(57)【要約】【課題】短時間で異物一体成形体を得ることを課題とする。【解決手段】異物一体成形方法は、第１の型が備える第１キャビティ形成部と第２の型が備える第２キャビティ形成部とによって形成した第１キャビティに第１の成形材料を射出して中間成形体を成形する工程と、前記中間成形体を保持した状態の前記第２キャビティ形成部と第３の型が備える第３キャビティ形成部とによって形成した第２キャビティに前記第１の成形材料とは異なる第２の成形材料を射出して前記中間成形体と前記第２の成形材料とが一体となった異物一体成形体を成形する工程と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の型が備える第１キャビティ形成部と第２の型が備える第２キャビティ形成部とによって形成した第１キャビティに第１の成形材料を射出して中間成形体を成形する工程と、
前記中間成形体を保持した状態の前記第２キャビティ形成部と第３の型が備える第３キャビティ形成部とによって形成した第２キャビティに前記第１の成形材料とは異なる第２の成形材料を射出して前記中間成形体と前記第２の成形材料とが一体となった異物一体成形体を成形する工程と、
を含む異物一体成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物一体成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形体を射出成形した後、金属材料を射出充填することで樹脂材料と金属材料とを複合化する提案がされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、樹脂材料と金属材料との組み合わせのように、異物を一体成形する場合、まず、第１の成形機にて金属成形体が射出成形される。その後、その金属成形体は、第１の成形機から取り出される。取り出された金属成形体は、第２の成形機へ搬送され、セットされる。そして、金属成形体がセットされた第２の成形機へ樹脂材料を射出することで金属材料と樹脂材料とが一体成形される。
【０００５】
このように、異物を一体成形しようとすると、先行して成形された成形体を第１の成形機から取り出して第２の成形機へ搬送し、セットする工程を経るため、異物一体成形体を得るための時間が長くなる。
【０００６】
そこで、本明細書開示の異物一体成形方法は、短時間で異物一体成形体を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示された異物一体成形方法は、第１の型が備える第１キャビティ形成部と第２の型が備える第２キャビティ形成部とによって形成した第１キャビティに第１の成形材料を射出して中間成形体を成形する工程と、前記中間成形体を保持した状態の前記第２キャビティ形成部と第３の型が備える第３キャビティ形成部とによって形成した第２キャビティに前記第１の成形材料とは異なる第２の成形材料を射出して前記中間成形体と前記第２の成形材料とが一体となった異物一体成形体を成形する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示の異物一体成形方法によれば、短時間で異物一体成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施形態の異物一体成形方法を実施することができる鋳造装置を模式的に示す正面図である。
【図２】図２は実施形態の異物一体成形方法を実施することができる鋳造装置を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は実施形態の異物一体成形方法を実施することができる鋳造装置が備える固定型、中間型及び可動型を示す断面図である。
【図４】図４は実施形態の異物一体成形方法を実施することができる鋳造装置が第１キャビティ及び第２キャビティを形成した状態を示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は実施形態の異物一体成形方法に含まれる工程の一部を時系列的に示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は実施形態の異物一体成形方法に含まれる工程の一部を時系列的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１１】
