and become opaque. If this non-transparent resin is present at the joint end with the other semi-hollow body, even if two laser beams are used to weld the two semi-hollow bodies, the laser light is blocked by the non-transparent resin, The laser beam does not reach the joint surface between the two half-hollow bodies. As a result, there has been a problem that poor welding of the two semi-hollow bodies occurs. Such a problem is not limited to a hollow molded body, and is generally a problem common to the formation of a transparent molded body.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決し、2つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to solve at least a part of the above-described problems and suppress the occurrence of poor welding in the joining of two molded bodies.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
レーザ光を透過する成形体を形成するための射出成形装置であって、材料を注入するためのキャビティを形成するための雌金型と、雄金型と、前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられた、前記キャビティに材料を注入するための主ゲートと、前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられたバルブゲートであって、前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するためのキャビティ端部に接続されたバルブゲートと、を備え、前記主ゲートから前記キャビティに材料を注入した後、前記バルブゲートから前記キャビティに対し前記主ゲートからの材料の注入向きと反対向きに材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた非透明化部分を前記主ゲート側に押し戻す、射出成形装置。
この適用例によれば、非透明化部分を接続部から主ゲート側に押し戻し、接続部を形成するための端部から非透明化部分を無くすことが可能となるので、レーザ光による2つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
[Application Example 1]
An injection molding apparatus for forming a molded body that transmits laser light, a female mold for forming a cavity for injecting a material, a male mold, the female mold, and a male mold A main gate for injecting material into the cavity, the female mold, and a valve gate provided in any of the male molds, at the end of the cavity. A valve gate connected to a cavity end for forming a connection part for connecting the molded body formed by the cavity and another molded body by laser welding, and material from the main gate to the cavity After the injection of the material into the cavity from the valve gate in the direction opposite to the direction of the material injection from the main gate, the non-transparency caused at the time of material injection from the main gate Pushing back the partial to the main gate side, the injection molding apparatus.
According to this application example, the non-transparent portion can be pushed back from the connection portion to the main gate side, and the non-transparent portion can be eliminated from the end portion for forming the connection portion. It becomes possible to suppress the occurrence of poor welding in joining the bodies.
[適用例2]
適用例1に記載の射出成形装置において、前記バルブゲートから前記キャビティに材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートからの注入された材料が、前記バルブゲート近傍のキャビティ端部に到達したときである、射出成形装置。
この適用例によれば、バルブゲートから注入された材料は温度が高く流動性がある状態で主ゲートから注入された材料と会合する。そのためウェルドの発生を抑制し易い。
[Application Example 2]
In the injection molding apparatus according to Application Example 1, the timing for starting injection of wood charge to the cavity from the valve gate, when injected material from the main gate has reached the cavity end of the valve near the gate Is an injection molding device.
According to this application example, the material injected from the valve gate is associated with the material injected from the main gate in a state of high temperature and fluidity. Therefore, it is easy to suppress the occurrence of welds.
[適用例3]
適用例1または適用例2に記載の射出成形装置において、さらに、前記主ゲートから前記キャビティへの材料の注入状況を検知するためのセンサを備え、前記射出成形装置は、前記センサからの信号を用いて、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
この適用例によれば、バルブゲートからの材料の注入開始のタイミングを容易に求めることが可能となる。
[Application Example 3]
The injection molding apparatus according to Application Example 1 or Application Example 2 further includes a sensor for detecting an injection state of material from the main gate to the cavity, and the injection molding apparatus receives a signal from the sensor. An injection molding device used to start injecting material from the valve gate.
According to this application example, it is possible to easily obtain the timing of starting the injection of material from the valve gate.
[適用例4]
適用例3に記載の射出成形装置において、前記センサは、圧力センサであり、前記射出成形装置は、前記圧力センサによって計測される圧力が予め定められた圧力以上となったときに、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。
センサとして例えば、圧力センサを用いることが可能となる。
[Application Example 4]
In the injection molding apparatus according to Application Example 3, the sensor is a pressure sensor, and the injection molding apparatus detects the valve gate when a pressure measured by the pressure sensor is equal to or higher than a predetermined pressure. Injection molding device that starts injecting material from.
For example, a pressure sensor can be used as the sensor.
