(57)【要約】      （修正有）【課題】使用中の安定性を高め、ゲル切れが美しく、長寿命化を実現するホットランナー用のチップを提供する。【解決手段】チップ本体１０と口先２０を含み、チップ本体１０の頂端に溶接用の溶接面が設けられ、口先２０が溶接面に溶接されて固定される。チップ本体１０の底部と中央部は円筒であり、中央の円筒は底部の円筒よりも径が小さく、全体的に段付きシャフト状であり、チップ本体１０の頂端は円錐であり、円錐の外面は凹型の円弧状であり、射出時にプラスチック金型との位置合わせに便利である。チップ本体１０の底部にゲル注入口１４が設けられ、頂端の円錐の頂面に他の金属材料と接続するための溶接面が設けられる。【選択図】図２
0003230210.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
チップ本体と口先を含み、
前記チップ本体の頂端に溶接用の溶接面が設けられ、
前記口先が前記溶接面に溶接されて固定され、
前記口先は円錐状であり、前記口先の頂面は平らであり、前記口先は１つまたは複数の金属層を含むこと、
を特徴とするホットランナー用のチップ。
【請求項２】
前記金属層は、タングステン合金、チタン合金、合金鋼中の１つであること、
を特徴とする請求項１に記載のホットランナー用のチップ。
【請求項３】
前記チップ本体は円錐状であること、
を特徴とする請求項１に記載のホットランナー用のチップ。
【請求項４】
前記チップ本体は銅合金であること、
を特徴とする請求項１に記載のホットランナー用のチップ。
【請求項５】
前記チップ本体は、少なくとも１つのゲル出口を含むこと、
を特徴とする請求項１に記載のホットランナー用のチップ。
【請求項６】
前記チップ本体内にランナーが設けられ、前記ゲル出口が前記ランナーと連通すること、を特徴とする請求項５に記載のホットランナー用のチップ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実用新案は、プラスチック金型ホットランナーの技術分野に関し、特にホットランナー用のチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製品の加工・製造において、成形金型の使用は不可欠であり、製品を成形・冷却する前に金型のキャビティ内に溶融プラスチック液体を注入する必要があるため、ホットランナーシステム用のチップ構造の耐熱性および耐食性に対する要求が高い。従来のチップ構造は一体的に成形され、図１に示すように、機械的処理、つまり材料を除去する方法によって得られる。
チップ材料は一般に、熱伝導率の良い銅合金であるが、銅材料の高い熱伝導および大きい膨張性により、長期間の使用中にチップ構造の先端の摩耗と腐食、および製品の成形不良を引き起こす。高い腐食性の材料を生産する場合、より良好な耐食性を持つ材料からなるチップのみを交換する必要があるが、他の材料は銅材料よりも熱伝導率が低いため、成形工程で製品形状を作るために温度を上げて成形周期を延長する必要があり、製品の品質安定性に大きく影響する。
【０００３】
従って、従来技術を改善して更なる高い効果を得ることが望まれている。
【考案の概要】
【０００４】
上記の従来技術の欠点を鑑み、本実用新案の目的は、従来のチップ構造が銅合金材料以外の材料を使用する場合に製品の成形品質が低下する問題を解決するためのホットランナー用のチップを提供することである。
上記の目的を達成するために、本実用新案は、以下の技術的解決策を採用している。
チップ本体と口先を含み、前記チップ本体の頂端に溶接用の溶接面が設けられ、前記口先が前記溶接面に溶接されて固定されるホットランナー用のチップである。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記口先は１つまたは複数の金属層を含む。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記金属層はタングステン合金、チタン合金、合金鋼、耐熱鋼中の１つまたは複数を含む。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記チップ本体と口先は円錐状である。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記チップ本体は銅合金である。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記チップ本体は少なくとも１つのゲル出口を含む。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記口先の頂面は平らである。さらに、ホットランナー用のチップでは、前記チップ本体内にランナーが設けられ、前記ゲル出口が前記ランナーと連通している。
