树脂成形品及其成形方法技术

本发明专利技术以在成形壁厚差较大的树脂成形品中、防止由收缩差引起的翘曲与变形为目的。为达到此目的，本发明专利技术的树脂成形品具有厚壁部与薄壁部，厚壁部是发泡体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有厚壁部与薄壁部的。
技术介绍
在现有技术中，对于壁厚差比较大的树脂成形品，如图17所示，为了减小壁厚差，以肋或减重形状构成厚壁部位。另外，由于起到轴的作用、而无法避开厚壁部的形状的情况下，如图18所示，向厚壁部位注入空气，做成中空形状，以减小壁厚。另外，在日本专利特开2002-36280号公报中所记述的公知的方法是，在熔化的树脂材料中溶进二氧化碳气、同时在金属模模腔内也以二氧化碳气体加压；在薄壁部位充填树脂后，使模腔内的气体压力降低，再使厚壁部发泡。但是，虽然在其每一方法中，都可防止厚壁部位的气孔，但在壁厚差比较大的情况下，特别是在维持数倍以上的壁厚差的状态下，无法消除由厚壁部位与薄壁部位的收缩差引起的翘曲与变形。
技术实现思路
本专利技术即是有鉴于上述之课题提出的，其目的在于，可在壁厚差较大的树脂零件的成形中，防止由收缩差引起的翘曲与变形。为解决上述课题、达到上述目的，根据本专利技术的第一项专利技术的树脂成形品，是具有厚壁部与薄壁部的树脂成形品，其特征在于，前述厚壁部是发泡体。另外，依本专利技术的第二项专利技术的树脂成形品的成形方法，是用于成形具有厚壁部与薄壁部的树脂成形品的树脂成形品成形方法；其特征是，预先将惰性气体浸透于树脂材料中之后，将前述树脂材料在1秒钟以下的充填时间里注射到比前述惰性气体侵透前的前述树脂材料的热变形温度低5°～25℃的温度的金属模内，在模内发泡固化后，从模中取出。依本专利技术的第三项专利技术的树脂成形品的成形方法，是用于成形具有厚壁部与薄壁部的树脂成形品的树脂成形品成形方法，其特征是，在将惰性气体预先浸透于树脂材料中之后，在成形前述薄壁部的金属模部位的导热系数为0.15～8.5W/m·K的金属模中注射前述树脂材料而成形。依本专利技术的第四项专利技术的树脂成形品的成形方法，是用于成形具有厚壁部与薄壁部的树脂成形品的树脂成形品成形方法，其特征在于，在预先将惰性气体浸透于树脂材料中之后，将前述树脂材料充填于金属模内，在0.1～1.0秒的时间内施加上80～200Mpa的保持压力。关于本专利技术的其他特征和优点、通过如下的连同附图的说明中可充分表现出来，在整个图中相同符号表示相同或相似的零件。附图说明图1是表示本专利技术一实施形态的第一实施例的成形品形状的图。图2是以现有方法成形的成形品正视图。图3是以现有方法成形的成形品俯视图。图4是图1所示成形品的侧视剖面图。图5是表示本专利技术一实施形态的模的形状的图。图6是表示在以现有的方法的模内的成形品温度变化的图。图7是表示本专利技术的一实施形态的方法的模内成形品的温度变化的图。图8是表示一实施形态的成形装置之构成的图。图9是表示一实施形态的成形装置的另一构成例的图。图10是表示一实施形态的成形装置的再一构成例的图。图11是表示一实施形态的成形装置的又一构成例的图。图12是一实施形态的模块的剖面图。图13是表示一实施形态的第二实施例的成形品形状的图。图14是表示一实施形态的第三实施例的成形品形状的图。图15是表示一实施形态的第四实施例的成形品形状的图。图16是表示一实施形态的第五实施例的成形品形状的图。图17是表示现有成形品形状的图。图18是表示现有成形品形状的图。图19是表示现有成形方法的翘曲变形结果的图。图20是表示本专利技术一实施形态的翘曲变形结果的图。图21是表示本专利技术一实施形态的翘曲变形结果的图。具体实施例方式下边来说明本专利技术的合适的一实施形态。首先，说明本实施形态的概要。在本实施形态中，预先使惰性气体等浸透于树脂材料中。在浸透发泡剂时，树脂材料成熔化状态或粉末状态。作为发泡剂的惰性气体可以使用氮气、二氧化碳气或氩气。