[適用例5]
適用例1に記載の射出成形装置において、前記射出成形装置が前記バルブゲートから前記キャビティに材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートから前記キャビティに材料の注入を開始してから予め定められた時間経過した時である、射出成形装置。
この適用例によれば、センサを省略することが可能となる。
[Application Example 5]
In the injection molding apparatus according to Application Example 1, the timing of the injection molding apparatus starts injecting wood charge to the cavity from the valve gate is predetermined from the start of the injection of material into the cavity from the main gate The injection molding device when the time has passed.
According to this application example, the sensor can be omitted.
[適用例6]
レーザ光を透過する成形体の製造方法であって、(1)金型を閉じる工程と、(2)主ゲートから前記金型のキャビティに材料を注入する工程と、(3)前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するキャビティ端部に接続されたバルブゲートから前記キャビティに対して前記主ゲートからの材料注入方向と反対方向に材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた材料の非透明化部分を前記主ゲート方向に押し戻す工程と、(4)前記金型を開いて成形体を取り出す工程と、を備える成形体の製造方法。
この適用例によれば、非透明化部分を接続部から主ゲート側に押し戻し、接続部を形成するための端部から非透明化部分を無くすことが可能となるので、レーザ光による2つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
[Application Example 6]
A method of manufacturing a molded body that transmits laser light, comprising: (1) a step of closing a mold; (2) a step of injecting a material from a main gate into a cavity of the mold; and (3) an end of the cavity. The material from the main gate to the cavity from the valve gate connected to the end of the cavity forming a connecting portion that connects the molded body formed by the cavity and the other molded body by laser welding A step of pushing back a non-transparent portion of the material generated at the time of material injection from the main gate toward the main gate by injecting the material in a direction opposite to the injection direction; and (4) opening the mold and forming the molded body A method for producing a molded body comprising:
According to this application example, the non-transparent portion can be pushed back from the connection portion to the main gate side, and the non-transparent portion can be eliminated from the end portion for forming the connection portion. It becomes possible to suppress the occurrence of poor welding in joining the bodies.
[適用例7]
レーザ光を透過する材料で形成された成形体であって、他の成形体とレーザ溶着により接続される端部を有し、前記成形体の形成の際に生じた、レーザ光を透過しない非透明化部分を、前記端部から離れた位置に有している、成形体。
この適用例によれば、非透明化部分を端部に有さず、端部から離れた位置に有しているので、レーザ光による2つの成形体の接合における溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
[Application Example 7]
A molded body made of a material that transmits laser light, and has an end connected to another molded body by laser welding, and is generated when the molded body is formed. A molded body having a transparent portion at a position away from the end.
According to this application example, since the non-transparent portion is not provided at the end portion but at a position away from the end portion, it is possible to suppress the occurrence of poor welding in joining the two molded bodies by laser light. Is possible.
[適用例8]
適用例7に記載の成形体において、前記成形体は、中空成形体であり、円筒形状を有する第1の部分と、円錐面に沿ったリング形状を有する第2の部分であって、前記第1の部分に一端が繋がり、前記リング形状における法線が前記中空成形体の外側で交差するように傾斜している第2の部分と、前記第2の部分の他端に一端が繋がり、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有する第3の部分と、前記第3の部分の他端に一端が繋がり、前記中空成形体の最外周の側壁を形成する中空円筒形状を有する第4の部分と、を備え、前記端部は、前記第4の部分の他端に形成されており、前記非透明化部分を、前記第4の部分の前記端部を除いた部分に有している、成形体。
この適用例によれば、非透明化部分を、他の成形体と接合される第4の部分の端部を除いた部分に有している。
[Application Example 8]
The molded body according to Application Example 7, wherein the molded body is a hollow molded body, and includes a first portion having a cylindrical shape and a second portion having a ring shape along a conical surface, One end is connected to one portion, the second portion is inclined so that the normal line in the ring shape intersects outside the hollow molded body, and one end is connected to the other end of the second portion, and the outside Is a third part having a ring shape formed with a convex curved surface, and a fourth part having a hollow cylindrical shape in which one end is connected to the other end of the third part and forms the outermost side wall of the hollow molded body. The end portion is formed at the other end of the fourth portion, and the non-transparent portion is provided in a portion excluding the end portion of the fourth portion. The molded body.
According to this application example, the non-transparent portion is provided in the portion excluding the end portion of the fourth portion joined to the other molded body.
