Molde para artículos moldeados de plástico y método de fabricación de los mismos
Descripción general
 Se puede moldear un artículo moldeado de plástico grande de excelente apariencia, la durabilidad es excelente y un molde ligero y de bajo costo se puede fabricar fácilmente y en poco tiempo. A temperatura ambiente una resistencia a la tracción de 20 kgf / cm @ 2 o más de chapa al (20 ° C), después de calentar a una temperatura con un 100% o más de alargamiento, hermético capaz en el molde y la tapa superior que está alojado en el recipiente de molde tijeras, mientras que chupar desde el lado de recipiente de molde, formando de este modo un cuerpo de molde de cavidad 1 mediante la deformación mediante el suministro de aire calentado desde el lado de la tapa superior, las molduras contra contacto del lado del cuerpo de molde de cavidad 1 mediante la formación de la capa de resina reforzada con fibra 2 sobre la superficie 1a, no hay ninguna irregularidad y agujeros en la superficie 1b de la banda de artículo en contacto moldeado, sin embargo, de peso ligero para no dañar fácilmente moldear capaz de moldear un artículo de plástico moldeado de gran , Y puede ser fabricado en un corto tiempo.
Campo técnico
La presente invención es particularmente la durabilidad de la apariencia y el propio tipo de un artículo moldeado de plástico grande es excelente en peso ligero y bajo costo, sin embargo, el molde de moldeo de plástico se lo hace posible proporcionar en un corto plazo de entrega y Y un método de fabricación de los mismos.
Antecedentes
Como es bien conocido, un artículo moldeado de plástico se moldea por un método de moldeo tal como moldeo por inyección, moldeo por compresión, moldeo por inyección de reacción o moldeo por transferencia de resina, por ejemplo. Estos métodos de moldeo son molde utilizado siempre compuesto de un molde y el molde de núcleo para el gabinete, sin embargo, es necesario preparar un molde que tiene una forma correspondiente a la forma de las piezas de plástico individuales.
Para moldear un artículo de plástico, por ejemplo un corte de metal para la fabricación de un molde, la electroformada (JP 55 55 818, JP-como JP 62 292408 JP) y de una capa de metal formada en placas rociado molde capa de forrado (JP-63 112 042 JP), una capa de metal formada por rociado (JP 49 44 931, JP Sho 59 50926, JP Sho 60 85914, JP A No. 60 121022 y similares) con una resina reforzada con fibra forrada con una resina, o un molde hecho de una resina, o similar, generalmente se usa.
Tarea de solución
Como es bien sabido, el moldeo por inyección de reacción usando diciclopentadieno ha atraído recientemente la atención por ser excelente para moldear artículos moldeados de plástico grandes. Huelga decir que es deseable que el molde de gran tamaño sea de alta calidad, peso ligero, bajo costo y corto tiempo de entrega.
Luego, en el moldeo de piezas moldeadas de plástico de acuerdo con el proceso de moldeo por inyección con reacción, en el molde, en primer lugar, pero empieza una reacción de polimerización inicial de plástico moldeado superficie del artículo, mejor que mira a enfriamiento lento del producto de plástico moldeado Se aclaró en un estudio reciente que es extremadamente importante hacerlo.
Mientras tanto, mediante el uso de un molde tal como se describe en el ejemplo convencional, una gran plástico moldeado artículo, por ejemplo un automóvil, maquinaria agrícola, vehículos vivienda, tales como máquinas de construcción, puerta principal, materiales de construcción componentes tales como encofrados de hormigón etc. Hay un problema que resolver como se describe a continuación.
En primer lugar, el molde de metal producido al cortar el metal tiene un gran peso, no solo hace que sea difícil transportarlo y acoplarlo a una máquina de moldeo, sino que también es extremadamente costoso debido al largo tiempo de corte requerido. Hay problemas que resolver con respecto a separar el trabajo y la eficiencia económica.
Además, un molde con una resina reforzada con fibra forrada con una capa de metal formada por electroformado o chapado es liviano y tiene una buena superficie, pero requiere un largo tiempo de fabricación. Por ejemplo, se necesitan al menos 5 días para obtener una capa de metal con un espesor de 1 mm, por lo que se tarda aproximadamente un mes en obtener una capa de metal con un espesor requerido de aproximadamente 5 mm, lo que requiere un precio elevado. Además de ser una fecha de entrega larga, también hay un problema por resolver que la capa de metal se desprende fácilmente y se rompe y la fiabilidad es inferior.
