(57)【要約】【課題】ファミリーモールド成形用の金型を用いて樹脂成形品を得る場合であっても、ジェッティング現象の発生を抑え、高品質の樹脂成形品を効率よく製造できる手法を提供する。【解決手段】本発明は、金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシミュレートする流速シミュレート工程（Ｓ１）と、流速をシミュレートした結果から、金型内での溶融樹脂材料の流速を略一定にするための金型への溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）とを含む。その後、シミュレートした射出パターンに基づいて金型に溶融樹脂材料を射出して樹脂成形品を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートする流速シミュレート工程と、
前記流速をシミュレートした結果から、前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速を略一定にするための前記金型への前記溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする射出パターンシミュレート工程とを含む射出パターンシミュレート方法。
【請求項２】
前記金型は、少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型である、請求項１に記載の射出パターン算出方法。
【請求項３】
前記射出パターンシミュレート工程は、
前記Ｎ個のキャビティのうち、ｋ個目（ｋは１以上Ｎ−１以下の自然数のうち、少なくとも１つ以上の自然数）のキャビティへの前記溶融樹脂材料の充填が完了したときの前記溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の前記溶融樹脂材料の流速の変化率に基づいて、少なくとも２段階以上の前記射出速度を算出する射出速度算出工程を含む、請求項２に記載の射出パターンシミュレート方法。
【請求項４】
前記射出パターンシミュレート工程は、
まず、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程を行い、
その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、２段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、
次に、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程を行い、
その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、３段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、
さらに、前記射出速度の算出と前記溶融樹脂材料の流速のシミュレートとを前記ｋが（Ｎ−１）になるまで帰納的に繰り返し、
Ｎ段階の射出速度からなる射出パターンを得る工程である、請求項３に記載の射出パターンシミュレート方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の射出パターンシミュレート方法を使用した後、前記射出パターンシミュレート工程でシミュレートした前記射出パターンに基づいて前記金型に前記溶融樹脂材料を射出して樹脂成形品を製造する樹脂成形品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂材料の射出パターンシミュレート方法及びこの方法を用いた樹脂成形品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に射出成形における流体流動過程をコンピュータ・シミュレーションにより再現する解析方法が広く実用化されている。これらの射出成形過程の解析方法は、樹脂成形品の製品開発において高品質化、効率化、低コスト化に貢献している。
【０００３】
樹脂成形品を製造するための金型として、一度の射出成形で１個の樹脂成形品を製造する１個取り成形用の金型のほか、同一形状の樹脂成形品を一度の射出成形で複数個成形する多数個取り成形用の金型や、異なる形状の成形品を一つの金型で同時に成形するファミリーモールド成形用の金型も知られている。ファミリーモールド成形に用いる金型は、異なる形状の樹脂成形品を成形することができることから、樹脂成形品を低コストで生産できる一方、溶融樹脂を注入し各々のキャビティに樹脂を充填する過程において、各キャビティにおける樹脂の充填が完了するタイミングが異なるため、一つのキャビティの充填が完了する度に、他の充填が完了していないキャビティに注入される樹脂の流速が上昇することになる。樹脂の流速が上昇する事で、ジェッティングによる表面外観不良が生じやすくなる。この外観不良を抑えるため、射出速度を低く抑えることも考えられるが、そうすると、いわゆる湯ジワ（樹脂成形品の表面のシワ）やアバタ（樹脂成形品の表面の泡）といった表面外観不良が生じやすい。
【０００４】