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、射出成形装置の他、成形体の製造方法、成形体等、様々な形態で実現することができる。 The present invention can be realized in various forms. For example, in addition to an injection molding apparatus, the present invention can be realized in various forms such as a method for manufacturing a molded body and a molded body.
図1は、本発明の一実施例において作成されるタンクの外観を示す説明図である。図2は、タンクの断面を示す説明図である。タンク10は、口金100と、外筒200と、ライナ300とを備える。口金100は、タンク10へのガスの充填、あるいは、タンク10からのガスの放出のために用いられる。口金100の中心軸101方向の中央付近の口金100の外周には、ツバ110(フランジ)が形成されている。ツバ110は、中心軸101と垂直な面に沿って外周に突き出るように形成されている。また、ツバ110は、ツバの先端側が細くなるようなテーパ形状又は略台形形状を有している。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the appearance of a tank created in one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing a cross section of the tank. The
ライナ300は、タンク内部を密閉するための内殻である。ライナ300は、略円筒形をしている。ここで、ライナ300は、2つの分割ライナ300a、300bを備えている。ライナ300の上部及び下部には、口金100が取り付けられている。なお、一方の分割ライナ300aにのみに口金100を有し、他方の分割ライナ300bには口金100を有さないようにしてもよい。ライナ300は、例えば、ナイロン、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレン等の熱収縮性の材料で構成されている。なお、ライナ300の構成を、熱収縮性の材料で構成された外層と、エポキシやガラス、金属などの非熱収縮性の材料で構成された内層と、を含む複数層を備える構成としてもよい。
The
外筒200は、ライナ300の外側に形成され、タンク10の耐圧殻として働く。外筒200の材料として、繊維強化プラスチック(FRP)を用いることが可能である。ライナ300の端部と外筒200の端部は、口金100のツバ110を挟むように密着し、口金100とライナ300との接合部からのガスのリークを抑制している。なお、図1においては、外筒200によりライナ300が覆い隠されている。
The
図3は、タンクの製造工程を説明する説明図である。先ず、図3(A)に示すように、口金100と分割ライナ300aを準備する。例えば、分割ライナ300aは、例えば、射出成形装置を用いて製造される。分割ライナ300aを製造する工程については後述する。分割ライナ300aは円筒形をしており、分割ライナ300aの一方の開口部305は窄まっている。この狭まった開口部305に口金100が接合される。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the tank. First, as shown in FIG. 3A, a
次に、図3(B)に示すように、分割ライナ300aの開口部305に口金100を圧入する。次に、図3(C)に示すように、分割ライナ300aを熱処理する。これにより、分割ライナ300aが熱収縮し、分割ライナ300aの端部と口金100のツバ110とが接合する。なお、分割ライナ300aが複数層を備える場合には、分割ライナ300aの外層の端部が、ツバ110よりも上方に位置するように分割ライナ300aが形成されていることが好ましい。こうすると、分割ライナ300aが熱収縮したときに、分割ライナ300aの外層がツバ110の上側に掛かる。その結果、ツバ110は、内層と外層とにより挟み込まれるので、ツバ110と分割ライナ300aとの接合が強化される。なお、同様に、口金100を有する分割ライナ300bを製造する。
Next, as shown in FIG. 3B, the
次に、図3(D)に示すように、口金100を取り付けた分割ライナ300a、300bを接合する。具体的には、分割ライナ300a、300bの口金100を取り付けた側の反対側どうしを合わせる。次に、例えばレーザトーチを用いてレーザ光を2つの分割ライナ300a、300bの接合部に照射する。これにより、2つの分割ライナ300a、300bの接合部の樹脂を加熱して、2つの分割ライナ300a、300bを溶着する。なお、本実施例の場合、一方の分割ライナ300aがレーザ光透過性の樹脂、他方の分割ライナ300bがレーザ光非透過性の樹脂により形成されている。したがって、レーザ光に対し分割ライナ300aは透明であり、分割ライナ300bは非透明である。レーザ光は分割ライナ300aを透過し、分割ライナ300bで吸収される。その結果、分割ライナ300bは、レーザ光のエネルギーにより温度が上がり溶ける。これにより、分割ライナ300aと分割ライナ300bの溶着が容易となる。さらに、この場合、分割ライナ300aと分割ライナ300bの樹脂材料を同じにして、一方の分割ライナ300bの樹脂材料に顔料を添加することにより、レーザ光吸収性を持たせることが好ましい。分割ライナ300aと分割ライナ300bの材料が同じであれば、分割ライナ300aと分割ライナ300bとの間に、強度の差が生じないからである。なお、顔料としては、例えば、カーボンブラックや酸化第一鉄(FeO)を用いることが可能である。
