JP4039475B2

JP4039475B2 - ホットランナノズル

Info

Publication number: JP4039475B2
Application number: JP06156698A
Authority: JP
Inventors: 藤夫山田
Original assignee: 株式会社リムテック
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11254116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は金属材料或いは金属材料が混入された樹脂の射出成形に利用されるホットランナノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属を射出成形するにはいわゆるコールドランナ金型が知られているが、このコールドランナ金型ではキャビティーに至るまでの通路（スプール部、ランナ部）における溶融した金属材料の流動抵抗が大きく、またスプール及びランナができて廃棄材料が多い。
このため、特開平９ー８５４１６公報ではプラスチックのホットランナ金型を改良して金属の射出成形に利用する試みがなされている。
すなわち、従来のプラスチック用のホットランナ金型（バンドヒータ等を用いた外部加熱式のホットランナノズルを採用したもの）をそのまま利用すると、射出成形後に金型を冷却し、ホットランナノズルを金型から後退させて製品を取り出そうとした場合に、ノズル先端部（ゲート部）内で溶融状態に保たれた金属がノズル先端部から漏れ出てしまうことから、上記公報ではノズル先端部の断面積を小さくして、ノズル先端部を通る溶融金属材料の流動抵抗がマニホルドを通る溶融金属の流動抵抗よりも高くなるようにすることで、ノズル先端部からの溶融金属の漏出を防止するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平９ー８５４１６公報の改良は、ノズル先端部の断面積を小さくするものであるため、圧力損失が大きくなり、このためキャビティーへの射出圧が減少して成形不良を招き、また大型製品の成形には不向きである。また金型への充填時間が長くなって成形サイクルが長くなる。また、無視できるものかどうかは別としても、ゲートからの溶融金属の漏出は完全には防止できない問題点を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によるホットランナノズルは、金属材料或いは金属材料が混入された樹脂の射出成形に利用されるホットランナノズルであって、先端部に溶融金属或いは金属を混入した溶融樹脂が通る内部の通路に連通する出口穴が、後端に固定部への取付けのための基部が、それぞれ設けられた導電性金属製の本体を有し、該本体にはその先端部を残して前記基部から前記先端部にかけて長手方向に形成された一対の割溝が設けられ、前記基部を介して前記割溝により隔てられた本体部分間に電圧を加えることにより主として前記先端部が発熱できるように構成されている。前記本体の内周には、基部から先端部の開口端に至る絶縁筒を嵌合することにより絶縁層が形成されるとともに、前記絶縁筒の内周に金属製の補強筒を嵌合することにより前記絶縁層の内周に絶縁層の保護層が形成されている。
請求項１の発明ではノズル先端部の正確でかつ迅速な温度制御が可能となるので、先端部内に導入された半溶融状態の金属或いは金属材料が混入された樹脂（以下単に金属等という）を、ノズル先端部の開口面積を小さくする必要なく、冷却製品からの分離とその後の先端部の閉塞に適した最適な温度に設定でき、しかも成形の再開時には迅速に溶融して、キャビティー内への溶融金属等の充填を円滑に行わせることができる。
従って、大型製品の成形が可能となるとともに、半溶融状態の金属等による先端部の閉塞を確実に行うことができ、かつ成形サイクルをさらに短くできる。
また、前記本体の内周面（すなわち、前記本体の内周の溶融金属等との接触面）には絶縁筒が嵌合されて絶縁層が形成されているので、溶融金属等が導電性のものであっても通電発熱を支障なく行うことができる。このように内嵌構造であるため、導電性金属製の本体の内周面を簡便な構成で絶縁化することができる。
さらに、前記絶縁筒の内周には金属製の補強筒を嵌合することにより前記絶縁層の内周に絶縁層の保護層を形成しているので、絶縁筒が強度の弱い材料或いは本体から剥離しやすい材料であってもその機能を有効に果たすことができる。
