加熱装置付き金型

【課題】金型の表面の温度分布を均一にすることができ、コストを減少できる加熱装置付き金型を提供する。
【解決手段】上結合面１１を有する上型１０と、導電可能な導電層２１と、導電層２１の表面に設けられて上結合面１１に向いている下結合面２１１と、導電層２１の表面に設けられて下結合面２１１の反対側にある絶縁面２１２と、絶縁面２１２に絶縁的に結合される絶縁層２２と、を有し、上型１０に型合せ可能である下型２０と、下型２０の導電層２１に導電可能に設けられる二つの導電板３０と、導電板３０に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が導電層２１の電気抵抗係数よりも小さい二つの導電ケーブル４０と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑プロセス、又は熱硬化プロセス用の金型に関し、特に、加熱装置付き金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の中国特許第２００６８００３１５６７．９号の「誘導加熱により材料を加工する設備」、特許文献２の台湾特許Ｉ２２４５４８号の「金型用瞬間予熱方法とそれを利用する装置」及び特許文献３の台湾特許Ｉ２７９３０４号の「高周波により金型を加熱する方法とそれを利用する装置」などの特許は、金型の内部、又は金型の分割面に高周波誘導加熱コイルが設けられ、前記加熱コイルが高周波電源供給システムと電気的に接続して、高周波の電流を前記加熱コイルに流すことができる。このように、金型を室温から作業温度に上昇できるが、加熱範囲は金型と材料の間の接触面に限定される。
【０００３】
しかしながら、高周波炉は、電力をエネルギーとし、安全性の配慮がないが、設備の購入価格が高く、且つ高周波は、より浅いキャビティー及びプレート状を呈するキャビティーに有効であり、複雑な形状を有するコアの表面を均一に加熱できない。すなわち、高周波炉は、金型の表面の温度分布を均一にすることができず、誘導電流が不安定であり、加熱時間が長く、電力の消費が多いなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許第２００６８００３１５６７．９号公報
【特許文献２】台湾特許Ｉ２２４５４８号公報
【特許文献３】台湾特許Ｉ２７９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、金型の表面の温度分布を均一にすることができ、コストを減少できる加熱装置付き金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の加熱装置付き金型は、上結合面１１を有する上型１０と、導電可能な導電層２１と、導電層２１の表面に設けられて上結合面１１に向いている下結合面２１１と、導電層２１の表面に設けられて下結合面２１１の反対側にある絶縁面２１２と、絶縁面２１２に絶縁的に結合される絶縁層２２と、を有し、上型１０に型合せ可能である下型２０と、下型２０の導電層２１に導電可能に設けられる二つの導電板３０と、導電板３０に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が導電層２１の電気抵抗係数よりも小さい二つの導電ケーブル４０と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の加熱装置付き金型は、下型２０の絶縁面２１２の面積は、下結合面２１１の面積よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
本発明の加熱装置付き金型は、下型２０の導電層２１は、スチール又はアルミで作製され、導電ケーブル４０は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の加熱装置付き金型は、下型２０の絶縁層２２に冷却通路２２１が設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の加熱装置付き金型は、導電可能な導電層１１ａと、導電層１１ａの表面に設けられる上結合面１１１ａと、導電層１１ａの表面に設けられて上結合面１１１ａの反対側にある絶縁面１１２ａと、絶縁面１１２ａに絶縁的に結合される絶縁層１２ａと、を有する上型１０ａと、上結合面１１１ａに向いている下結合面２１ａを有し、上型１０ａに型合せ可能である下型２０ａと、上型１０ａの導電層１１ａに導電可能に設けられる二つの導電板３０ａと、導電板３０ａに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が導電層１１ａの電気抵抗係数よりも小さい二つの導電ケーブル４０ａと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の加熱装置付き金型は、上型１０ａの絶縁面１１２ａの面積は、上結合面１１１ａの面積よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