Además, un molde con una resina reforzada con fibra revestida con una capa de metal formada por pulverización térmica es liviano y se puede fabricar en poco tiempo, pero, naturalmente, hay diminutos desniveles y picaduras en la superficie, se presenta problemas relacionados con la calidad del producto a través de la incapacidad para moldear la aparición de piezas moldeadas de plástico superiores, fácilmente retirados porque la capa de metal es un agregado de un partículas metálicas débiles adherentes, por la electroformación y enchapado Hay un problema por resolver que la fiabilidad es inferior de manera similar al molde que tiene la capa de metal formada respaldada con una resina reforzada con fibras.
Además, aunque un molde hecho de una resina es efectivo para una reacción de polimerización inicial en un molde, el rendimiento de enfriamiento es pobre, de modo que la productividad del producto moldeado de plástico es inferior y la durabilidad es inferior. Hay un problema que debe abordarse.
Sumario de la invención Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un artículo moldeado que sea excelente en apariencia y durabilidad del molde per se y que sea liviano, Y que puede ser suministrado en un corto tiempo de entrega, y un método de fabricación de la misma.
Solución
La presente invención se realizó en vista de las circunstancias anteriores, por lo tanto, es un aspecto de plástico parte de molde según la reivindicación 1 de la presente invención, la resistencia a la tracción a temperatura ambiente de 20 kgf / mm @ 2 o más metales Un cuerpo de molde formado por calentamiento de una placa delgada a una temperatura a la cual el alargamiento llega a ser 100% o más y una capa de resina reforzada con fibras adherida a la superficie del cuerpo en contacto con el lado principal del molde con la parte moldeada opuesta .
Por otra parte, cuando la función del método de fabricación de moldeo de moldes de plástico según la reivindicación 2 de la presente invención, la temperatura a la que la resistencia a la tracción es de 20 kgf / mm @ 2 o más hoja de metal a temperatura ambiente, el alargamiento es 100% o más , Se coloca en el molde madre, y se genera una diferencia de presión del gas entre el lado de la matriz de la lámina delgada de metal y el lado opuesto de la matriz, formando así un cuerpo de molde que tiene una forma correspondiente al molde madre La capa de resina reforzada se forma en la superficie en el lado de contacto del artículo moldeado.
Según la reivindicación 1 de la presente invención, el cuerpo del molde metálico se calienta a una temperatura a la que la resistencia a la tracción a temperatura ambiente es 20 kgf / mm2 o más a una temperatura a la que el alargamiento es 100% o más Dado que está moldeado, el cuerpo del molde puede hacerse ligero, y no se despega como una capa electroformada, una capa de recubrimiento, una capa rociada, y tiene una mejor conductividad térmica que el plástico. La resistencia del cuerpo del molde se mantiene mediante una capa de resina reforzada con fibra adherida a la superficie en el lado de contacto del artículo moldeado.
Según el método de fabricación de un molde de producto de plástico moldeado de acuerdo con la reivindicación 2 de la presente invención, la resistencia a la tracción a temperatura ambiente de un 20 kgf / mm @ 2 o más de chapa metálica y se calienta a una temperatura a la que la elongación es 100% o más De modo que es fácil de deformar y se fija en la matriz madre para generar una diferencia de presión del gas entre el lado de la matriz de esta delgada placa de metal y el lado opuesto de la matriz para formar un cuerpo de matriz que tiene una forma correspondiente a la madre muere Además, es posible fabricar fácilmente un cuerpo de molde metálico ligero que corresponda al tamaño de la matriz. La resistencia del cuerpo del molde se mantiene mediante la capa de resina reforzada con fibras formada en la superficie en el lado de contacto del artículo moldeado.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de un molde para un artículo moldeado de plástico, y La figura 1 es una vista que muestra un método de fabricación de un molde para un artículo moldeado de plástico. Con referencia a las figuras 2a a 2e.