【考案の効果】
【０００５】
本実用新案の有益な効果は以下の通りである。
本実用新案は、チップ本体と口先を含み、前記チップ本体の頂端に溶接用の溶接面が設けられ、前記口先が前記溶接面に溶接されて固定されるホットランナー用のチップを提供し、本実用新案は、銅合金チップ本体を積層造形装置の作業台に置き、チップ本体の表面上の合金粉末を高温で溶融してチップ本体と一体に溶接させ、さらに粉末の散布と粉末の溶融成形を繰り返すことで、最終的に複数種類の材質のチップ構造を形成し、この複数種類の材質を組み合わせたチップによって、使用中の成形品をより安定させ、ゲル切れが美しく、チップの寿命がより長くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】従来技術のチップ構造の概略図である。
【図２】本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップの構造の概略図である。
【図３】本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップ中のチップ本体の構造の概略図である。
【図４】本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップの別の構造の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【０００７】
本実用新案の目的、技術的解決策および効果をよりあきらかで、明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げて本実用新案をさらに詳細に説明する。ここで説明する特定の実施例は本実用新案を解釈するためにのみ使用され、本実用新案を限定するものではないことを理解されたい。
実施形態および特許請求の範囲において、数量に対して特に限定されない限り、「１」および「上記」とは１つまたは複数を指す。
また、本実用新案の実施例において、「第１」、「第２」などの記載があるが、「第１」、「第２」などの記載は説明のためのものであり、その相対的な重要性を暗示するか、示された技術的機能の数を暗示的に示すものではない。したがって、「第１」、「第２」で定義された特徴には、少なくとも１つのこの特徴が明示的または暗黙的に含まれる。なお、各実施例間の技術的解決策をも互いに組み合わせることができ、当業者が達成できることに基づいていなければならなく、技術的解決策の組み合わせが矛盾している、または達成できない場合、そのような技術的解決策の組み合わせは存在しないし、本実用新案の保護範囲に含まないと見なされるべきである。
【０００８】
現在、ホットランナーシステム用チップ構造は、同じ材料（通常は銅合金）で処理および形成され、銅材料の高い熱伝導および大きい膨張性により、チップは長期間の使用中に摩耗および腐食し、製品の成形不良を引き起こし、一部の腐食性の高い材料を生産する場合、耐食性のより高い他の材料のみを使用する必要があり、他の材料は銅材料よりも熱伝導率が低いため、成形工程で製品形状を作るために温度を上げて成形周期を延長する必要があり、製品の成形サイクル、製品品質および納期に影響を与えるため、従来構造のチップの代わりに、新しい構造が緊急に必要である。本実用新案の複数種類の材質を互いに組み合わせたチップは、成形品の使用中の安定性を高め、ゲル切れが美しく、チップの寿命がより長くなる。
【０００９】
図２および図３を参照すると、図２は本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップの構造概略図であり、図３は本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップ中のチップ本体の構造概略図であり、それは、チップ本体１０と口先２０を含み、前記チップ本体１０の頂端に溶接用の溶接面１１が設けられ、前記口先２０が前記溶接面１１に溶接されて固定される。