（実施形態）
まず、図面を参照しつつ、本実施形態の異物一体成形方法を実施することができる鋳造装置１について説明する。その後、本実施形態の異物一体成形方法について説明する。ここで、図３は、固定型、中間型及び可動型を示す断面図であるが、断面であることを示すハッチングは省略されている。また、図４は第１キャビティ及び第２キャビティを形成した状態を示す断面図であるが、断面であることを示すハッチングは省略されている。
【００１２】
鋳造装置１は、ダイカスト成形により、少なくとも第１の成形材料と、この第１の成形材料とは異なる第２の成形材料とが一体となった異物一体成形体２３を成形する（図６（Ｃ）参照）。本実施形態における第１の成形材料は、金属材料の一例であるアルミ合金材１９である。第２の成形材料は、樹脂材料２１である。このため、本実施形態における異物一体成形体２３は、アルミ合金材１９によって成形された中間成形体２０と樹脂材料２１によって形成された樹脂成形部２２とが一体となって成形されている。これらの材料の組み合わせは、一例である。従来周知である第１の成形材料と第２の成形材料の組み合わせであれば、本実施形態の異物一体成形方法によって異物一体成形体とすることができる。
【００１３】
鋳造装置１は、ベース部２の一端側に立てた状態で設けられた固定壁３を備える。固定壁３の一面側には、第１の型となる固定型４が設けられている。図３を参照すると、固定型４には、第１キャビティ形成部４ａが設けられている。第１キャビティ形成部４ａは、図２では省略されている。ベース部２の他端側には、固定壁３と対向配置されたガイド支持部５が設けられている。固定壁３とガイド支持部５との間には、ガイド桿６が配置されている。ガイド桿６には、後に説明する可動壁１１が移動可能に装着されている。なお、固定壁３とガイド支持部５を設置することができれば、ベース部２は必ずしも必要ではない。固定壁３とガイド支持部５は、例えば、床に直接設置するようにしてもよい。
【００１４】
第１キャビティ形成部４ａは、異物一体成形体２３を形成する中間成形体２０において、樹脂成形部２２との接合面を形成する。そこで、中間成形体２０と樹脂成形部２２とが分離することがないように接合できるように、中間成形体２０の樹脂成形部２２との接合面には、微小な凹凸が設けられていることが望ましい。そこで、本実施形態における第１キャビティ形成部４ａの表面には微細な凹凸が形成されている。
【００１５】
鋳造装置１は、固定壁３に並列させた中間壁７を備える。中間壁７の一面側には、第２の型となる中間型８１が設けられている。また、中間壁７の他面側には、第２の型となる中間型８２が設けられている。中間型８１と中間型８２は、同一の寸法及び形状を備えている。図３を参照すると、中間型８１には、第２キャビティ形成部８１ａが設けられている。中間型８２には、第２キャビティ形成部８２ａが設けられている。第２キャビティ形成部８１ａと第２キャビティ形成部８２ａは、同一の寸法及び形状を備えている。従って、中間壁７は、表裏のそれぞれの面に同一形状の中間型を備えている。第２キャビティ形成部８１ａは、図２では、省略されている。
【００１６】
中間壁７は、回転テーブル９に立てた状態で設けられている。回転テーブル９は、台座部９ａと回転板９ｂを備えており、回転板９ｂは、台座部９ａに対して回転可能に設けられている。回転板９ｂは、図示しないサーボモータによって回転するが手動で回転させてもよい。中間壁７は、回転板９ｂ上に取り付けられている。これにより、中間壁７は、中間型８１が固定型４に対向する状態と、中間型８２が固定型４に対向する状態との間で回転できる。
【００１７】
回転テーブル９には、第１駆動部１０が装着されている。第１駆動部１０は、ナット部１０ａ、ボールねじ１０ｂ及びサーボモータ１０ｃを含む。ナット部１０ａは、台座部９ａの底面に装着されている。ボールねじ１０ｂは、ナット部１０ａに挿通され、その一端部が固定壁３まで到達し、回転可能に支持されている。サーボモータ１０ｃは、ボールねじ１０ｂの他端部に装着され、ボールねじ１０ｂを回転させる。第１駆動部１０を作動させることで、回転テーブル９上に設置された中間壁７を、固定壁３に対して接近及び離間させることができる。第１駆動部１０は、図２では省略されている。