Next, as shown in FIG. 3D, the divided
次に、図3(E)に示すように、樹脂を含浸させた強化繊維をライナ300に巻き付ける。樹脂を強化する繊維として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維(例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維(ケブラー繊維、ケブラーは登録商標)など)を用いることが可能である。また、繊維により強化される樹脂として、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂を用いることが可能である。なお、強化繊維の巻き付けのパターンにより外筒200の引っ張り強さなどの機械的性質を調整することが可能である。次に、図3(F)に示すように、ライナ300に巻き付けた、強化繊維を加熱硬化させる。これにより、樹脂を含浸させた強化繊維は、FRPとなり、外筒200を形成する。なお、本実施例では、樹脂を含浸させた強化繊維をライナ300に巻き付け、その後加熱硬化させて外筒200を得る工程を、フィラメント・ワインディング工程と呼んでいる。
Next, as shown in FIG. 3E, the reinforcing fiber impregnated with the resin is wound around the
図4は、レーザ光による接合を示す説明図である。図4(A)は、分割ライナ300a、300bの口金100を取り付けた側の反対側どうしを合わせた状態を示す説明図である。図4(B)は、図4(A)の破線V1で囲った部分を拡大して示す説明図である。図4(C)は、図4(B)に示す部分をライナの放射方向から見た説明図である。接合部では、2つの分割ライナ300a、300bの接合部では、レーザ光透過性樹脂により形成された分割ライナ300aが外側、レーザ光非透過性樹脂により形成された分割ライナ300bが内側に位置している。
FIG. 4 is an explanatory view showing bonding by laser light. FIG. 4A is an explanatory view showing a state in which the opposite sides of the
図4(B)に示すように、分割ライナ300a、300bの接合面301は、分割ライナ300a、300bの筒の方向に対して斜めになっている。このように接合面301を斜めにすることにより、2つの分割ライナ300a、300bの接触面積を広く取ることが可能となる。また、接合面301は、平らであることが好ましい。分割ライナ300a、300bを接合するときには、分割ライナ300a上のレーザ光照射エリア302から接合面301に向かってレーザ光を照射する。レーザ光は、接合面301に到達する。ここで、分割ライナ300bは、レーザ光非透過性樹脂で形成されているので、レーザ光のエネルギーを吸収し、発熱する。この熱により分割ライナ300a、300bは、接合面301において溶けて溶着する。
As shown in FIG. 4B, the
ところで、分割ライナ300a、300bは、一般に、金型のキャビティに樹脂を注入して形成する射出成形により形成される。射出成形を行う際には、熱により樹脂の一部が変質して非透明になる場合がある。この非透明化部分303は、一般に樹脂の流れの先端部に発生しやすい。分割ライナ300bは、顔料を含んでいるため、射出成型時に樹脂が非透明化しても問題にはならない。しかし、分割ライナ300aは透明であるため、非透明化部分303が生じる位置によっては、問題が生じる場合がある。すなわち、非透明化部分303が分割ライナ300bとの接合部に存在すると、非透明化部分303によりレーザ光が遮られるため、レーザ光が接合面301に達せず、分割ライナ300a、300bの溶着が不良となる場合がある。従って、図4(B)に示すように、非透明化部分303が生じても、接合部以外の位置に非透明化部分303が存在するように、分割ライナ300aを形成することが好ましい。
By the way, the divided
図5は、分割ライナ300aを形成するための射出成形装置の雌金型を示す説明図である。雌金型400は、分割ライナ300aを製造する場合に固定金型として用いられる。図5(A)は、雌金型400の断面を示す説明図である。雌金型400は、凹部401と、ランナー405と、樹脂注入装置410、420と、バルブ装置430と、溝445を備える。凹部401は、対になる雄金型の凸部を受け入れる。ランナー405は、樹脂の流路である。樹脂注入装置410は、ランナー405を介して、凹部401の底に接続されている。樹脂注入装置420と、バルブ装置430は、凹部401の側面方向に配置されている。バルブ装置430は、樹脂注入装置420と接続されている。バルブ装置430は、ランナー435と、針440とを備える。針440の位置を動かすことにより、樹脂のバルブ装置430通過の有無を制御することが可能である。溝445は、バルブ装置430と、凹部401の側面とに接続されている。
FIG. 5 is an explanatory view showing a female mold of an injection molding apparatus for forming the divided
