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      注射成型方法以及注射成型裝置的制造方法_3

      文檔序號:8547162閱讀:來源:國知局
      重給料機直接連結(jié)于加熱缸201的情況下,能夠通過稱重給料機強制地將強化纖維F填充到加熱缸201內(nèi),因此即使強化纖維F在排出孔206內(nèi)纏繞,也能夠以規(guī)定的供給量將強化纖維F填充到螺桿10的槽內(nèi)。由此,能夠任意地且容易管理在螺桿10的槽內(nèi)與熔融樹脂M混合的強化纖維F的含有量(率)。
      [0064]當(dāng)使用螺桿式稱重給料機的情況下,能夠使用I根螺桿的單軸型給料機,也可以使用多根螺桿的多軸型給料機。優(yōu)選多軸型給料機,該多軸型給料機中為了將對熔融樹脂M的混合率設(shè)為規(guī)定值而測量強化纖維F并穩(wěn)定地進行供給的搬送力強,且能夠抑制強化纖維F與給料機之間打滑,尤其結(jié)構(gòu)簡單的2軸型給料機在成本上、設(shè)計上及控制上均優(yōu)選。
      [0065]于是,在本實施方式中,如圖1所示,將2軸型螺旋給料機214設(shè)置于加熱缸201,并將強化纖維F強制地供給到螺桿10的槽內(nèi)。另外,在直接連結(jié)于加熱缸201的情況下,即使使用單軸型螺旋給料機當(dāng)然也不會受到影響。
      [0066]并且,對2軸型螺旋給料機214供給強化纖維F的方法如下,即可以向2軸型螺旋給料機214直接投入連續(xù)纖維、所謂的粗紗纖維,也可以投入預(yù)先切斷成規(guī)定長度的切碎纖維。
      [0067]在投入切碎纖維的情況下,也可以直至稱重給料機的纖維投入口附近以粗紗纖維來進行搬送,在纖維投入口附近將粗紗纖維進行切斷之后立即投入到上述稱重給料機。由此,將容易飛散的切碎纖維投入到成型機為止不會使其暴露,因此能夠提高操作性。
      [0068]在本實施方式中,在2軸型螺旋給料機214的纖維投入口附近設(shè)置粗紗切割機218。通過粗紗切割機218來切斷粗紗纖維,在作成切碎纖維之后,供給到2軸型螺旋給料機 214。
      [0069]并且,粗紗切割機218所使用的是朝向2軸型螺旋給料機214旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式切割機。由此,利用切割機的旋轉(zhuǎn)力,而不經(jīng)由料斗等強化纖維F的滯留部件便能夠?qū)⑶袛嗟那兴槔w維直接投入到2軸型螺旋給料機214的螺桿槽內(nèi)。由此,能夠以剛切斷后的纏繞較少的狀態(tài)將切碎纖維投入到2軸型螺旋給料機214,因此使切碎纖維有效地被投入到2軸型螺旋給料機214,并從2軸型螺旋給料機214穩(wěn)定地向螺桿10的槽內(nèi)供給切碎纖維。
      [0070]另外,在多軸型給料機中使用螺桿式稱重給料機的情況下,可以為螺桿的螺紋與槽彼此嚙合的所謂的2軸押出成型機式給料機螺桿,也可以是通過隔壁而獨立的,或者無隔壁卻彼此不干擾而獨立的給料機螺桿。使用2軸押出成型機式給料機螺桿時的螺桿的旋轉(zhuǎn)方向可以是相同方向,也可以是不同方向。
      [0071]并且,如圖7(a)所示,也能夠?qū)屋S型螺旋給料機216連通設(shè)置于排出孔206并供給強化纖維F。通過單軸型螺旋給料機216也能夠向螺桿10的槽內(nèi)強制地供給強化纖維F。
      [0072]其次,如上所述,將強化纖維F強制地供給到螺桿10的槽內(nèi)的情況下,對由2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216進行注射工序時所供給的強化纖維F的供給量的確定方法的一個例子進行說明。
      [0073]作為第I步驟,由利用未圖示的螺桿位置傳感器來檢測的螺桿10的位置變化信息來計算塑化工序中的螺桿10的后退速度。