本発明の加熱装置付き金型は、上型１０ａの導電層１１ａは、スチール又はアルミで作製され、導電ケーブル４０ａは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の加熱装置付き金型は、導電可能な上導電層１１ｂと、上導電層１１ｂの表面に設けられる上結合面１１１ｂと、上導電層１１ｂの表面に設けられて上結合面１１１ｂの反対側にある上絶縁面１１２ｂと、上絶縁面１１２ｂに絶縁的に結合される上絶縁層１２ｂと、を有する上型１０ｂと、導電可能な下導電層２１ｂと、下導電層２１ｂの表面に設けられて上結合面１１１ｂに面している下結合面２１１ｂと、下導電層２１ｂの表面に設けられて下結合面２１１ｂの反対側にある下絶縁面２１２ｂと、下絶縁面２１２ｂに絶縁的に結合される下絶縁層２２ｂと、を有し、上型１０ｂに型合せ可能である下型２０ｂと、上型１０ｂの上導電層１１ｂに導電可能に設けられる二つの上導電板３０ｂと、上導電板３０ｂに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が上導電層１１ｂの電気抵抗係数よりも小さい二つの上導電ケーブル４０ｂと、下型２０ｂの下導電層２１ｂに導電可能に設けられる二つの下導電板６０ｂと、下導電板６０ｂに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が下導電層２１ｂの電気抵抗係数よりも小さい二つの下導電ケーブル７０ｂと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の加熱装置付き金型は、上型１０ｂの上絶縁面１１２ｂの面積が、上結合面１１１ｂの面積よりも大きく、下型２０ｂの下絶縁面２１２ｂの面積は、下結合面２１１ｂの面積よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
本発明の加熱装置付き金型は、上型１０ｂの上導電層１１ｂが、スチール又はアルミで作製され、上導電ケーブル４０ｂは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、下型２０ｂの下導電層２１ｂは、スチール又はアルミで作製され、下導電ケーブル７０ｂは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の加熱装置付き金型は、金型の表面の温度分布を均一にすることができ、コストを減少できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１の作動状態を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例１の別の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１の更に別の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例２を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例２の作動状態を示す模式図である。
【図７】本発明の実施例２の別の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例２の更に別の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例３を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例３の別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例３の更に別の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
図１を参照する。図１は本発明の実施例１を示す断面図である。本発明の実施例１の加熱装置付き金型は、上型１０と、下型２０と、二つの導電板３０と、二つの導電ケーブル４０と、から構成される。
【００１９】
上型１０は、上結合面１１を有する。
【００２０】
下型２０は、導電可能な導電層２１と、導電層２１の表面に設けられて上結合面１１に向いている下結合面２１１と、導電層２１の表面に設けられて下結合面２１１の反対側にある絶縁面２１２と、絶縁面２１２に絶縁的に結合される絶縁層２２と、を有し、上型１０に型合せ可能である。絶縁層２２と導電層２１は、電気絶縁処理又は陽極処理によって電気的に絶縁する。