【００１０】
本実施例では、前記チップ本体１０の底部と中央部は円筒であり、中央の円筒は底部の円筒よりも径が小さく、全体的に段付きシャフト状であり、チップ本体１０の頂端は円錐であり、円錐の外面は凹型の円弧状であり、射出時にプラスチック金型との位置合わせに便利である。
【００１１】
前記チップ本体１０の底部にゲル注入口１４が設けられ、頂端の円錐の頂面に他の金属材料と接続するための溶接面１１が設けられる。具体的には、チップ本体１０を積層造形装置の作業台（積層造形技術：コンピュータ支援設計、材料加工および成形技術を融合し、デジタルモデルファイルを基に、ソフトウェアと数値制御システムにより専用の金属材料、非金属材料および医療生物材料を押し出し、焼結、溶融、光硬化、スプレーなどの方法で層ごと積層することで、実際の物品を製造する技術を指す）に固定して、チップ本体１０の溶接面１１上に合金粉末を広げ積層造形技術によって合金粉末を溶融して合金層を形成し、合金層を層ごと溶接することによって口先２０を構築する。
【００１２】
このように複数種類の合金粉末を溶接することで製造された口先２０の機械的特性は銅合金口先２０よりも高く、溶接により、チップ本体１０と口先２０の接続もより確実になり、チップの使用中に、口先２０の耐摩耗性および耐食性が高く、同時に従来の銅合金一体型チップ構造よりも使用寿命がより長く、チップによって成形されたプラスチック製品の品質もより安定になる。
【００１３】
ところで、従来のチップは口先の耐摩耗性が低いので、口先が摩耗した後射出すると製品のゲル目が高すぎ、プラスチック製品の外観および歩留まりに悪影響を与えるが、本実用新案の口先は良好な耐摩耗性および耐食性を有するので、長期間の使用でも摩耗しにくく、チップのゲル切れがより美しくなる。
【００１４】
なお、溶接と半田付けのプロセスは同じではなく、半田付けとは、他の材料を介して両者を結合し、簡単に言えば外観の直接結合であるが、溶接とは２種類の材料中の一方を他方に溶け、溶融してから冷える自然な接続であり、全体的な接続であり、半田付けよりもプロセスの安定性が高く、簡単に脱落することがない。
【００１５】
さらに、長期間の使用中に、一体的に成形されたチップでは、口先が摩耗すると全体を交換し、同様にチップでは半田付けされた口先が摩耗するとチップ全体または半田付けされた口先を交換する必要があり、どちらも経済的ではないため、使用コストが上昇するが、本実用新案のチップでは、一定の期間使用した後摩耗すると、口先の層を再溶接するだけでよく、チップ全体または口先の交換コストよりも低く、実際の生産ニーズにより近い。
【００１６】
さらなる解決策として、前記口先２０は１つまたは複数の金属層を含み、前記金属層はタングステン合金、チタン合金、合金鋼、耐熱鋼中の１つまたは複数を含み、積層造形技術によって口先を製造する過程において、溶接面に少なくとも１層の金属層が溶接され、金属層はタングステン合金、チタン合金、合金鋼、耐熱鋼中の１つまたは複数で構成される。
例を挙げると、チップ本体を積層造形装置の作業台に固定し、口先２０を溶接する必要がある場合、まずチップ本体の溶接面１１に１層のタングステン合金粉末を広げ、その後積層造形技術によってタングステン合金粉末を溶融し、溶融したタングステン合金粉末が冷却し合金層を形成して溶接面と溶接されて固定された後、チタン合金粉末、合金鋼粉末、耐熱鋼粉末中の１つまたは複数を積層造形技術によって順次溶融して、対応の合金層を形成し、そして前の層の合金層と溶接し固定して、最終的に口先を形成するが、このように、口先２０に金層の摩耗が現れた場合、積層造形技術によって口先２０に合金層を再溶接すればれ良い。
【００１７】