【００１８】
回転テーブル９により中間型８１と固定型４とを対向させ、さらに、第１駆動部１０により中間壁７を固定壁３側へ移動させることで、中間型８１と固定型４とを当接させ、型締め状態とすることができる。これにより、第１キャビティ形成部４ａと第２キャビティ形成部８１ａとによって第１キャビティＣａ１が形成される（図４参照）。なお、回転テーブル９により中間壁７を回転させ、中間型８２と固定型４とを対向させた状態としているときには、第１キャビティ形成部４ａと中間型８２が備える第２キャビティ形成部８２ａとによって第１キャビティＣａ１が形成される。
【００１９】
可動壁１１は、ガイド桿６に支持されると共に、中間壁７を隔てて固定壁３と対向配置されている。可動壁１１の中間壁７と対向する面には、第３の型となる可動型１２が設けられている。図３を参照すると、可動型１２には、第３キャビティ形成部１２ａが形成されている。
【００２０】
可動壁１１には、第２駆動部１３が装着されている。第２駆動部１３は、ナット部１３ａ、ボールねじ１３ｂ及びサーボモータ１３ｃを含む。ナット部１３ａは、可動壁１１の下部に装着されている。ボールねじ１３ｂは、ナット部１３ａに挿通され、その一端部が固定壁３まで延設されている。サーボモータ１３ｃは、ボールねじ１３ｂの他端部に装着され、ボールねじ１３ｂを回転させるようになっている。第２駆動部１３を作動させることで、可動壁１１を、中間壁７に対して接近及び離間させることができる。第２駆動部１３は、図２では省略されている。
【００２１】
回転テーブル９により中間型８２と可動型１２とを対向させ、さらに、第２駆動部１３により可動壁１１を中間壁７側へ移動させることで、中間型８２と可動型１２とを当接させ、型締め状態とすることができる。これにより、第２キャビティ形成部８２ａと第３キャビティ形成部１２ａとによって第２キャビティＣａ２が形成される（図４参照）。回転テーブル９により中間壁７を回転させ、中間型８１と可動壁１１とを対向させた状態としているときには、中間型８１が備える第２キャビティ形成部８１ａと第３キャビティ形成部１２ａとによって第２キャビティＣａ２が形成される。
【００２２】
中間型は、回転テーブル９によって回転する中間壁７の向きに応じて固定型４に対向できると共に、可動型１２に対向することができればよい。このような中間型は、少なくとも一つ装備されていればよいが、本実施形態の中間壁７は、二つの中間型８１、８２を備える。そのため、一方の中間型を固定型４と対向させているときに、他方の中間型を可動型１２と対向させることができる。このため、例えば、第１キャビティＣａ１と、第２キャビティＣａ２とを時間的に並行して形成し、それぞれのキャビティに対して同時進行で射出工程を行うことで、作業効率を向上させることができる。また、３つ以上の中間型を装備した形態とすることもできる。３つ以上の中間型を装備する場合、それらの中間型を、例えば、周状に配置する。この場合、周状に配置された中間型のうち、固定型４と対向する中間型と、可動型１２と対向する中間型以外の中間型を待機状態としておくことができる。
【００２３】
鋳造装置１は、第１射出装置１５を備える。第１射出装置１５は、第１キャビティＣａ１にアルミ合金材１９を射出する（図５（Ａ）参照）。第１射出装置１５は、固定型４に形成されたスリーブ１６に接続されており、スリーブ１６を通じてアルミ合金材１９を第１キャビティＣａ１へ射出する。スリーブ１６には、プランジャ１６ａが配置されている。プランジャ１６ａは、スリーブ１６内で作動することで、アルミ合金材１９を第１キャビティＣａ１内へ圧送する。
【００２４】
鋳造装置１は、第２射出装置１７を備える。第２射出装置１７は、第２キャビティＣａ２に樹脂材料２１を射出する（図６（Ｂ）参照）。第２射出装置１７は、可動型１２に形成されたスプルー１８に接続されており、スプルー１８を通じて樹脂材料２１を第２キャビティＣａ２へ射出する。
【００２５】
本実施形態の異物一体成形方法は、鋳造装置１を用いて実施することができる。以下、図５（Ａ）〜図６（Ｃ）を参照しつつ、異物一体成形方法の一例について説明する。なお、図５（Ａ）〜図６（Ｃ）は、固定型４、中間型８１、８２及び可動型１２の時系列的な動作を示している。