【００２１】
二つの導電板３０は、下型２０の導電層２１に導電可能に設けられる。
【００２２】
二つの導電ケーブル４０は、導電板３０に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が導電層２１の電気抵抗係数よりも小さい。各導電ケーブル４０は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、電源５０と電気的に接続している。
【００２３】
図２を参照する。図２は本発明の実施例１の作動状態を示す模式図である。電源５０からの交流電流が導電ケーブル４０と導電板３０を経由して下型２０の導電層２１に流れる場合には、導電層２１の下結合面２１１に電流が集中し、前記電流により下型２０の下結合面２１１が室温から作業温度に上昇し、加熱範囲が金型と材料の間の下結合面２１１に限定される。
このように、本発明は、上型１０、下型２０、二つの導電板３０及び二つの導電ケーブル４０だけから構成され、そして下型２０の導電層２１と絶縁層２２を電気的に絶縁することにより、上記の効果を達成できるため、コストを確実に減少できる。一方、前記電流が導電層２１の下結合面２１１に集中するため、下結合面２１１の形態を如何に変化しても、金型の表面の温度分布を均一にすることができる。
【００２４】
特に、本発明は、電源５０からの交流電力の周波数を制御でき、交流電力の周波数が高いほど、電流が下型２０の下結合面２１１を流れる厚さが薄く、温度の上昇速度が速い。
【００２５】
図３を参照する。図３は本発明の実施例１の別の実施形態を示す断面図である。下型２０の絶縁面２１２の面積が下結合面２１１の面積よりも大きくなるように設計し、例えば絶縁面２１２を凹凸構造に設計する。下型２０の絶縁面２１２の面積が下結合面２１１の面積よりも大きいため、絶縁面２１２の電気抵抗は下結合面２１１の電気抵抗よりも大きい。このように、電流が電気抵抗がより小さい箇所に流す特性を利用することにより、電流が下結合面２１１に更に集中するようになる。下結合面２１１の室温から作業温度に上昇する時間を短縮できる。
【００２６】
図４を参照する。図４は本発明の実施例１の更に別の実施形態を示す断面図である。下型２０の絶縁層２２に冷却通路２２１が設けられ、冷却通路２２１に循環に流す冷却液を流させると、下型２０の温度の降下速度を加速でき、金型の寿命を長く延ばすことができる。
【００２７】
（実施例２）
図５を参照する。図５は本発明の実施例２を示す断面図である。本発明の実施例２の加熱装置付き金型は、上型１０ａと、下型２０ａと、二つの導電板３０ａと、二つの導電ケーブル４０ａと、から構成され、その効果は実施例１と同じであるため、説明を省略した。
【００２８】
上型１０ａは、導電可能な導電層１１ａと、導電層１１ａの表面に設けられる上結合面１１１ａと、導電層１１ａの表面に設けられて上結合面１１１ａの反対側にある絶縁面１１２ａと、絶縁面１１２ａに絶縁的に結合される絶縁層１２ａと、を有する。絶縁層１２ａと導電層１１ａは、電気絶縁処理又は陽極処理によって電気的に絶縁する。
【００２９】
下型２０ａは、上結合面１１１ａに向いている下結合面２１ａを有し、上型１０ａに型合せ可能である。
【００３０】
二つの導電板３０ａは、上型１０ａの導電層１１ａの両側に導電可能に設けられる。
【００３１】
二つの導電ケーブル４０ａは、導電板３０ａに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が導電層１１ａの電気抵抗係数よりも小さい。各導電ケーブル４０ａは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、電源５０ａと電気的に接続している。
【００３２】
図６を参照する。図６は本発明の実施例２の作動状態を示す模式図である。電源５０ａからの交流電流が導電ケーブル４０ａと導電板３０ａを経由して上型１０ａの導電層１１ａに流れる場合には、導電層１１ａの上結合面１１１ａに電流が集中し、前記電流により上型１０ａの上結合面１１１ａが室温から作業温度に上昇し、加熱範囲が金型と材料の間の上結合面１１１ａに限定される。
【００３３】
図７を参照する。図７は本発明の実施例２の別の実施形態を示す断面図である。上記と同じように、上結合面１１１ａの室温から作業温度に上昇する時間を短縮できるように、上型１０ａの絶縁面１１２ａの面積が上結合面１１１ａの面積よりも大きくなるように設計する。その説明は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００３４】