この課題を解決するため、例えば、射出成形過程における射出成形材料の流動挙動を、解析対象物の形状を複数の微小要素に分割した解析モデルを用いてコンピュータによりシミュレーションする数値解析方法であって、樹脂流路の一部または全体を複数の微小な線要素に分割する工程と、前記樹脂流路の断面形状を定義する工程と、前記断面形状にもとづき前記線要素の断面を複数の微小な２次元要素に分割する工程と、前記２次元要素を用いて前記樹脂流路の断面内温度分布を解析する工程を有する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法によると、曲がり、分岐といった複雑な流路を持つ構成の樹脂成形金型の設計を短時間で行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、樹脂材料の射出成形法では、溶融した樹脂材料を射出成形機のノズルからプラスチック成形用金型の流路を経てゲートを通し、キャビティ内に射出して成形している。その際、ゲートからキャビティ内に溶融樹脂を高い流速で射出すると、溶融樹脂材料がキャビティ奥部へ直突する、いわゆるジェッティングが発生する場合がある。ジェッティングが発生すると、キャビティ奥側から溶融樹脂材料が充填・固化されたり、直突して固化した樹脂の周囲を取り囲むように樹脂が充填されたりして、充填挙動が通常とは異なり不安定になることで、成形された成形体の寸法が安定しない、先に固化したところが外観不良になる、成形体の強度が不足する、ガスの巻き込みによりフラッシュマークや気泡が発生する等不都合が生じる。
【０００７】
ジェッティングは、金型に溶融樹脂材料を射出した際、金型内での溶融樹脂材料の流速が高速であると起こりやすいと考えられる。ファミリーモールド成形用の金型は、異なる形状の成形品を一つの金型で同時に成形するため、一つのキャビティへの充填が完了する度に、他のキャビティに充填される樹脂の流速が上昇するため、１個取り成形用の金型に比べてジェッティングが起こり易いといわれている。また、一方で、樹脂流速の上昇を抑えるために、射出速度を低速化すると湯ジワやアバタ等のフローマークが発生し易くなる。同一形状のキャビティを複数設けた多数個どり成形用の金型の場合は、ランナの形状や配置を工夫し、各キャビティへの樹脂の充填がほぼ同時に行なわれるように、各キャビティに樹脂がほぼ均一に充填されるようにする対策が一般的であるが、ファミリーモールドではこのような対策は困難である。
【０００８】
そして、特許文献１に記載の方法は、製品キャビティ間の充填バランスを調整するためのランナーバランス設計を短時間で行うことを目的としており、多数個どり成形用金型においては効果的であるが、本願発明におけるキャビティ間の充填バランスがとれていない金型で成形することを前提とした問題解決手法とは異なるものである。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ファミリーモールド成形用の金型を用いて樹脂成形品を得る場合であっても、ジェッティング現象の発生を抑え、高品質の樹脂成形品を効率よく製造できる手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記のような課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、まずは、金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、その後、金型内での溶融樹脂材料の流速を略一定にするための金型への溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートすることで、金型がファミリーモールド成形用であっても、ジェッティング現象の発生を大幅に抑えられることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に、本発明は以下のものを提供する。
【００１１】
（１）本発明は、金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートする流速シミュレート工程と、前記流速をシミュレートした結果から、前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速を略一定にするための前記金型への前記溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする射出パターンシミュレート工程とを含む射出パターンシミュレート方法である。
【００１２】
（２）また、本発明は、前記金型が、少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型である、（１）に記載の射出パターン算出方法である。
【００１３】
（３）また、本発明は、前記ファミリーモールド成形用金型が少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有し、前記射出パターンシミュレート工程は、前記Ｎ個のキャビティのうち、ｋ個目（ｋは１以上Ｎ−１以下の自然数のうち、少なくとも１つ以上の自然数）のキャビティへの前記溶融樹脂材料の充填が完了したときの前記溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の前記溶融樹脂材料の流速の変化率に基づいて、少なくとも２段階以上の前記射出速度を算出する射出速度算出工程を含む、（２）に記載の射出パターンシミュレート方法である。
【００１４】
（４）また、本発明は、前記射出パターンシミュレート工程が、まず、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程を行い、その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、２段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、次に、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程を行い、その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、３段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、さらに、前記射出速度の算出と前記溶融樹脂材料の流速のシミュレートとを前記ｋが（Ｎ−１）になるまで帰納的に繰り返し、Ｎ段階の射出速度からなる射出パターンを得る工程である、（３）に記載の射出パターンシミュレート方法である。