図5(B)は、図5(A)に示す雌金型400を上から見たときの説明図である。図5(B)では、ランナー405と溝445を透して示している。本実施例では、ランナー405は、8方向に分岐している。なお、この分岐数は様々な値を採用することが可能である。また、本実施例では、バルブ装置430と、溝445とをそれぞれ4つ備えているが、この数についても、様々な値を採用することが可能である。
FIG. 5B is an explanatory diagram when the
図6は、分割ライナ300aを形成するための射出成形装置の雄金型を示す説明図である。雄金型500は、移動金型として用いられる。円柱形状を有する凸部501と圧力センサ510とを備える。圧力センサ510は、凸部501の根元に配置されている。なお、雌金型、雄金型のいずれを固定金型、移動金型とするかは自由に選択することが可能である。また、本実施例では、樹脂注入装置410、420、ランナー405、バルブ装置430、溝445を雌金型400に備えているが、雄金型500に備えていてもよい。あるいは、樹脂注入装置410、ランナー405を雌金型400に備え、樹脂注入装置420、バルブ装置430、溝445を雄金型500に備えるように、分散して備えていてもよい。
FIG. 6 is an explanatory view showing a male mold of an injection molding apparatus for forming the divided
図7は、金型を閉じた状態を示す説明図である。凹部401(図4参照)と凸部501(図5参照)との間には、キャビティ310が形成されている。キャビティ310は、4つのキャビティ部分311〜314を備える。第1のキャビティ部分311は、中心部側にあり、中空円筒形状を有している。第2のキャビティ部分312は、第1のキャビティ部分311の端部に一端が繋がっている。第2のキャビティ部分312は、円錐面に沿ったリング形状を有している。この第2のキャビティ部分312のリング形状は、リング形状における法線312aがキャビティ310の外側で交差するように、傾斜している。なお、この傾斜は、口金100のツバ110のテーパ形状又は略台形形状の傾斜と一致していることが好ましい。これにより、キャビティ310に形成されるライナ300と、ツバ110との接合を強くすることが可能となる。第3のキャビティ部分313の一端は、第2のキャビティ部分312の他端に接続されている。第3のキャビティ部分313は、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有している。第4のキャビティ部分314は、第3のキャビティ部分313の他端に接続されている。第4のキャビティ部分314は、キャビティ310の最外周にあり、中空円筒形状を有している。第2のキャビティ部分312と第3のキャビティ部分313との接続位置にランナー405が繋がっている。ここからキャビティ310内に樹脂が射出注入される。ランナー405とキャビティ310との境目を「主ゲート407」と呼ぶ。また、雌金型400と雄金型500とが接する境界を「パーティングライン450」と呼ぶ。上述したバルブ機構430は、パーティングライン450に隣接している。
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the mold is closed. A
図8は、図7の破線W1で示す部分を拡大して示す説明図である。第4のキャビティ部分314の、第3のキャビティ部分313と接続されない他端を「接続端部部分315」と呼ぶ。この接続端部部分315は、分割ライナ300b(図4参照)との接合に用いられる。溝445は、接続端部部分315に接続されている。なお、雌金型400と雄金型500を閉じると、溝445は、ランナーとして機能する。圧力センサ510は、接続端部部分315に配置されている。なお、溝445と接続端部部分315の境を「バルブゲート447」と呼ぶ。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing, in an enlarged manner, a portion indicated by a broken line W1 in FIG. The other end of the
図9は、樹脂注入装置410から樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。図9(A)は金型の全体図を示す説明図であり、図9(B)は樹脂700の先端部近傍(破線X1で囲った部分)を拡大して示す説明図である。雌金型400は、バルブ装置430の針440を移動して、バルブ装置430を閉じる。次いで、ランナー405から主ゲート407(図7参照)を経てキャビティ310に樹脂700を注入する。このとき、図9(B)に示すように、樹脂の先端部705近傍の樹脂の一部が変性し、非透明化部分303が生じる場合がある。
FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which resin is started to be injected from the