      [0074]在第2步驟中,計算注射工序中的螺桿的前進速度與在第I步驟中計算出的螺桿10的后退速度之比。當(dāng)注射工序為多級速度控制的情況下,計算在第I步驟算出的塑化工序時的螺桿10的后退速度相對于各速度之比。
      [0075]在第3步驟中,將第2步驟中算出的塑化工序與注射工序的螺桿10之比,和以成型品成為所希望的纖維含有率的方式預(yù)先設(shè)定的在塑化工序時從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216供給的強化纖維F的供給量或供給速度相乘,計算在注射工序時從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216供給的強化纖維F的供給量或供給速度的基準(zhǔn)值。
      [0076]在第4步驟中,在第3步驟中計算出的在注射工序時從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216供給的強化纖維F的供給量或者供給速度的基準(zhǔn)值和校正系數(shù)相乘,從而確定從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216在注射工序時供給的強化纖維F的供給量的運行條件值。當(dāng)注射工序為多級速度控制的情況下,通過對各速度相乘校正系數(shù)而確定強化纖維F的供給量的運行條件值,每切換注射速度時,來自給料機的強化纖維F的供給量也被切換。另外,上述校正系數(shù)可以由理論上求出也可以根據(jù)實驗求出兩者均可。并且,當(dāng)注射工序為多級速度控制的情況下,可以相對于各速度分別各自設(shè)定校正系數(shù),也可以設(shè)定為相同的值。
      [0077]并且,從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216供給的強化纖維F的供給量,可以通過實驗求出成型品內(nèi)的強化纖維的含有分布偏差,也可以根據(jù)實驗結(jié)果來確定注射行程中從2軸型螺旋給料機214向螺桿10供給強化纖維F的供給量的運行條件值,以使成型品內(nèi)的強化纖維的含有分布偏差在所希望的含有率容許范圍內(nèi)。
      [0078]另外,從2軸型螺旋給料機214或單軸型螺旋給料機216在注射工序時供給的強化纖維F的供給量的確定方法,只要不脫離本發(fā)明宗旨,則可以選擇上述確定方法,或能夠適當(dāng)?shù)刈兏鼮槠渌椒ā?br>[0079]另一方面,當(dāng)使用纖維供給用料斗205的情況下,作為纖維供給裝置213,如圖7(b)所示,例如能夠使用皮帶給料機217。通過調(diào)節(jié)皮帶給料機217的搬送速度,能夠向纖維供給用料斗205僅供給規(guī)定量的強化纖維F (圖7(b))。
      [0080]在此,當(dāng)從纖維供給裝置213向纖維供給用料斗205供給強化纖維F的情況下,將強化纖維F的供給量限制為在排出孔206內(nèi)強化纖維F不纏繞程度的供給量,具體而言,不填滿排出孔206的程度,因此不會堵塞排出孔206內(nèi)部便能夠?qū)娀w維F填充到螺桿10內(nèi)。由此,對強化纖維F不賦予負(fù)載便能夠供給到螺桿10的槽內(nèi),因此能夠抑制在投入到螺桿10的槽內(nèi)之前纖維折損。
      [0081][第2實施方式]
      [0082]在本實施方式中,為了利用第I實施方式的注射成型機I來進一步順暢地供給強化纖維F,在注射工序期間使螺桿10反向旋轉(zhuǎn)。以與第I實施方式不同點為中心進行說明。
      [0083]以往,在注射工序期間停止螺桿10的旋轉(zhuǎn)。然而,這樣有時會不能順暢地供給強化纖維F。即,即使使用第I實施方式所示的纖維供給裝置213,在纖維供給裝置213的供給力較小等情況下,無法克服螺桿10的槽內(nèi)的樹脂阻力,在注射工序期間,強化纖維F無法填充到螺桿10的下方。