【００１５】
（５）また、本発明は、（１）から（４）のいずれかに記載の射出パターンシミュレート方法を使用した後、前記射出パターンシミュレート工程でシミュレートした前記射出パターンに基づいて前記金型に前記溶融樹脂材料を射出して樹脂成形品を製造する樹脂成形品製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金型がファミリーモールド成形用であっても、ジェッティング現象の発生を大幅に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の射出パターンシミュレート方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の射出パターンシミュレート方法を行うために用いるコンピュータ１の概略構成図である。
【図３】ファミリーモールド成形用の金型１０の一例を示す概略平面図である。
【図４】図３に示す金型１０のゲート部１１から射出された溶融樹脂材料が金型１０に広がる様子を示す。
【図５】図４に続く図である。
【図６】Ａは、ゲート部１１における溶融ポリアセタール樹脂の流速のシミュレート結果の一例を示す。Ｂは、射出パターンをシミュレートした後、この射出パターンで溶融ポリアセタール樹脂を射出したときのゲート部１１における溶融ポリアセタール樹脂の流速をシミュレートした結果の一例を示す。
【図７】実施例及び比較例に係るポリアセタール樹脂成形品を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。
【００１９】
＜射出パターンシミュレート方法＞
図１は本発明の射出パターンシミュレート方法を示すフローチャートである。本発明の射出パターンシミュレート方法は、金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシミュレートする流速シミュレート工程（Ｓ１）と、流速をシミュレートした結果から、金型内での前記溶融樹脂材料の流速を略一定にするための金型への溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）とを含む。以下、本発明の射出パターンシミュレート方法の一例について説明する。
【００２０】
［コンピュータ］
図２はコンピュータ１のブロック図である。コンピュータ１は、制御部及び記憶部を備え、これら制御部及び記憶部は、少なくとも流速シミュレート手段２及び射出パターンシミュレート手段３として機能する。
【００２１】
［流速シミュレート工程（Ｓ１）］
図１に戻り、流速シミュレート工程（Ｓ１）では、金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシミュレートする。
【００２２】
〔金型〕
金型の形状、材質は特に限定されるものでなく、少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型であってもよい。図３は、ファミリーモールド成形用の金型１０の一例を示す概略平面図である。金型１０は、射出装置から供給される溶融状態の樹脂材料の入口に相当するゲート部１１と、このゲート部から供給された樹脂材料を受ける３つのキャビティ１２〜１４とを有する。キャビティ１２〜１４の形状はそれぞれ異なり、図３の例では、第１キャビティ１２の大きさが最も小さく、続いて第２キャビティ１２が小さく、第３キャビティ１３が最も大きい。そのため、図４及び図５に示すとおり、ゲート部１１から射出された溶融樹脂材料は、金型１０の全体に略等速で広がるものの、まずは第１キャビティ１２への充填が完了し、続いて第２キャビティ１２への充填が完了し、その後、第３キャビティへの充填が完了する。
【００２３】
〔樹脂材料〕
樹脂材料の種類は特に限定されるものでなく、結晶性熱可塑性樹脂であってもよいし、非晶性熱可塑性樹脂であってもよい。
【００２４】
結晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶性ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂等を挙げることができる。また、非晶性熱可塑性樹脂としては、ノルボルネン系単量体とオレフィンとの付加重合体、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体の開環重合体及びその水素化物、芳香族ビニル単量体の重合体の芳香環部分を水素化したもの、芳香族ビニル単量体と共役ジエン単量体とのランダム若しくはブロック共重合体の芳香環部分を水素化したもの、脂環式ビニル単量体の重合体等が挙げられる。これらの樹脂は２種類以上が混合されていても構わない。
【００２５】
上記の熱可塑性樹脂以外に含まれる成分としては、特に限定されず、用途に応じて適宜、熱可塑性樹脂以外の樹脂を含有させてもよい。また、必要であれば、核剤、カーボンブラック、無機充填剤、無機焼成顔料等の顔料、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑剤、離型剤及び難燃剤等の添加剤を添加して、所望の特性を付与した樹脂材料であってもよい。樹脂の分子量ならびに配合物の種類や量が、樹脂材料の流動・固化特性等に大きな影響を与えない範囲であれば、異なる分子量や配合の樹脂材料であっても、同じ樹脂材料と見なすことも可能である。