図10は、樹脂の先端部が圧力センサの位置まで達した状態を示す説明図である。図10(A)は金型の全体図を示す説明図であり、図10(B)は樹脂700の先端部近傍(破線Y1で囲った部分)を拡大して示す説明図である。図10(B)に示すように、非透明化部分303は、接続端部部分315の中に存在している。また、非透明化部分303の数は、図9(B)に示すよりも多くなっている。図10(B)に示す状態では、樹脂700の先端部705は、圧力センサ510に接触している。このため、圧力センサ510は、樹脂700からの圧力を検知することが可能である。この圧力を検知すると、雌金型400は、バルブ装置430の針440を移動し、バルブ装置を開く。そして、樹脂注入装置420から、バルブ装置430、溝445を介してキャビティ310の接続端部部分315に樹脂710を注入する。このときの樹脂710の注入方向は、樹脂700の流れる方向と逆向きである。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state where the tip of the resin has reached the position of the pressure sensor. FIG. 10A is an explanatory diagram showing an overall view of the mold, and FIG. 10B is an explanatory diagram showing an enlarged view of the vicinity of the tip of the resin 700 (portion surrounded by a broken line Y1). As shown in FIG. 10B, the
図11は、樹脂注入装置420から逆向きに樹脂を注入し始めた状態を示す説明図である。図11(A)は金型の全体図を示す説明図であり、図11(B)は樹脂700、710の境界部近傍(破線Z1で囲った部分)を拡大して示す説明図である。樹脂700の先端部705は、樹脂710により、押し戻されているのがわかる。これにより非透明化部分303は、第4のキャビティ部分314のうちの接続端部部分315から離れた位置に移動する。なお、樹脂700の先端部705を示す線は説明の便宜上描かれているものであり、実際には、この先端部705は、視認できないものであることが好ましい。
FIG. 11 is an explanatory view showing a state in which the resin injection starts from the
図12は、金型から取り出した分割ライナ300aを示す説明図である。分割ライナは、第1の部分321〜第4の部分324を備える。これらの4つの部分321〜324は、それぞれ、第1〜第4のキャビティ部分311〜314に対応している。また、第4のキャビティ部分314の接続端部部分315からは、接続端部325が形成されている。なお、接続端部325は、第4の部分324の一部である。樹脂700の先端部705、すなわち樹脂700と樹脂710の境界は、第4の部分324の接続端部325を除いた位置に存在している。そして、非透明化部分303も、第4の部分324の接続端部325を除いた位置に存在している。
FIG. 12 is an explanatory view showing the divided
図13は、比較例における、キャビティに樹脂を充填したときの接続端部部分315近傍を示す説明図である。比較例における金型は、バルブ装置430、溝445、バルブゲート447を備えていない。したがって、樹脂700の注入方向は一方向であり、樹脂700は押し戻されないので、接続端部部分315に、非透明化部分303が存在する場合がある。
FIG. 13 is an explanatory view showing the vicinity of the
図14は、本実施例と比較例における分割ライナ300a、300bのレーザ溶着を比較する説明図である。図14(A)が本実施例を示す説明図であり、図14(B)が比較例を示す説明図である。本実施例では接続端部325に非透明化部分303が無いので、レーザ光は、2つの分割ライナ300a、300bの接合面301に達する。その結果、接合面301で分割ライナ300bを形成する樹脂の温度が上がり分割ライナ300a、300bを溶着することが可能となる。一方、比較例では、接続端部325に非透明化部分303が存在している。そのため、レーザ光は、非透明化部分303で遮られるため、接合面に到達しない。そのため、接合面301で分割ライナ300bを形成する樹脂の温度が上がらず、分割ライナ300a、300bを溶着することが困難となる。なお、非透明化部分303は、レーザ光を受けるので、そのエネルギーにより温度が上昇する。したがって、非透明化部分303では、樹脂が溶解するが、溶解場所は接合面301ではないので、分割ライナ300a、300bの溶着には寄与しない。
FIG. 14 is an explanatory diagram for comparing laser welding of the divided
以上、本実施例によれば、金型は、主ゲート507と、第4のキャビティ314の端部近傍に設けられたバルブゲート547を有している。分割ライナ300を形成するとき、ます主ゲート507からキャビティ310に樹脂700を注入する。その後、バルブゲート447からキャビティ310に対し主ゲート507からの樹脂700の注入向きと反対向きに樹脂710を注入し、主ゲート507からの樹脂700の注入時に生じた非透明化部分303を主ゲート407側に押し戻す。したがって、分割ライナ300aの接続端部325に、非透明化部分303が存在することを抑制できる。その結果、分割ライナ300a、300bを溶着するときの溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the mold has the main gate 507 and the valve gate 547 provided in the vicinity of the end of the