浸透了发泡剂的树脂材料，在熔化状态下，使用注射模塑成型机或挤压机、以可限制的高速度充填于被加工成规定形状的金属模内。充填速度快了，由于树脂流动中的冷却而形成表皮层较少，效果更好；但是往往由于树脂材料的粘度、或注射模塑成形机、挤压机能力的限制，在本实施形态的研究结果是，在0.1～1.0秒的时间将树脂材料充填完。因此，确认充填树脂时需要的压力为80～200MPa。对于大型零件，为达到本实施形态的充填时间，必须增加浇口数量。在将树脂材料充填于模内之后，根据需要可在0.1～1.0秒内施加80～200MPa的保持压力。这时壁厚差越大、由收缩差引起的翘曲变形越大，保持压力的值也越大。在通常的发泡成形中，为加大发泡倍率，不是加保压，而往往是在将树脂材料充填于模内之后，加大模的容积、负压成形；在本实施形态中，如后所述，在改变模的材料的情况下，而且壁厚差在2～3倍的程度之外时，必须有上述的保持压力。短时间施加保持压力，薄壁部与厚壁部的内部压力差变大，增高了内部压力变大的厚壁部的密度。另外，在本实施形态中，浸透于树脂中的发泡剂，在保压中或保压结束后仍有发泡力使厚壁部的尺寸变大的方向、即收缩量变小的方向产生作用。结果可以把通常情况下厚壁部的收缩量比薄壁部的大，因而造成由收缩差产生的翘曲、变形的情况变为可提高厚壁部的密度、使收缩量达到近于薄壁部的值，因此，在本实施形态中，可消除由收缩差引起的翘曲、变形。另外，在本实施例中，借改变对应于薄壁部与厚壁部的模构件的导热系数，可使薄壁部的冷却固化时间与厚壁部的冷却固化时间相接近，而使两者的收缩量相接近，由此可减小翘曲变形量。在薄壁部，借使用树脂绝热层、陶瓷、多孔质金属等导热系数低的材料可推迟薄壁部的冷却固化开始时间；在结晶性树脂材料中，借加长结晶化时间，与通常的成形相比，加大了收缩量，可使其接近厚壁部的收缩量。另外，由对厚壁部使用导热性好的铜合金、铝合金等，可提前厚壁部的冷却固化开始时间，使之接近薄壁部的冷却固化开始时间，由此可消除由收缩差引起的翘曲变形。下边，对本专利技术的实施形态进行具体说明。图8～11中示出了在本专利技术的一实施形态的树脂材料中浸透发泡材料的装置。在图8中，12是注射模塑成形机，13是金属模，14是增塑装置，15是漏斗，16是储气瓶，17是气体加压浸透装置，18是气体浸透容器，19和20是泵，21是材料贮罐。下边以图8来说明在树脂材料中浸透作为发泡材料的气体的过程。粉末状的树脂材料贮存于贮罐21中，在成形时将需要量的树脂材料由泵20送到气体浸透容器18中。作为发泡材料的气体，从储气瓶16经气体加压装置17加压、送入气体浸透容器18中。在气体浸透容器18中，气体浸透于树脂材料中。浸透了气体的树脂材料，由泵19送到漏斗15。漏斗15内的树脂由增塑装置14进行增塑搅混，充填到设于金属模13内的希望形状的模腔中。浸透了作为发泡材料的气体的树脂，与充填于模内同时开始发泡，冷却后，开模、取出成形品。图9示出了将作为发泡材料的气体直接导入注射模塑成形机的增塑装置一类的装置。在图9中，14是增塑装置，17是气体加压装置，经气体加压装置17加压的作为发泡材料的气体，通过配管23导入增塑装置14内，与熔化状态的树脂材料相混合，浸透于树脂材料中。而后，充填于模内，形成成形品。图10是使用挤压机的实施例。在图10中，与图9一样，作为发泡材料的气体，经加压装置29加压后，经由配管27、导入挤压机的增塑部26。与熔化树脂混合；浸透了气体的树脂材料，通过模25、再由水冷装置24冷却，由进给装置33依次送出。图11示出了将发泡材料与树脂材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂成形品，所述树脂成形品具有厚壁部与薄壁部，其特征在于，所述厚壁部是发泡体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新井隆，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]