図８を参照する。図８は本発明の実施例２の更に別の実施形態を示す断面図である。上記と同じように、金型の寿命を長く延ばすことができるように、上型１０ａの絶縁層１２ａに冷却通路１２１ａを設ける。その説明は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００３５】
（実施例３）
図９を参照する。図９は本発明の実施例３を示す断面図である。本発明の実施例３の加熱装置付き金型は、上型１０ｂと、下型２０ｂと、二つの上導電板３０ｂと、二つの上導電ケーブル４０ｂと、二つの下導電板６０ｂと、二つの下導電ケーブル７０ｂと、から構成され、その効果は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００３６】
上型１０ｂは、スチール又はアルミで作製される導電可能な上導電層１１ｂと、上導電層１１ｂの表面に設けられる上結合面１１１ｂと、上導電層１１ｂの表面に設けられて上結合面１１１ｂの反対側にある上絶縁面１１２ｂと、上絶縁面１１２ｂに絶縁的に結合される上絶縁層１２ｂと、を有する。上絶縁層１２ｂと上導電層１１ｂは、電気絶縁処理又は陽極処理によって電気的に絶縁する。
【００３７】
下型２０ｂは、スチール又はアルミで作製される導電可能な下導電層２１ｂと、下導電層２１ｂの表面に設けられて上結合面１１１ｂに面している下結合面２１１ｂと、下導電層２１ｂの表面に設けられて下結合面２１１ｂの反対側にある下絶縁面２１２ｂと、下絶縁面２１２ｂに絶縁的に結合される下絶縁層２２ｂと、を有し、上型１０ｂに型合せ可能である。下絶縁層２２ｂと下導電層２１ｂは、電気絶縁処理又は陽極処理によって電気的に絶縁する。
【００３８】
二つの上導電板３０ｂは、上型１０ｂの上導電層１１ｂの両側に導電可能に設けられる。
【００３９】
二つの上導電ケーブル４０ｂは、上導電板３０ｂに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が上導電層１１ｂの電気抵抗係数よりも小さい。各上導電ケーブル４０ｂは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、電源５０ｂと電気的に接続している。
【００４０】
二つの下導電板６０ｂは、下型２０ｂの下導電層２１ｂの両側に導電可能に設けられる。
【００４１】
二つの下導電ケーブル７０ｂは、下導電板６０ｂに導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が下導電層２１ｂの電気抵抗係数よりも小さい。各下導電ケーブル７０ｂは、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、電源５０ｂと電気的に接続している。
【００４２】
図１０を参照する。図１０は本発明の実施例３の別の実施形態を示す断面図である。上記と同じように、上結合面１１１ｂと下結合面２１１ｂとの室温から作業温度に上昇する時間を短縮できるように、上型１０ｂの上絶縁面１１２ｂの面積が上結合面１１１ｂの面積よりも大きくなるように設計し、下型２０ｂの下絶縁面２１２ｂの面積が下結合面２１１ｂの面積よりも大くなるように設計する。その説明は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【００４３】
図１１を参照する。図１１は本発明の実施例３の更に別の実施形態を示す断面図である。上記と同じように、金型の寿命を長く延びることができるように、上型１０ｂの上絶縁層１２ｂに上冷却通路１２１ｂを設け、下型２０ｂの下絶縁層２２ｂに下冷却通路２２１ｂを設ける。その説明は実施例１と同じであるため、説明を省略する。
【符号の説明】
【００４４】
１０：上型
１１：上結合面
２０：下型
２１：導電層
２２：絶縁層
３０：導電板
４０：導電ケーブル
５０：電源
２１１：下結合面
２１２：絶縁面
２２１：冷却通路
１０ａ：上型
１１ａ：導電層
１２ａ：絶縁層
２０ａ：下型
２１ａ：下結合面
３０ａ：導電板
４０ａ：導電ケーブル
５０ａ：電源
１１１ａ：上結合面
１１２ａ：絶縁面
１２１ａ：冷却通路
１０ｂ：上型
１１ｂ：上導電層
１２ｂ：上絶縁層
２０ｂ：下型
２１ｂ：下導電層
２２ｂ：下絶縁層
３０ｂ：上導電板
４０ｂ：上導電ケーブル
５０ｂ：電源
６０ｂ：下導電板
７０ｂ：下導電ケーブル
１１１ｂ：上結合面
１１２ｂ：上絶縁面
１２１ｂ：上冷却通路
２１１ｂ：下結合面
２１２ｂ：下絶縁面
２２１ｂ：下冷却通路

【特許請求の範囲】
【請求項１】
上結合面（１１）を有する上型（１０）と、
導電可能な導電層（２１）と、前記導電層（２１）の表面に設けられて前記上結合面（１１）に向いている下結合面（２１１）と、前記導電層（２１）の表面に設けられて前記下結合面（２１１）の反対側にある絶縁面（２１２）と、前記絶縁面（２１２）に絶縁的に結合される絶縁層（２２）と、を有し、前記上型（１０）に型合せ可能である下型（２０）と、