【００２６】
流速のシミュレートは、従来公知の流動解析ソフトを用いて行うことができ、例えば、Ｍｏｌｄｆｌｏｗ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｓｉｇｈｔ、Ａｕｔｏｄｅｓｋ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｆｌｏｗ、ＴＩＭＯＮ、Ｍｏｌｄｅｘ等が知られている。
【００２７】
［射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）］
続いて、射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）を行う。射出パターンシミュレート手段３は、流速をシミュレートした結果から、金型１０内での溶融樹脂材料の流速を略一定にするための金型１０への溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする。複数種類の形状からなる複数個のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出する場合、一つのキャビティへの充填が完了すると、他のキャビティに充填される溶融樹脂材料の流速が大きく変化する。射出パターンシミュレーション工程（Ｓ２）は、この変化を外観不良が生じない程度にとどめるために行われる。
【００２８】
射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数。以下同じ。）のキャビティのうち、ｋ個目（ｋは１以上Ｎ−１以下の自然数のうち、少なくとも１つ以上の自然数。以下同じ。）のキャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了したときの溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の溶融樹脂材料の流速の変化率に基づいて、少なくとも２段階以上の射出速度を算出する射出速度算出工程を含むことが好ましい。そして、射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）は、まず、ｋが１であるときの射出速度算出工程を行い、その後、金型に溶融樹脂材料を、ｋが１であるときの射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、次に、ｋが２であるときの射出速度算出工程を行い、その後、金型に溶融樹脂材料を、ｋが２であるときの射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、さらに、射出速度の算出と溶融樹脂材料の流速のシミュレートとをｋが（Ｎ−１）になるまで帰納的に繰り返し、Ｎ段階の射出速度からなる射出パターンを得る工程であることがより好ましい。Ｎ段階の射出速度からなる射出パターンを得ることで、射出パターン全体としては、一つのキャビティへの充填が完了する度に溶融樹脂材料の射出速度が変わることとなる。
【００２９】
上記射出速度算出工程を含むことで、金型１０内での溶融樹脂材料の流速を略一定にすることができ、結果として、一つのキャビティへの充填が完了した後の溶融樹脂材料の金型内部での流速を、外観不良が生じない程度に抑えることができる。
【００３０】
ところで、金型１０に入った溶融樹脂材料は、その温度が低下することによって粘度が高まる。そして、粘度は、溶融樹脂材料の射出を開始してからの時間が経過するほど大きくなる。そのため、流速シミュレート工程（Ｓ１）によって得た射出速度そのものに基づいて射出パターンをシミュレートすると、溶融樹脂材料の射出を開始してからの時間が短い場合は略正確な結果が得られるものの、溶融樹脂材料の射出を開始してからの時間が長くなると、シミュレートによって得られた射出パターンが示す射出速度よりも実際の射出速度の方が大きくなる。
【００３１】
そこで、本発明では、射出パターンの正確さを高めるため、射出パターンのシミュレートは、流速シミュレート工程（Ｓ１）によって得た射出速度そのものではなく、射出速度の変化率に基づいて行っている。
【００３２】
図３に示す金型１０に溶融樹脂材料を射出する場合を例にして、本発明における射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）をより分かり易く説明する。まず、流速シミュレート工程（Ｓ１）で得た溶融樹脂材料の流速に基づき、溶融樹脂材料の第１キャビティ１２への充填が完了した時点で発生する、第１キャビティ１２への溶融樹脂材料の充填が完了したときの溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の溶融樹脂材料の流速の変化率を算出し、この変化率に基づき、第１キャビティ１２への溶融樹脂材料の充填が完了した後の溶融樹脂材料の射出速度を算出する。これにより、２段階の射出速度からなる射出パターンを得ることができる。
【００３３】
続いて、算出された２段階の射出速度からなる射出パターンを用いて、金型１０における溶融樹脂材料の流速を再びシミュレートし、溶融樹脂材料の第２キャビティ１３への充填が完了した時点で発生する、第２キャビティ１３への溶融樹脂材料の充填が完了したときの溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の溶融樹脂材料の流速の変化率を算出し、この変化率に基づき、第２キャビティ１３への溶融樹脂材料の充填が完了した後の溶融樹脂材料の射出速度を算出する。これにより、３段階の射出速度からなる射出パターンを得ることができる。
