管部件的制造方法及制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供管部件的制造方法，能够不使装置复杂地使产品的壁厚尽可能地薄，并且能够减少热塑性材料的必要量，为了实现该目的，本发明专利技术的制造方法具有：将热塑性材料填充到模具中的热塑性材料填充过程；通过加压流体挤出上述模具中的热塑性材料的未凝固的部分的热塑性材料排出过程，该管部件的制造方法特征在于，上述热塑性材料混炼有发泡剂，具有在上述模具内使上述填充的热塑性材料发泡的过程，上述热塑性材料排出过程是将在上述模具中发泡的上述热塑性材料的中央部分，在该部分凝固之前通过加压流体挤出的过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管部件的制造方法及制造装置
本专利技术涉及通过所谓流体辅助成型所实施的管部件的制造方法及制造装置，该管部件的制造方法具有将热塑性材料填充到模具中的热塑性材料填充过程和通过加压流体挤出上述模具中的热塑性材料的未凝固部分的热塑性材料排出过程。
技术介绍
作为管部件的制造方法公知有流体辅助成型。图4和图5概念性地表示利用了该流体辅助成型的现有技术的管部件的制造方法。图4是表示现有技术的热塑性材料的填充过程中的模具腔体内的热塑性材料的状态的图，图4(a)是沿模具腔体内的热塑性材料的轴向的纵剖视图，图4(b)是与模具腔体内的热塑性材料的轴垂直的方向的横剖视图。而且，表示通过处于无发泡的熔融状态的热塑性材料填充到这些模具腔体内。另外，图4(c)是作为模具腔体的半径方向的位置r的函数，概念性地表示模具腔体内的热塑性材料的粘度的分布η(r)的线图。该图表示与模具内表面接触的表层部分因热量被模具夺取而温度降低、热塑性材料的粘度η变大的情况，由于中央部分的温度高，所以热塑性材料的粘度η相对小。图5是表示现有技术的热塑性材料的排出过程中的模具腔体内的热塑性材料的状态的图，图5(a)是沿模具腔体内的热塑性材料的轴向的纵剖视图，表示被注入加压流体而挤出中央部分的粘度小(流动性高)的热塑性材料的状态。图5(b)是图5(a)图的p-p线部分的横剖视图，表示中央部分形成有空洞部的情况。最终，加压流体被注入模具腔体内的整个全长的范围内，在整个截面上，在中央部分形成空洞部，从而制成管部件。使用图4和图5说明的现有技术的管部件的制造方法是利用填充到模具腔体内的处于无发泡的熔融状态的热塑性材料的、由依赖于距离模具内表面的距离的温度梯度所引起的粘度差(接近模具腔体表面的高粘度的表皮层与中央部分的低粘度的芯层之间的粘度差)，通过加压流体挤出模具腔体内的仅中央部分的热塑性材料，制成管部件。在这样的管部件的制造方法中，还依赖于成形体的尺寸或加压流体的注入定时，但在大多情况下，管壁的厚度达到成形体外径的15～20％，成为比其薄的壁厚是困难的。由此，不能应对要求规格、轻量化、材料费降低等要求。例如，在将汽车所使用的金属制配管置换成上述流体辅助成型的树脂制配管的情况下，从配管的布局方面的观点出发，增大配管的外径尺寸是存在限制的，在采用管壁的厚度达到成形体外径的15～20％的树脂制配管的情况下，设定了与金属制配管同等的外径时的内径尺寸变小，压力损失增大。由此，在采用例如冷却配管的情况下，发生需要更昂贵且能量消耗大的大型的泵等不良情况。另外，上述现有技术的管部件的制造方法是，首先，用无发泡的熔融热塑性材料完全地填充到模具腔体内，然后，将相对于总填充量达到60～70％的熔融芯层推开而形成空洞部。由此，存在被挤出的多余的热塑性材料的量多，该热塑性材料的回收费用高的问题。另外，需要具有注射体积比成形品的体积大的注射单元的大型的注射模塑成形机，还存在不是经济的制造方法的问题。利用了与上述管部件的制造方法相同的原理的具有弯曲管部的树脂管的成形方法被日本特开2002-18911号公报公开。该专利公开公报公开的方法是一种树脂管的成形方法，其特征在于，通过将熔融树脂注射到将树脂管的外表面成形的主模具的腔体内的注射工序、和使多个滑动模滑动插入所述腔体直到既定位置的滑动模插入工序，来成形全部的管部的端部内周面，并且对处于包含未插入所述滑动模的所述弯曲管部的一部分在内的区域的熔融树脂，经由夹着该区域的多个所述滑动模中的至少一个来注入辅助流体，并且通过其他滑动模，将因该辅助流体的注入而被赶走的多余的熔融树脂从该区域除去。根据该方法，使各管部的端部精度良好，而且，能够作为一个零件成形具有弯曲管部的树脂管。但是，在该方法中，至少不是使通过辅助流体形成的管部分的壁厚尽可能地薄这样的技术。另外，在日本特开2000-141405号公报中公开了一种中空成形品的成形方法，其特征在于，将第一成形材料注入成形用模具内，然后将与该第一成形材料具有粘度差的第二成形材料注入该第一成形材料的内部，然后将中空部形成用的气体注入该第二成形材料的内部。根据所述方法，例如，采用第一成形材料的粘度比第二成形材料的粘度高的材料、且其注入量少的情况下，气体流路宽度扩大，能够增大中空部的宽度方向的直径。即，根据该方法，获得能够成形薄壁的中空成形体这样的效果。但是，由于采用了将异种的成形材料注入成形用模具内的结构，所以装置变得不是一般的复杂，还存在设备费高这样的新问题。另一方面，虽然