さらなる解決策として、引き続き図１を参照すると、前記チップ本体１０と口先２０は円錐状であり、前記チップ本体１０は銅合金であり、具体的には、前記口先２０は台形であり、下面がチップ本体１０に溶接され、口先２０の頂面は平らであり、このような設計により、口先２０が鋭くなり過ぎ応力集中によりプラスチック金型キャビティを損傷することを防ぎ、同時に材料を節約するために、頻繁に摩耗および腐食しやすい口先のみを積層造形技術によって製造し、チップ本体１０は依然として銅合金で製造され、そうすれば製造コストを節約し、チップ本体１０の加工生産にも便利であり、同時にチップ本体１０と口先２０は全体的に錐状になり、チップの主な構造が基本的に元の構造と同じである場合元の口先２０の構造を変更して、チップ全体的な形状を変更することなく口先２０はより優れた機械的特性を得ることができ、チップの製造加工が容易になり、射出成形時のキャビティにも影響を与えない。
なお、チップ本体１０の材料として銅合金を選択するのは、銅合金が良好な熱伝導率を持つからであるが、チップ本体１０は実際の生産要件に応じて異なる材料を選択すればよく、上記材料は一例であり、実際の使用において、必要な熱伝導率を満たすものであればよく、本実用新案はこれに限定されない。
【００１８】
さらなる解決策として、引き続き図１を参照すると、前記チップ本体１０は少なくとも１つのゲル出口１２を含み、前記チップ本体内にランナー１３が設けられ、前記ゲル出口１２が前記ランナー１３と連通し、具体的には、チップ本体１０の底部にゲル注入口１４が設けられ、溶融後のゲルがゲル注入口１４を通ってゲル出口１２に流れ、もちろん、前記ゲル出口１２は１つだけではなく、図３に示すように、ゲル出口１２と対称的に設けられたゲル出口１５をさらに含み、底部ゲル注入口１４から流入したゲルがスプレッダー１６に入り、スプレッダー１６によって分流したゲルがチップ本体１０の両側の２つの分流ランナーに流れ、このように、２つのゲルの流れがそれぞれゲル出口１２とゲル出口１５に流れ込み、さらに、口先２０がプラスチック金型に接触して固定され、ゲル出口１２とゲル出口１５中のゲルを金型キャビティ内に注入して成形プロセスを完了する。
【００１９】
本実施例では、図４を参照すると、図４は本実用新案によって提供されるホットランナー用のチップの別の構造概略図であり、前記ゲル出口１２が１つしかない場合、チップ本体１０を流れて口先２０に到達するので、前記ゲル注入口１４とゲル出口１２が同じ軸線上にあり、チップ本体１０内のランナー１３の断面積がゲル注入口１４からゲル出口１２に従い小さくなる傾向があり、ランナー１３の断面積の変化により、ランナー１３内のプラスチックの流量を制御し、ひいてはゲル出口１２から流出するプラスチックの流量を制御することで、ゲルの流量が大きすぎて金型キャビティを詰まるのを防止し、チップ構造の具体的な選択は実際の射出成形品の要求に応じて決定すればよい。
【００２０】
なお、本実用新案の目的は、積層造形技術によって製造された新しいチップ構造を保護することであり、チップ本体の具体的な構造およびその加工方法、並びに射出成形の具体的な手順については、本実用新案では説明しない。
【００２１】
以上のように、本実用新案は、チップ本体と口先を含み、前記チップ本体の頂端上に溶接用の溶接面が設けられ、前記口先が前記溶接面に溶接されて固定されるホットランナー用のチップを提供し、本実用新案では、まず銅合金のチップ本体を積層造形装置の作業台に置き、チップ本体の表面の合金粉末を高温で溶融しチップ本体と一体的に溶接し、さらに粉末の散布と粉末の溶融成形を繰り返すことで最終的に複数種類の材質のチップ構造を形成し、該複数種類の材質を組み合わせたチップにより、使用するとき成形品の安定性が向上し、ゲル切れが美しく、チップの長寿命化を実現する。
【００２２】
当業者は、本明細書に開示された解決策を実践した後、本発明の他の実施形態を容易に考えるであろう。本実用新案は、本実用新案のあらゆる変形、用途または適応可能な変更を含み、これらの変形、用途または適応可能な変更は、本実用新案の一般原則に従い、本開示で開示されていない技術分野の共通知識または通常の技術手段を含む。明細書および実施例は単なる例示であり、本実用新案の真の範囲および精神は、特許請求の範囲によって示される。
当業者は、本実用新案の技術的解決策およびその概念に基づいてなされた等価の置換や変更も、すべて本実用新案の保護範囲に含まれることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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