【００３４】
図３に示す金型１０は、キャビティが３つであるため、これで終わりであるが、キャビティの数が４つ以上の場合であっても、同様な工程を、射出速度の算出と溶融樹脂材料の流速のシミュレートとを（金型のキャビティ数−１）回だけ帰納的に繰り返すことで、各々のキャビティに注入される溶融樹脂材料の流速を略一定にする最適な射出パターンを求められる。
【００３５】
＜樹脂成形品製造方法＞
本発明では、上記の射出パターンシミュレート方法を使用した後、射出パターンシミュレート工程（Ｓ２）でシミュレートした射出パターンに基づいて金型に溶融樹脂材料を射出して樹脂成形品を製造する。そのため、金型内での溶融樹脂材料の流速が略一定となり、ファミリーモールド成形用の金型を用いた場合であっても、ジェッティング現象の発生を大幅に抑えることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００３７】
＜比較例＞
実施例を説明するに先立ち、比較例について説明する。流動解析ソフト（製品名：Ｍｏｌｄｆｌｏｗ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｓｉｇｈｔ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ６．１  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  ５  Ｂｕｉｌｄ  ７５１１）を用い、図３に示す形状であり、８０℃に調温された金型に溶融ポリアセタール樹脂（製品名：ジュラコン  Ｍ９０−４４，ポリプラスチックス社製）を射出成形機ＲＯＢＯＳＨＯＴ  α１００ｉＡ（ファナック社製）からスクリュー径：φ３６ｍｍ、シリンダー温度：ノズル／Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／Ｃ４＝２００℃／２００℃／１９０℃／１８０℃／６０℃）、射出速度：１０ｍｍ／秒の条件で射出したときの金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速をシミュレートした。結果を図６に示す。
【００３８】
その結果、射出時間が経過するとともに、金型内での溶融樹脂材料の流速が高くなると予想された。溶融樹脂材料の充填を開始してから第１キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまで（図４の状態になるまで）の間のゲート部における流速は、３０ｍｍ／秒であるが、その直後には、流速が６０ｍｍ／秒に急上昇すると予想された。その後、第２キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまでの間は、ゲート部における流速が少しずつ減少するが、第２キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了した直後には、流速が１４０ｍｍ／秒に急上昇すると予想された。ゲート部における流速は、いったん急上昇した後、溶融樹脂材料の充填時間が経過するとともに少しずつ減少するが、これは、金型に入った溶融樹脂材料の温度が低下することに伴って粘度が高まるためであると考えられる。
【００３９】
＜実施例＞
続いて、実施例について説明する。
［流速のシミュレート］
まず、金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速のシミュレートを、比較例と同じ手法によって行った。
【００４０】
［射出パターンのシミュレート］
続いて、流速をシミュレートした結果から、金型内での溶融ポリアセタール樹脂の流速を略一定にするための金型への溶融ポリアセタール樹脂の射出パターンをシミュレートした。
【００４１】
射出パターンのシミュレートは次のようにして行った。まず、一定の射出速度（秒速３０ｍｍ）で射出したときの金型内での溶融樹脂材料の流速をシュミレートし、第１キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了したとき（図４の状態）の溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の溶融樹脂材料の流速の変化率を求めた。本実施例では、ゲート部における流速が３０ｍｍ／秒から６０ｍｍ／秒に変化しているため、変化率は２倍であるといえる。
【００４２】
続いて、上記流動解析ソフトＭｏｌｄｆｌｏｗ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｓｉｇｈｔを用い、第１キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまでの間の溶融樹脂材料の射出速度を３０ｍｍ／秒とし、その後の溶融樹脂材料の射出速度を１５ｍｍ／秒（３０×１／２）としたときの金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速、すなわち、溶融樹脂材料の射出速度を２段階に変化させたときの金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速をシミュレートし、第２キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了したときの溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の溶融樹脂材料の流速の変化率を求めた。図示は省略するが、本実施例での変化率は３．７５倍であった。
【００４３】