不同，但还有使用化学发泡剂或物理发泡剂来制造轻量的发泡体片或发泡体部件的技术。化学发泡剂以规定温度分解并产生气体，将该化学发泡剂与原料树脂混合，并加热到化学发泡剂的分解温度以上，由此，在原料树脂中产生气泡。在使用该化学发泡剂的情况下，气体的发生对分解温度来说是敏锐的，分解温度也可以通过添加发泡助剂等容易地调制，还有容易得到具有独立气泡的发泡体这样的优点。另一方面，物理发泡剂是丁烷、戊烷、二氯氟甲烷等低沸点有机化合物，将混合该低沸点有机化合物后的合成树脂放出到低压区域使其气化而做成气泡。在使用了该物理发泡剂的情况下，低沸点有机化合物相对于树脂具有亲和性，从而溶解性好，另外，保持性也好，从而具有容易获得高倍率发泡体这样的特征。而且，近年，在制造发泡体部件的
中，存在将超临界流体作为发泡剂使用的技术。例如，日本专利第4339296号公报公开使用了超临界流体的热塑性树脂发泡注射成形体的制造方法。在该方法中，向溶解的热塑性树脂添加二氧化碳或氮的超临界流体而成为相溶状态，然后在保持临界压的状态下降低到规定的温度，然后在保持压力的状态下用注射装置注射到模具内，然后降低模具内的压力而使其发泡。由此，制成表层具有表面外观良好且成为一体的未发泡部分、且具有微小的平均泡孔(セル)径且均匀的平均泡孔密度的泡孔的发泡体。另一方面，“琦玉县工业技术总合中心研究报告第6号(2008年)‘与使用了超临界流体的微小发泡成形相关的研究(2)’山田岳大氏、村田泰彦氏、横井秀俊氏”发表了以下研究，使用玻璃插入模具使模具内可视化，调查了超临界流体对超微小发泡的形成机构。由此，在沿厚度方向观察时，存在表层未形成泡孔的表皮层，而形成了在中心部形成有多个泡孔的芯层。另外，“Seikei-KakouVol.22No.2(2010)‘MuCell(微小发泡注射形成)的可视化’小松道男氏、大岛正裕氏”也报告了与上述同样的实验。其中记载了“在树脂被填充到模具的过程中，在模具表面夺取热量，从而树脂最表面部(表皮)的粘度急剧增加”。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述
技术介绍
而做出的，其课题是提供一种管部件的制造方法及制造装置，能够不会使装置复杂化地使产品的壁厚尽可能地薄，并且能够减少热塑性材料的必要量。为解决上述课题，本专利技术采用以下(1)～(12)的管部件的制造方法及制造装置。(1)一种管部件的制造方法，具有：将热塑性材料填充到模具中的热塑性材料填充过程；通过加压流体挤出上述模具中的热塑性材料的未凝固的部分的热塑性材料排出过程，其特征在于，上述热塑性材料混合有发泡剂，具有在上述模具内使上述填充的热塑性材料发泡的过程，上述热塑性材料排出过程是将在上述模具中发泡的上述热塑性材料的中央部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.26 JP 2011-1627721.一种管部件的制造方法，具有：将热塑性材料填充到模具中的热塑性材料填充过程；通过加压流体挤出上述模具中的热塑性材料的未凝固的部分的热塑性材料排出过程，上述热塑性材料混合有发泡剂，具有在上述模具内对温度、压力进行控制而使上述填充的热塑性材料发泡的过程，上述热塑性材料排出过程是将在上述模具中发泡的上述热塑性材料的中央部分在该部分凝固之前通过加压流体挤出的过程，其特征在于，上述热塑性材料还混合有熔融张力提高剂。2.如权利要求1所述的管部件的制造方法，其特征在于，上述热塑性材料是热塑性塑料或热塑性弹性体，上述发泡剂是二氧化碳和/或氮，它们在能够维持超临界流体状态的温度和压力下被混合到上述热塑性材料中。3.如权利要求1所述的管部件的制造方法，其特征在于，上述加压流体由氮气或水、或者它们双方构成。4.如权利要求1所述的管部件的制造方法，其特征在于，上述加压流体由空气或水、或者它们双方构成。5.如权利要求1所述的管部件的制造方法，其特征在于，上述热塑性材料还混合有加强纤维。6.一种管部件的制造装置，具有：用于成形管部件的模具；将热塑性材料填充到该模具中的热塑性材料填充构件；热塑性材料排出构件，其通过加压流体挤出上述模具中的热塑性材料的未凝固的部分，上述模具具有温度、压力的控制器，上述热塑性材料填充构件具有：热塑性材料供给构件；发泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：江连一广，本永雅郎，三枝直哉，
申请(专利权)人：三樱工业株式会社，
类型：
国别省市：