成形金型

【課題】ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂を射出・圧縮成形するにあたり、成形品にピンホールやウェルドラインが発生することを防止する。
【解決手段】固定型１１と可動型１２との間に形成されるキャビティ１３の所定位置に連通するガス抜き穴３と、このガス抜き穴３を開閉自在に閉鎖する閉鎖部材（弁棒）５を設け、キャビティ１３内に熱硬化性樹脂原料Ｍを射出した後、その原料Ｍを圧縮成形する際に、ガス抜き穴３を通じてキャビティ１３内の排気を行い、熱硬化性樹脂原料Ｍがガス抜き穴３に到達する直前にガス抜き穴３を閉鎖することで、キャビティ１３内の空気や発生ガスによる影響を無くす。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＭＣ（バルクモールドコンパウンド）等の熱硬化性樹脂原料を射出・圧縮成形する際に使用する成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂の成形品を成形する方法としては、固定型と、固定型に対して型閉め・型開き自在に設けられた可動型とを備え、型閉め状態で固定型と可動型との間に成形用のキャビティが形成される成形金型を使用し、型開き状態から可動型を固定側に向けて移動し、可動型が型閉め位置の手前（例えば１０ｍｍ手前の位置）に達した時点で、固定型と可動型との間のキャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出し、次いで可動型の移動により型閉めを行うことにより、キャビティ内の熱硬化性樹脂原料を圧縮成形する。そして、キャビティ内の熱硬化性樹脂原料を硬化させた後、可動型の移動により型開きを行うとともに、成形品を離型するという射出・圧縮成形法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂を原料として成形品を射出・圧縮成形する場合、成形金型のキャビティ内の空気や発生ガス（樹脂の揮発分等）の影響によって、成形品にピンホールが生じたり、また圧縮成形時に熱硬化性樹脂原料が、空気や発生ガスを巻き込んでウェルドラインが発生する等の成形不良が起こりやすい。
【０００４】本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂を射出・圧縮成形するにあたり、成形品にピンホールやウェルドラインが発生することを防止することが可能な構造の成形金型の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、型閉め状態でキャビティが形成される固定型と可動型を備え、型開き状態から可動型を固定型に向けて移動し、可動型が型閉め位置に達する前に固定型と可動型との間のキャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出し、次いで可動型の移動により熱硬化性樹脂原料を圧縮成形する構造の成形金型において、固定型と可動型との間に形成されるキャビティの所定位置に連通するガス抜き穴と、このガス抜き穴を開閉自在に閉鎖する閉鎖部材を備え、キャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出した後、その原料を圧縮成形する際に、ガス抜き穴を通じてキャビティ内の排気を行い、熱硬化性樹脂原料がガス抜き穴に到達する直前にガス抜き穴を閉鎖するように構成されていることによって特徴づけられる。
【０００６】本発明の成形金型によれば、キャビティ内に射出した熱硬化性樹脂原料の圧縮（型閉め）を開始した時点から、熱硬化性樹脂原料がガス抜き穴に達する直前まで、キャビティ内の排気を行うので、キャビティ内の空気や発生ガスによるピンホールやウェルドラインの問題を解消でき、良好な品質の熱硬化性樹脂成形品を得ることができる。
【０００７】なお、ガス抜き穴を設ける位置（キャビティへの連通位置）は、ウェルドラインの解消を考慮すると、圧縮成形時に、キャビティ内において熱硬化性樹脂の原料が合流する部分とすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】図１は本発明の実施形態の縦断面図である。図２は本発明の実施形態の要部縦断面図である。
【００１０】成形金型１０は、ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂の射出・圧縮成形に用いられる金型であって、固定型１１と可動型１２を備えている。
【００１１】可動型１２は、固定型１１に対して水平方向に移動可能となっており、可動型１２を固定型１１に合わせた状態（型閉め）状態で、固定型１１と可動型１２との間に成形用のキャビティ１３が形成される。固定型１１と可動型１２との間にはパッキン１４が設けられている。なお、図示はしないが、可動型１２には、射出・圧縮成形後の型開き状態のときに、可動型１２側に残った成形品を突き出して離型するための突出装置が設けられている。
【００１２】固定型１１にはガス抜き装置１が設けられている。ガス抜き装置１は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、装置本体２、弁棒５及びエアシリンダ６などを備えている。
【００１３】装置本体２は、固定型１１に対して着脱自在に装着されている。装置本体２には、円筒形状で装置本体２を貫通するガス抜き穴３と、このガス抜き穴３に連通するバキューム穴４が形成されている。ガス抜き穴３には弁棒５が摺動自在に配設されている。
【００１４】装置本体２及び弁棒５の各先端面２ａ，５ａは、固定型１１の成形面１１ａの一部を形成する形状に加工されている。装置本体２及び弁棒５は、耐熱性・耐摩耗性に優れた材料、例えば、いわゆる工具鋼や合金工具鋼等によって製作されている。