続いて、上記流動解析ソフトＭｏｌｄｆｌｏｗ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｓｉｇｈｔを用い、第１キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまでの間の溶融樹脂材料の射出速度を３０ｍｍ／秒とし、その後、第２キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまでの間の溶融樹脂材料の射出速度を１５ｍｍ／秒とし、その後、第３キャビティへの溶融樹脂材料の充填が完了するまでの間の溶融樹脂材料の射出速度を４ｍｍ／秒（１５×１／３．７５）としたときの金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速、すなわち、溶融樹脂材料の射出速度を３段階に変化させたときの金型内でのゲート部における溶融ポリアセタール樹脂の流速をシミュレートした。この３段階の射出速度からなる射出パターンを実施例に係る射出パターンとした。結果を図６に示す。
【００４４】
その結果、射出時間が経過しても、金型内での溶融樹脂材料の流速を略一定に保てると予想される。
【００４５】
＜樹脂成形品の製造＞
実施例及び比較例に係る射出パターンで金型に溶融樹脂材料を射出し、２種類のポリアセタール樹脂成形品を得た。そして、これら２種類のポリアセタール樹脂成形品について、ジェッティングの有無を観察した。結果を図７に示す。
【００４６】
実施例に係るポリアセタール樹脂成形品ではジェッティングが認められなかった。これは、金型に溶融ポリアセタール樹脂を射出した際、金型内での溶融ポリアセタール樹脂の流速が略均一であったためと考えられる。
【００４７】
一方、比較例に係るポリアセタール樹脂成形品ではジェッティングが認められた。これは、金型に溶融ポリアセタール樹脂を射出した際、金型内での溶融ポリアセタール樹脂の流速が不均一であったためと考えられる。
【符号の説明】
【００４８】
１    コンピュータ
２    流速シミュレート手段
３    射出パターンシミュレート手段
【図１】
2014124827.tif 000003
【図２】
2014124827.tif 000004
【図３】
2014124827.tif 000005
【図４】
2014124827.tif 000006
【図５】
2014124827.tif 000007
【図６】
2014124827.tif 000008
【図７】
2014124827.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に溶融樹脂材料を等速の射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートする流速シミュレート工程と、
前記流速をシミュレートした結果から、前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速を略一定にするための前記金型への前記溶融樹脂材料の射出パターンをシミュレートする射出パターンシミュレート工程とを含む射出パターンシミュレート方法。
【請求項２】
前記金型は、少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型である、請求項１に記載の射出パターンシミュレート方法。
【請求項３】
前記射出パターンシミュレート工程は、
前記Ｎ個のキャビティのうち、ｋ個目（ｋは１以上Ｎ−１以下の自然数のうち、少なくとも１つ以上の自然数）のキャビティへの前記溶融樹脂材料の充填が完了したときの前記溶融樹脂材料の流速に対する、その直後の前記溶融樹脂材料の流速の変化率に基づいて、少なくとも２段階以上の前記射出速度を算出する射出速度算出工程を含む、請求項２に記載の射出パターンシミュレート方法。
【請求項４】
前記射出パターンシミュレート工程は、
まず、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程を行い、
その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが１であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、２段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、
次に、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程を行い、
その後、前記金型に溶融樹脂材料を、前記ｋが２であるときの前記射出速度算出工程で算出した射出速度で射出したときの前記金型内での前記溶融樹脂材料の流速をシミュレートし、３段階の射出速度からなる射出パターンをシミュレートし、
さらに、前記射出速度の算出と前記溶融樹脂材料の流速のシミュレートとを前記ｋが（Ｎ−１）になるまで帰納的に繰り返し、
Ｎ段階の射出速度からなる射出パターンを得る工程である、請求項３に記載の射出パターンシミュレート方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の射出パターンシミュレート方法を使用した後、前記射出パターンシミュレート工程でシミュレートした前記射出パターンに基づいて前記金型に前記溶融樹脂材料を射出して樹脂成形品を製造する樹脂成形品製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（２）また、本発明は、前記金型が、少なくとも２種類以上の形状からなるＮ個（Ｎは２以上の自然数）のキャビティを有するファミリーモールド成形用の金型である、（１）に記載の射出パターンシミュレート方法である。