Fig. 2a
2e
En primer lugar, el molde D para un producto moldeado de plástico de acuerdo con esta realización tiene la misma forma que el convencional, y como se muestra en la figura 1, comprende un molde de cavidad Db y un molde de núcleo Da superpuesto al mismo Lo ha hecho. El espacio formado entre el molde de cavidad Db y la matriz de formación de núcleo Da es una cavidad C en la que se inyecta plástico para moldear un artículo moldeado de plástico.
El molde para molde Db está hecho de un cuerpo 1 de molde de cavidad que es un cuerpo principal de molde en el que una placa metálica delgada que tiene un espesor de 0,55 mm y que tiene las propiedades descritas más adelante se conforma en una forma predeterminada, Y una capa de resina reforzada con fibras 2 formada en el lado de contacto con el cuerpo del molde del cuerpo principal del molde 1. La capa de resina reforzada con fibras 2 está provista con una superficie en el lado opuesto al lado del artículo moldeado del cuerpo del molde de cavidad 1 Se entierran una pluralidad de tubos de refrigeración 2a hechos de una tubería de cobre que tiene un diámetro exterior de 10 mm y están dispuestos a lo largo de la misma.
La hoja de metal es aluminio, zinc, estaño, cobre, se compone principalmente de magnesio, una pequeña cantidad de silicio otro, hierro, manganeso, también puede contener cromo, a temperatura ambiente (20 ° C) es 20 kgf / mm @ 2 o más.
Como el metal que tiene tales propiedades, por ejemplo, aluminio: zinc: cobre: ​​magnesio = 90: 6: 1.5: 2, y aluminio superplástico que tiene una composición que contiene una pequeña cantidad de silicio, hierro, manganeso y cromo Una aleación (KS 7475, fabricada por Kobe Steel Works, Ltd.) y una aleación que tiene una composición de 78% de zinc y 22% de aluminio (SPZ, fabricado por Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd.). Aquí, la razón por la resistencia a la tracción del 20 kgf / mm @ 2 o más a temperatura ambiente, hay un riesgo de daño cuando se usa como un molde de cavidad Db y resistencia a la tracción a temperatura ambiente es inferior a 20 kgf / mm @ 2.
A continuación, se describirá un método de fabricación del molde anterior para molde Db con referencia a las figuras 2a a 2e. Estas figuras muestran un método para formar el cuerpo del molde 1 para una cavidad por succión y presurización. Primero, se calentó una placa delgada de metal P que tenía un espesor de 3 mm a una temperatura que tenía un alargamiento del 100% o más mediante un calentador H, luego se colocó en la matriz madre 3 alojada en el recipiente de alojamiento de matriz 4, 5 se coloca sobre el mismo, y una denominada placa de metal delgada P se intercala entre la matriz 3 y la cubierta superior 5 de una manera hermética.
Fig. 2a
2e
Luego, al mismo tiempo que se aspira el aire interpuesto en el espacio entre la lámina de metal P y la matriz de 3 por la bomba de vacío 6a a través de un tubo de aspiración 6 que está conectado al recipiente de molde 4 del molde inferior 3, formada en a través de la elongación de la chapa metálica P seguir manteniendo más de 100% a través de tubo de presión 7 que está conectado a la cubierta superior 5, el tubo de presión 7 desde el espacio hermético de suministro de aire fuente 7a entre la chapa P y la cubierta superior 5 Y el aire calentado a 400ºC es alimentado a presión por el calentador de calentamiento de aire interpuesto 7 b.
Se suministra aire a presión mientras se eleva gradualmente la presión de 0 kgf / cm 2 a 2 kgf / cm 2, y la operación de vacío se reduce gradualmente de 0 kgf / cm 2 a 1 kgf / cm 2. Por supuesto, solo se puede usar succión o presurización sola. Mientras tanto, para calentar la hoja de metal P a la temperatura de más de 100% de alargamiento es asegurar suficiente estiramiento sin romper para deformar a la forma del molde 3 durante el moldeo del cuerpo del molde de cavidad 1 Por lo tanto
La temperatura que indica el alargamiento máximo es de 450 500 ° C, también de zinc 78%, desde 250 280 ° C es una aleación que comprende una composición de 22% de aluminio, el nivel de temperatura en el metal de hoja P es la aleación de aluminio superplástico La calefacción debe hacerse. Por cierto, en el caso de esta forma de realización, aunque el uso de aleaciones de aluminio superplásticas descrito anteriormente, los 400 ° C. A 100% a 450 ° C o superior mostró 400% o más de alargamiento, respectivamente, también la fuerza de tensión a temperatura ambiente 25 kgf / cm ^ {2}, lo que permite realizar el trabajo de conformado del cuerpo del molde para un molde 1 sin temor a roturas.