【００１５】弁棒５は、エアシリンダ６にて移動され、バキューム穴４をガス抜き穴３に開放する開放位置（図２R>２（Ｂ）の位置）と、バキューム穴４を閉鎖し、かつ先端面５ａが固定型１１の成形面１１ａ（装置本体２の先端面２ａ）に一致する閉鎖位置（図２（Ａ）の位置）の２位置に選択的に配置される。
【００１６】バキューム穴４には、真空排気装置（例えば真空ポンプ等）７が接続されており、エアシリンダ６の駆動によって、弁棒５を開放位置に移動したときに、ガス抜き穴３がバキューム穴４に連通して、キャビティ１３内の排気（ガス抜き）が行われる。なお、エアシリンダ６は、図示しないコントローラによって、後述するタイミングで駆動制御される。
【００１７】次に、ガス抜き装置１の動作を成形工程とともに説明する。
【００１８】■型閉めの開始図３に示すように、成形金型１０を型開きした状態から、可動型１２を固定型１１に向けて移動する。ガス抜き装置１の弁棒５は、ガス抜き穴３の閉鎖位置（図２（Ａ）の位置）に配置しておく。
【００１９】■原料射出可動型１２が型閉め位置（図１の位置）に対して１０ｍｍ手前の位置に達した時点で、図４に示すように、原料（ＢＭＣ）Ｍをキャビティ１３内に射出する。
【００２０】■原料圧縮・ガス抜き図５に示すように、可動型１２を固定型１１に向けて更に移動して、原料Ｍの圧縮成形（型閉め）を開始する。これと同時に、図５及び図２（Ｂ）に示すように、ガス抜き装置１のエアシリンダ６を駆動し、弁棒５をガス抜き穴３の開放位置に移動させてキャビティ１３内の排気（ガス抜き）を行う。
【００２１】■ガス抜き穴の閉鎖図６に示すように、原料Ｍがガス抜き穴３に到達する直前に、ガス抜き装置１のエアシリンダ６を駆動して、ガス抜き穴３を閉鎖するとともに、弁棒５の先端面５ａを固定型１１の成形面１１ａに一致させる（図２（Ａ）参照）。
【００２２】■原料硬化可動型１２の型閉めが完了した後、その状態（図７に示す状態）を所定時間だけ維持して、圧縮成形を行った原料Ｍを硬化させて成形品Ｓを得る。
【００２３】■型開き・成形品離型原料Ｍの硬化が完了した時点で、可動型１２を移動させて型開きを行うとともに、可動型１２に設置の突出装置（図示せず）を駆動して、可動型１２側に残った成形品Ｓを突き出して成形品Ｓの離型を行う。
【００２４】以上で成形の１サイクルを完了し、以下同様な工程■〜■を順次繰り返してゆく。
【００２５】ここで、以上の成形工程において、■のガス抜き穴３の閉鎖のタイミングは、例えば、キャビティ１３の形状・容量、及び原料Ｍの射出量などの条件に基づいて、原料Ｍの射出を行った時点から、原料Ｍがガス抜き穴３の直前に到達するまでの時間を、あらかじめ計算あるいは実験等により求めておき、その時間を基に設定するようにすればよい。
【００２６】以上の実施形態において、ガス抜き装置１のガス抜き穴３の位置（キャビティ１３への連通位置）は、圧縮成形時に、ＢＭＣ等の原料Ｍがキャビティ１３内において合流する部分としている。このような位置にガス抜き穴３を設けることにより、ウェルドラインの発生をより効果的に防止することができる。
【００２７】なお、図１の実施形態によれば、ガス抜き装置１を構成する装置本体２、弁棒５及びエアシリンダ６が、固定型１１に対して着脱自在に装着されているので、圧縮成形時に作用する高圧樹脂によって、弁棒５の先端面５ａや装置本体２の先端面２ａが損傷した場合、あるいはガス抜き穴３に樹脂が付着堆積してガス抜き装置１が動作不良になった場合などにおいて、装置本体２や弁棒５等を部分的に交換することができるという利点もある。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形金型によれば、キャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出した後、その原料を圧縮成形する際に、ガス抜き穴を通じてキャビティ内の排気を行い、熱硬化性樹脂原料がガス抜き穴に到達する直前にガス抜き穴を閉鎖するように構成されているので、ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂の射出・圧縮成形において、従来問題とされていたピンホールやウェルドラインの発生を防止することができ、品質の高い熱硬化性樹脂成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態の要部縦断面図である。
【図３】成形工程の説明図である。
【図４】成形工程の説明図である。
【図５】成形工程の説明図である。
【図６】成形工程の説明図である。
【図７】成形工程の説明図である。
【符号の説明】
１ガス抜き装置
２装置本体
３ガス抜き穴
４バキューム穴
５弁棒（閉鎖部材）
６エアシリンダ
７真空排気装置
１０成形金型
１１固定型
１１ａ成形面
１２可動型
１３キャビティ
１４パッキン
Ｍ原料（ＢＭＣ）
Ｓ成形品

【特許請求の範囲】
【請求項１】型閉め状態でキャビティが形成される固定型と可動型を備え、型開き状態から可動型を固定型に向けて移動し、可動型が型閉め位置に達する前に固定型と可動型との間のキャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出し、次いで可動型の移動により熱硬化性樹脂原料を圧縮成形する構造の成形金型において、固定型と可動型との間に形成されるキャビティの所定位置に連通するガス抜き穴と、このガス抜き穴を開閉自在に閉鎖する閉鎖部材を備え、キャビティ内に熱硬化性樹脂原料を射出した後、その原料を圧縮成形する際に、ガス抜き穴を通じてキャビティ内の排気を行い、熱硬化性樹脂原料がガス抜き穴に到達する直前にガス抜き穴を閉鎖するように構成されていることを特徴とする成形金型。

【図１】