本実施例では、主ゲート407から注入した樹脂700が接続端部部分315に到達したときに、バルブゲート447から樹脂710を注入する。そのため、樹脂710の温度が未だ高く流動性が大きい状態で樹脂700と710とを会合させることが可能となる。そのため、樹脂700と710の接触部分でウェルドの発生を抑制することが可能である。ウェルドとは、2つの流動物が流動性を失いつつあるときに、それらの先端部が会合することにより生じる境目である。本実施例では、樹脂710の温度が高く、流動性が大きいので、ウェルドを抑制することが可能である。
In this embodiment, the
本実施例では、圧力センサ510を用いて、樹脂700がどこまで充填されたかを検知している。そのため、いつバルブゲート447から樹脂710を注入し始めるか、判断が容易となる。なお、本実施例では、圧力センサを採用したが、他のセンサ、例えば温度センサや接触センサを採用することも可能である。
In this embodiment, the
本実施例では、圧力センサ510を用いて、樹脂710の注入時期を制御しているが、圧力センサ510を用いずに、時間制御をしてもよい。すなわち、主ゲートから樹脂700を注入し始めてから一定時間後に樹脂710を注入し始めてもよい。こうすれば、圧力センサ510を省略することが可能となる。
In this embodiment, the
本実施例により形成される分割ライナ300aは、樹脂700の注入時に生じた非透明化部分303を、接続端部325以外の部分に有している。そのため、分割ライナ300aと300bの接合時に、レーザ光が接合面301まで到達するので、溶着不良の発生を抑制することが可能となる。
The divided
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。 The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
10…タンク
100…口金
101…中心軸
110…ツバ
200…外筒
300…ライナ
300a、300b…分割ライナ
301…接合面
302…レーザ光照射エリア
303…非透明化部分
305…開口部
310…キャビティ
311〜314…キャビティ部分
312a…法線
315…接続端部部分
321〜324…部分
325…接続端部
400…雌金型
401…凹部
405…ランナー
407…主ゲート
410…樹脂注入装置
420…樹脂注入装置
430…バルブ装置
435…ランナー
440…針
445…溝
447…バルブゲート
450…パーティングライン
500…雄金型
501…凸部
507…主ゲート
510…圧力センサ
547…バルブゲート
700…樹脂
705…先端部
710…樹脂
V1…破線
W1…破線
X1…破線
Y1…破線
Z1…破線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
材料を注入するためのキャビティを形成するための雌金型と、雄金型と、
前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられた、前記キャビティに材料を注入するための主ゲートと、
前記雌金型と、雄金型のいずれかに設けられたバルブゲートであって、前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するためのキャビティ端部に接続されたバルブゲートと、
を備え、
前記主ゲートから前記キャビティに材料を注入した後、前記バルブゲートから前記キャビティに対し前記主ゲートからの材料の注入向きと反対向きに材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた非透明化部分を前記主ゲート側に押し戻す、射出成形装置。 An injection molding apparatus for forming a molded body that transmits laser light,
A female mold for forming a cavity for injecting material, a male mold,
A main gate for injecting material into the cavity, provided in either the female mold or the male mold;
A valve gate provided in one of the female mold and the male mold, which is connected to a molded body formed by the cavity at the end of the cavity and another molded body by laser welding. A valve gate connected to the cavity end to form a connection;
With
After injecting material from the main gate into the cavity, the material is injected from the valve gate into the cavity in the direction opposite to the direction of material injection from the main gate. An injection molding apparatus that pushes the non-transparent portion back to the main gate side.