      [0084]與此相對,在注射工序中,根據(jù)使螺桿10反向旋轉(zhuǎn)的本實施方式,如圖4(a)所示,通過使螺桿10反向旋轉(zhuǎn),貼付于熔融樹脂M上的強化纖維F也壓入到螺桿10的槽內(nèi),同時朝向加熱缸201的下方搬送?;蛘?,由于滯留在螺桿10的下方的熔融樹脂M使螺桿10旋轉(zhuǎn),因此在螺桿10的槽內(nèi)能夠進行搬送,且在螺桿10的下方的槽內(nèi)可生成使強化纖維F進入的間隙。因此,通過使螺桿10前進的同時進行反向旋轉(zhuǎn)而能夠使強化纖維F遍及螺桿10的周圍。在這期間,也能夠?qū)娀w維F混煉于熔融樹脂M。從而,根據(jù)本實施方式,在比纖維供給裝置213更靠近前方的區(qū)域也能夠毫無遺漏地含有強化纖維F。另外,優(yōu)選經(jīng)注射工序的整個期間進行注射工序中的螺桿10的旋轉(zhuǎn),也可以僅停止一部分工序期間,即間斷地反向旋轉(zhuǎn)等,也可以交替切換反向旋轉(zhuǎn)和正向旋轉(zhuǎn),也可以連續(xù)地或階段性地改變轉(zhuǎn)速。并且,為了容易且穩(wěn)定地進行良好的成型,也可以利用未圖示的定時器、螺桿位置傳感器、第I電動機209及第2電動機211所具備的旋轉(zhuǎn)編碼器等各種傳感器,高精度地控制螺桿10的反轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)時刻和速度。
      [0085]使螺桿10反向旋轉(zhuǎn)的優(yōu)選條件如下。另外,為了實現(xiàn)優(yōu)選條件,控制部50對使螺桿10前進或后退的第I電動機209、使螺桿10正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)的第2電動機211進行同步控制即可。
      [0086]在使螺桿10反向旋轉(zhuǎn)的情況下,將螺桿10前進的速度(前進速度)設(shè)為VI,將螺桿10反向旋轉(zhuǎn)的速度(轉(zhuǎn)速)設(shè)為V2。并且,將螺桿10的螺紋11的導(dǎo)程角設(shè)為Θ I。在該情況下,如圖4(b)所示,優(yōu)選使由前進速度Vl和轉(zhuǎn)速V2規(guī)定的螺桿槽的前進速度V3所呈角度Θ 2與導(dǎo)程角Θ1—致。若滿足該條件,則能夠?qū)⒙菁y11相對于從纖維供給裝置213供給強化纖維F的排出孔206的相對位置(或者從排出孔206觀察到的螺紋11的位置)設(shè)為恒定。由此能夠?qū)娀w維F均勻地且連續(xù)地壓入到螺桿10的槽中。
      [0087]能夠如下進行確定前進速度Vl和轉(zhuǎn)速V2,另一方面,導(dǎo)程角Θ I為已知,因此,通過調(diào)整前進速度Vl和轉(zhuǎn)速V2能夠設(shè)定優(yōu)選條件。
      [0088]D =螺桿10的外徑(mm)
      [0089]aD =螺桿10的螺紋11的導(dǎo)程(mm)
      [0090]nD =注射行程(mm)
      [0091]注射時間=t(sec)
      [0092]若如同上述設(shè)定,則可表示成tan Θ I = aD/JT D、tan Θ 2 = V1/V2,因此Θ I = Θ 2的反轉(zhuǎn)速度V20為V20 = VI/a。
      [0093]作為其他優(yōu)選條件,若將塑化工序時的螺桿槽的前進速度設(shè)為V4,則螺桿槽的前進速度V3的大小與前進速度V4相同,但也可以將方向設(shè)為反方向(180°反轉(zhuǎn))。由此能夠供給與塑化工序中供給到螺桿槽中的供給量為等量的強化纖維F。
      [0094]并且,在高速前進的注射工序中,在將螺桿10的前進速度Vl和轉(zhuǎn)速V2控制
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