前記下型（２０）の前記導電層（２１）に導電可能に設けられる二つの導電板（３０）と、
前記導電板（３０）に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が前記導電層（２１）の電気抵抗係数よりも小さい二つの導電ケーブル（４０）と、
を含むことを特徴とする加熱装置付き金型。
【請求項２】
前記下型（２０）の前記絶縁面（２１２）の面積は、前記下結合面（２１１）の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置付き金型。
【請求項３】
前記下型（２０）の前記導電層（２１）は、スチール又はアルミで作製され、前記導電ケーブル（４０）は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置付き金型。
【請求項４】
前記下型（２０）の前記絶縁層（２２）に冷却通路（２２１）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の加熱装置付き金型。
【請求項５】
導電可能な導電層（１１ａ）と、前記導電層（１１ａ）の表面に設けられる上結合面（１１１ａ）と、前記導電層（１１ａ）の表面に設けられて前記上結合面（１１１ａ）の反対側にある絶縁面（１１２ａ）と、前記絶縁面（１１２ａ）に絶縁的に結合される絶縁層（１２ａ）と、を有する上型（１０ａ）と、
前記上結合面（１１１ａ）に向いている下結合面（２１ａ）を有し、前記上型（１０ａ）に型合せ可能である下型（２０ａ）と、
前記上型（１０ａ）の前記導電層（１１ａ）に導電可能に設けられる二つの導電板（３０ａ）と、
前記導電板（３０ａ）に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が前記導電層（１１ａ）の電気抵抗係数よりも小さい二つの導電ケーブル（４０ａ）と、
を含むことを特徴とする加熱装置付き金型。
【請求項６】
前記上型（１０ａ）の前記絶縁面（１１２ａ）の面積は、前記上結合面（１１１ａ）の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載の加熱装置付き金型。
【請求項７】
前記上型（１０ａ）の前記導電層（１１ａ）は、スチール又はアルミで作製され、前記導電ケーブル（４０ａ）は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする、請求項５に記載の加熱装置付き金型。
【請求項８】
導電可能な上導電層（１１ｂ）と、前記上導電層（１１ｂ）の表面に設けられる上結合面（１１１ｂ）と、前記上導電層（１１ｂ）の表面に設けられて前記上結合面（１１１ｂ）の反対側にある上絶縁面（１１２ｂ）と、前記上絶縁面（１１２ｂ）に絶縁的に結合される上絶縁層（１２ｂ）と、を有する上型（１０ｂ）と、
導電可能な下導電層（２１ｂ）と、前記下導電層（２１ｂ）の表面に設けられて前記上結合面（１１１ｂ）に面している下結合面（２１１ｂ）と、前記下導電層（２１ｂ）の表面に設けられて前記下結合面（２１１ｂ）の反対側にある下絶縁面（２１２ｂ）と、前記下絶縁面（２１２ｂ）に絶縁的に結合される下絶縁層（２２ｂ）と、を有し、前記上型（１０ｂ）に型合せ可能である下型（２０ｂ）と、
前記上型（１０ｂ）の前記上導電層（１１ｂ）に導電可能に設けられる二つの上導電板（３０ｂ）と、
前記上導電板（３０ｂ）に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が前記上導電層（１１ｂ）の電気抵抗係数よりも小さい二つの上導電ケーブル（４０ｂ）と、
前記下型（２０ｂ）の前記下導電層（２１ｂ）に導電可能に設けられる二つの下導電板（６０ｂ）と、
前記下導電板（６０ｂ）に導電可能に設けられ、その電気抵抗係数が前記下導電層（２１ｂ）の電気抵抗係数よりも小さい二つの下導電ケーブル（７０ｂ）と、
を含むことを特徴とする加熱装置付き金型。
【請求項９】
前記上型（１０ｂ）の前記上絶縁面（１１２ｂ）の面積は、前記上結合面（１１１ｂ）の面積よりも大きく、前記下型（２０ｂ）の前記下絶縁面（２１２ｂ）の面積は、前記下結合面（２１１ｂ）の面積よりも大きいことを特徴とする、請求項８に記載の加熱装置付き金型。
【請求項１０】
前記上型（１０ｂ）の前記上導電層（１１ｂ）は、スチール又はアルミで作製され、前記上導電ケーブル（４０ｂ）は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされており、前記下型（２０ｂ）の前記下導電層（２１ｂ）は、スチール又はアルミで作製され、前記下導電ケーブル（７０ｂ）は、銅で作製され、又はその表面に銀又は金がコーティングされていることを特徴とする、請求項８に記載の加熱装置付き金型。

【図１】