請求項２の発明では、前記絶縁筒はセラミック製の筒により形成しているので、本体への前記絶縁層の形成を容易に行うことができる。
【０００５】
【実施の形態】
次に本発明の一実施形態を図面に従って説明する。図１に縦断面で、図２に図１のII-II 線断面で、また図３に正面視で示した本実施例のホットランナノズル１は金属材料或いは金属材料が混入された樹脂の射出成形に利用されるものであり、本出願人による特許第１５８９９６７号（特公平１ー５９８９５号）に開示したプラスチックの射出成形用のホットランナノズルとほぼ同様な構造を基本構造としている。
すなわち、ホットランナノズル１は導電性金属製の本体２を有している。本体２の先端部２ａは先端側に向けて径を小さくする円錐状の内周面を有する先細部分３と、出口穴４を形成する短いストレートな円筒状の内周面（環状面）を有する出口穴部分５とを有しており、後端側には図示しないマニホルドすなわち固定部への取付けのための基部２ｂを有している。本体２にはほぼ先端部２ａを残して基部２ｂから先端部２ａにかけて長手方向に形成された一対の割溝６、６が設けられている。
【０００６】
基部２ｂのマニホルドへの取付部側には割溝６、６を中心とする対称位置において半径方向に突出する一対の接続部７、７が形成されており、この接続部７、７には導線８、８がそれぞれ固定ねじ９、９を介して接続されている。導線８、８は図示しない電力供給装置に接続されており、電力供給装置からの低電圧・高電流が導線８、８を介して割溝６、６により隔てられた本体２部分間に加えられることで主として先端部２ａが発熱できるようになっている。ここで、先端部２ａは他の部分と比較して薄肉に形成されており、これにより先端部２ａの電圧変化に対する応答性の良い温度制御が可能となっている。
【０００７】
なお、本体２の外周面は焼結セラミック等からなる絶縁被覆１２により覆われており、金型等との接触により通電発熱の障害とならないようになっている。また、この絶縁被膜１２は図２に示すように割溝６、６に入り込んでこれらを埋めている。さらに、この絶縁被膜１２は鉄製の保護外管１３によって外部から保護されている。
一方、本体２の内周すなわち溶融金属等との接触面には先端部２ａの開口端に至り、絶縁材料（本実施形態ではセラミック）製の絶縁筒１０が嵌合されており、さらにこの絶縁筒１０の内周には鉄製の補強筒１１が嵌合されている。
【０００８】
すなわち本実施形態では図示しない射出成形機からマニホルドを経て本体２の内部に導入された溶融金属或いは金属を混入した樹脂は本体２内部を通って出口穴４から図示しない金型のキャビティーに射出されるわけであるが、本体２の内周には補強筒１１により補強された絶縁筒１０が設けられているので、射出金属等と本体２の電気的接触が阻止される。このため、射出金属等が導電性のものであっても本体２の通電発熱の障害とならないようになっている。
なお、補強筒１１を設けたことにより、絶縁筒１０の材料が強度の弱いものや剥離しやすいものであった場合でも、絶縁筒１０を有効に保持できる。これは絶縁被覆１２と保護外管１３との関係についても同様である。
また、絶縁筒１０及び補強筒１１を本体２に内嵌することで絶縁層及び補強層を形成する構成としたので、製造が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のホットランナノズルの縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】ホットランナノズルの正面図である。
【符号の説明】
１ホットランナノズル
２本体
２ａ先端部
２ｂ基部
４出口穴
６割溝
１０絶縁筒
１１補強筒

Claims

金属材料或いは金属材料が混入された樹脂の射出成形に利用されるホットランナノズルであって、先端部に溶融金属或いは金属を混入した溶融樹脂が通る内部の通路に連通する出口穴が、後端に固定部への取付けのための基部が、それぞれ設けられた導電性金属製の本体を有し、該本体にはその先端部を残して前記基部から前記先端部にかけて長手方向に形成された一対の割溝が設けられ、前記基部を介して前記割溝により隔てられた本体部分間に電圧を加えることにより主として前記先端部が発熱できるように構成されており、前記本体の内周には、基部から先端部の開口端に至る絶縁筒を嵌合することにより絶縁層が形成されるとともに、前記絶縁筒の内周に金属製の補強筒を嵌合することにより前記絶縁層の内周に絶縁層の保護層が形成されて成るホットランナノズル。
前記絶縁筒は、セラミック製の筒である請求項１に記載のホットランナノズル。