Por lo tanto, si la succión y la presión, la lámina de metal P comienza a deformarse lado de la matriz 3, ya que después de la realización de 1 100 minutos se muestran en la Fig. 2c, a lo largo de la forma interior del molde 3, la madre Y se deforma en la misma forma que la forma interna del molde 3 para formar el cuerpo 1 del molde para la cavidad. Entonces, como se muestra en la Fig. 2d, junto con la organización de una pluralidad de tuberías de refrigeración 2a hechos de tubería de cobre que tiene un diámetro exterior de 10 mm a lo largo de la superficie 1a de la banda de contra contacto molduras del cuerpo del molde de cavidad 1, enterrándolos El cuerpo 1 de molde reforzado se refuerza formando una capa 2 de resina reforzada con fibras que comprende fibras y una resina termoendurecible en un estado.
2c
Figura 2d
Las fibras que constituyen la capa de resina reforzada con fibra 2, como en la técnica anterior, fibras de vidrio, fibras de poliamida, fibras de carbono, fibras de yeso, sisal, se utilizan esas fibras mezcladas o de metal o 混 抄 estos, la forma Se pueden usar preformas o rovings enmarañados o cruzados. Las chuletas y los bigotes también se pueden usar.
Los ejemplos de la resina termoendurecible, resina fenólica, resina epoxi, resina de poliéster insaturado, resina de éster de vinilo, resinas de uretano, etc., cargas, colorantes, utilizado por la adición de un aditivo tal como un agente de curado. Por supuesto, estos pueden reforzarse con una resina que contiene partículas metálicas de aluminio o cobre, o la capa 2 de resina reforzada con fibra se forma para aumentar la rigidez del molde D para artículos moldeados de plástico y para mejorar la conductividad térmica. De antemano, la superficie del cuerpo principal 1 del molde de cavidad en el lado opuesto a la parte moldeada puede cubrirse con una placa de metal tal como cobre, hierro, aluminio o similar y puede rociarse adicionalmente con metal.
Luego, la capa de resina reforzada con fibras 2 se forma mediante aplicación a mano o pulverización. Por supuesto, calentar la capa de resina reforzada con fibra 2 a una temperatura de, por ejemplo, 150ºC es extremadamente eficaz para acortar el tiempo de fabricación promoviendo el curado. De esta manera, después de que la capa de resina reforzada con fibra 2 se cura, como se muestra en la figura 2e, al liberar de la matriz madre 3, es posible obtener un objeto hecho del cuerpo de molde de cavidad 1 y la capa de resina reforzada con fibra 2 Es posible obtener el molde de cavidad Db del producto moldeado de plástico.
2e
Por otro lado, la matriz Da de formación de núcleo en este ejemplo se fabricó por el mismo método que el convencional. Es decir, para formar una capa de arcilla que tiene una forma correspondiente al espesor del artículo moldeado lado de contacto producto moldeado de plástico en la superficie 1b del molde de cavidad Db, para formar una capa de resina reforzada con fibras mientras se aplica un agente de liberación sobre el mismo Luego, se dispuso un tubo de enfriamiento con un diámetro exterior de 10 mm, se formó adicionalmente una capa de resina reforzada con fibra, separada del molde de cavidad Db, y se eliminó la capa de arcilla para formar la capa de resina reforzada con fibra. Por supuesto, la matriz Da de formación de núcleo también se puede formar adoptando el mismo método que la matriz Db de moldeo de cavidades.
Al explicar el modo de acción del molde de cavidad y un método de fabricación del mismo que comprende la configuración anterior, es posible la reducción de peso del molde de cavidad Db ya que el espesor de la placa del cuerpo de molde de cavidad 1 es delgada, matriz 3 Se puede moldear fácilmente, por lo que es posible fabricar un molde grande en un corto período de tiempo. Por otra parte, la capa electroformada convencional, la capa de recubrimiento, sin o descamación de capa que el molde que ha de pulverizarse, también excelente conductividad térmica que el plástico, incluso irregularidades como particulares moldes hechos de una capa pulverizada Como no hay orificios, es posible moldear artículos moldeados de plástico con una excelente apariencia con una alta eficiencia.