前記バルブゲートから前記キャビティに材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートからの注入された材料が、前記バルブゲート近傍のキャビティ端部に到達したときである、射出成形装置。 The injection molding apparatus according to claim 1,
The timing from the valve gate wood charge to the cavity to initiate injection, injected material from the main gate is when it reaches the cavity end of the valve gate near an injection molding apparatus.
前記主ゲートから前記キャビティへの材料の注入状況を検知するためのセンサを備え、
前記射出成形装置は、前記センサからの信号を用いて、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。 The injection molding apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
A sensor for detecting the state of material injection from the main gate into the cavity;
The injection molding apparatus starts injection of material from the valve gate using a signal from the sensor.
前記センサは、圧力センサであり、
前記射出成形装置は、前記圧力センサによって計測される圧力が予め定められた圧力以上となったときに、前記バルブゲートからの材料の注入を開始する、射出成形装置。 In the injection molding device according to claim 3,
The sensor is a pressure sensor;
The injection molding apparatus starts injection of a material from the valve gate when a pressure measured by the pressure sensor becomes equal to or higher than a predetermined pressure.
前記射出成形装置が前記バルブゲートから前記キャビティに材料を注入開始するタイミングは、前記主ゲートから前記キャビティに材料の注入を開始してから予め定められた時間経過した時である、射出成形装置。 The injection molding apparatus according to claim 1,
Timing at which the injection molding apparatus starts injecting wood charge to the cavity from the valve gate is when from the main gate has passed a predetermined time from the start of the injection of material into the cavity, the injection molding apparatus .
(1)金型を閉じる工程と、
(2)主ゲートから前記金型のキャビティに材料を注入する工程と、
(3)前記キャビティの端部であって前記キャビティにより形成される成形体と他の成形体とをレーザ溶着により接続する接続部を形成するキャビティ端部に接続されたバルブゲートから前記キャビティに対して前記主ゲートからの材料注入方向と反対方向に材料を注入することによって、前記主ゲートからの材料注入時に生じた材料の非透明化部分を前記主ゲート方向に押し戻す工程と、
(4)前記金型を開いて成形体を取り出す工程と、
を備える成形体の製造方法。 A method for producing a molded body that transmits laser light,
(1) closing the mold;
(2) injecting material from the main gate into the mold cavity;
(3) From the valve gate connected to the end of the cavity, which forms a connection portion for connecting the formed body formed by the cavity and another formed body by laser welding, to the cavity Injecting a material in a direction opposite to the material injection direction from the main gate to push back a non-transparent portion of the material generated during the material injection from the main gate in the main gate direction;
(4) opening the mold and taking out the molded body;
The manufacturing method of a molded object provided with.
他の成形体とレーザ溶着により接続される端部を有し、
前記成形体の形成の際に生じた、レーザ光を透過しない非透明化部分を、前記端部から離れた位置に有している、成形体。 A molded body made of a material that transmits laser light,
Having an end connected by laser welding to another molded body;
A molded body, which has a non-transparent portion that does not transmit laser light, which is generated when the molded body is formed, at a position away from the end.
前記成形体は、中空成形体であり、
円筒形状を有する第1の部分と、
円錐面に沿ったリング形状を有する第2の部分であって、前記第1の部分に一端が繋がり、前記リング形状における法線が前記中空成形体の外側で交差するように傾斜している第2の部分と、
前記第2の部分の他端に一端が繋がり、外側が凸の曲面で形成されるリング形状を有する第3の部分と、
前記第3の部分の他端に一端が繋がり、前記中空成形体の最外周の側壁を形成する中空円筒形状を有する第4の部分と、
を備え、
前記端部は、前記第4の部分の他端に形成されており、
前記非透明化部分を、前記第4の部分の前記端部を除いた部分に有している、成形体。 In the molded article according to claim 7,
The molded body is a hollow molded body,
A first portion having a cylindrical shape;
A second portion having a ring shape along a conical surface, wherein one end is connected to the first portion, and a normal line in the ring shape is inclined so as to intersect outside the hollow molded body. 2 part,
A third portion having a ring shape in which one end is connected to the other end of the second portion and the outside is formed by a convex curved surface;
A fourth portion having a hollow cylindrical shape with one end connected to the other end of the third portion and forming an outermost sidewall of the hollow molded body;
With
The end is formed at the other end of the fourth portion;
The molded object which has the said non-transparent part in the part except the said edge part of the said 4th part.
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