接触熱抵抗の変化を利用した高機能射出成形用金型に関する研究

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本研究では,金型内表面へ金属薄板をかぶせた金型を用い,両者間の接触熱抵抗が金型内の圧力上昇と伴に減少することを利用し,かつ熱容量の小さい薄板部分を射出成形加工前に加熱して,射出成形加工したときの,金型からの転写性や冷却特性について,接触熱抵抗や薄板部分の加熱の影響を明らかにすることを目的とし,金型内表面へ金属薄板をかぶせた金型を用い,薄板をかぶされた金型面と薄板面の間の接触熱抵抗の変化及び薄板の予備加熱が射出成形品へ及ぼす影響について検討するため,平成14年度に引き続き以下のような研究を行った.(1)金型へかぶせる薄板の厚さや材質,及び接触熱抵抗の状態が,溶融樹脂充填時の圧力挙動や金型表面の転写性及び保圧冷却時の冷却挙動へ及ぼす影響について,定性的に検討し,最適に近い材質を用いて実際に成形したときの成形性能について実験的及び解析的に検討する.以上の研究を行った結果,以下の結果が得られた.(1)金型にかぶせる材質は,密度,比熱,熱伝導率の積が小さい材質の方が樹脂流動性や転写性が向上する.(2)接触勢抵抗の値が大きいほど充填時に樹脂が冷却されにくくなるため,流動性が向上する.(3)通常の成形に比べて,樹脂充填時のキャブティ表面温度は高くなるが,充填後の保圧工程では温度が急激に低下するため,成形サイクルに及ぼす影響は少ない.(4)金型にかぶせる箔の厚さが薄いほど樹脂充填時のキャビティ表面温度が高くなる.(5)箔の厚さが薄くても冷却時間に及ぼす影響は少ない.