Incidentalmente, el agua de refrigeración pasa a través del tubo de refrigeración de manera que la temperatura del molde de cavidad Db es de 75ºC y la temperatura del molde de formación de núcleo Da es de 50ºC, y como se muestra en la figura 1, el molde de cavidad la cavidad C formado entre el Db y el molde de núcleo Da, resina de diciclopentadieno es una resina termoendurecible (nombre comercial: Meton de Atenas, Teijin Hércules Ltd.) fue moldeado por vertido, la cavidad del artículo moldeado La superficie del molde Db en el lado del lado de contacto del producto moldeado 1b era lisa y se obtuvo una superficie dura.
Dado que la matriz matriz 3 está formada por, por ejemplo, cemento, yeso, metal, madera, resina, arena, etc., dependiendo del material de la matriz madre 3, silicio, fluororesina, aceites y grasas, polvo de cerámica, etc. Es eficaz para mantener la suavidad del lado de contacto del cuerpo del molde moldeado con el cuerpo 1 del molde para moldes y para facilitar la liberación del molde D para artículos moldeados de plástico del molde principal .
Efecto de la invención
Como se describe en detalle anteriormente, según el molde para artículo moldeado de plástico y el método para fabricarlo según la presente invención, dado que el grosor del cuerpo del molde es delgado, es posible reducir el peso, y el oro tiene una forma correspondiente a la matriz ya que el cuerpo del molde se puede moldear fácilmente para obtener molde artículo manufacturado de plástico grande en un corto período de tiempo, sin embargo capa electroformada convencional, la capa de recubrimiento, o para pelar como moldes para ser rociado capa sin también excelente conductividad térmica que el plástico, particularmente porque no hay agujeros irregulares como moldes para ser pulverizadas capa de excelente apariencia de plástico moldeado puede ser moldeado con alta eficiencia, del artículo moldeado Es posible proporcionar un molde para artículos moldeados de plástico con una excelente apariencia y durabilidad del propio molde, además de ser ligero, de bajo costo y de entrega rápida.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección esquemática de una matriz de moldeo de plástico de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista explicativa de un método de fabricación de un molde de cavidad de acuerdo con una realización de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS NÚMEROS DE REFERENCIA 1: cuerpo de molde de molde para molde, 1a: superficie en el lado de contacto de artículo anti-moldeado, 1b: superficie en el lado de contacto del artículo moldeado
2 ... capa de resina reforzada con fibra, 2a ... tubo de refrigeración
3 ... Molde madre
4 ... Contenedor de almacenamiento tipo madre
5 ... tapa superior
6 ... Tubo de succión, 6a ... Bomba de vacío
7 ... Tubo de presión, 7a ... Fuente de suministro de aire, 7b ... Calentador para calentar el aire
C ... Cavidad
D ... molde para productos moldeados de plástico, Da ... molde para núcleo, Db ... molde para molde
H ... Calentador de calefacción
P ... placa delgada de metal.
Reclamo
Carga de rotura en la reivindicación 1 RT es 20 kgf / mm @ 2 o más láminas de metal, y el cuerpo del molde moldeado por calentamiento a una temperatura a la que la elongación es 100% o más, la superficie del lado de contacto artículo anti moldeado del cuerpo de molde Y una capa de resina reforzada con fibra adherida a dicho artículo moldeado.
Resistencia a la tracción en la reivindicación 2 RT es 20 kgf / mm @ 2 o más láminas de metal, situado en el troquel madre se calienta a una temperatura a la que la elongación es 100% o más, el lado del molde y el lado contra-molde de la chapa metálica Se genera una diferencia de presión del gas para formar un cuerpo de molde que tiene una forma correspondiente a la matriz madre y se forma una capa de resina reforzada con fibras sobre la superficie en el lado opuesto al artículo moldeado. Método para fabricar un molde.
Dibujo :
Application number :1994-008253
Inventors :株式会社神戸製鋼所
Original Assignee :奥村欽一