【００２６】
まず、中間型８１を固定型４に対向させた状態の中間壁７を第１駆動部１０によって固定壁３へ接近させることで、図５（Ａ）に示すように、固定型４と中間型８１との型締めが行われる。これにより、第１キャビティ形成部４ａと第２キャビティ形成部８１ａとによって第１キャビティＣａ１が形成される。そして、スリーブ１６を通じて第１キャビティＣａ１内にアルミ合金材１９が射出される。これにより、第１キャビティＣａ１内に中間成形体２０が成形される。
【００２７】
つぎに、図５（Ｂ）に示すように、中間壁７を固定壁３から離間させ、固定型４と中間型８１との型開きが行われる。このとき、中間成形体２０は、第２キャビティ形成部８１ａに保持された状態となっている。すなわち、第２キャビティ形成部８１ａは、中間成形体２０の保持部として機能している。第２キャビティ形成部８１ａに保持された中間成形体２０は、第２キャビティ形成部８１ａから取り出されることなく、次工程に移行する。なお、この時点における中間成形体２０には、スリーブ１６に近い位置に方案２０ａが連なった状態となっている。そこで、固定型４と中間型８１との型開きが行われた後に、方案２０ａの切断が行われる。
【００２８】
つぎに、回転テーブル９により中間壁７を回転させ、図５（Ｃ）に示すように、第２キャビティ形成部８１ａに中間成形体２０を保持した状態の中間型８１を可動型１２と対向させる。
【００２９】
つぎに、可動型１２が中間型８１に対向した状態の可動壁１１を第２駆動部１３によって中間壁７へ接近させることで、図６（Ａ）に示すように、中間型８１と可動型１２との型締めが行われる。これにより、第２キャビティ形成部８１ａと第３キャビティ形成部１２ａとによって第２キャビティＣａ２が形成される。
【００３０】
本実施形態では、２つの中間型８１、８２を備えているので、中間型８１と可動型１２との型締めと並行して固定型４と中間型８２との型締めを行う。固定型４と中間型８２との型締めは、中間型８２を固定型４に対向させた状態の中間壁７を第１駆動部１０によって固定壁３へ接近させることで行われる。これにより、第１キャビティ形成部４ａと第２キャビティ形成部８２ａとによって第１キャビティＣａ１が形成される。
【００３１】
つぎに、図６（Ｂ）に示すように、スプルー１８を通じて第２キャビティＣａ２内に樹脂材料２１が射出される。これにより中間成形体２０と樹脂成形部２２とが一体となった異物一体成形体２３が成形される。このとき、本実施形態では、樹脂材料２１の射出と並行して、第１キャビティＣａ１内にもアルミ合金材１９が射出される。これにより、異物一体成形体２３の成形と並行して第１キャビティＣａ１内に中間成形体２０が成形される。
【００３２】
ついで、図６（Ｃ）に示すように、可動壁１１を中間壁７から離間させ、中間型８１と可動型１２との型開きが行われる。そして、異物一体成形体２３が取り出される。これにより、一連の工程が終了する。
【００３３】
本実施形態では、中間型８１と可動型１２との型開きと並行して、中間壁７を固定壁３から離間させ、固定型４と中間型８２との型開きが行われる。このとき、第２キャビティ形成部８２ａには、中間成形体２０が保持されている。この中間成形体２０は、方案２０ａが切断され、その後、図５（Ｃ）で示す工程以降と同様の工程を経ることで樹脂成形部２２と一体化される。一方、図６（Ｃ）において異物一体成形体２３が取り出された中間型８１は、再度、第１キャビティＣａ１の形成に供される。このように並行して実施される工程を繰り返し行うことで、連続して異物一体成形体２３を成形するときの時間を短縮することができる。
【００３４】
本実施形態によれば、第１の成形材料であるアルミ合金材１９によって成形された中間成形体２０を中間型８１、８２から取り出すことなく、第２の成形材料である樹脂材料２１の射出工程へ供される。すなわち、中間成形体２０を中間型８１、８２から取り出す工程や、取り出した中間成形体２０を他の型へ移動させ、セットする工程が不要となる。この結果、短時間で異物一体成形体を得ることができる。
【００３５】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３６】
１  鋳造装置
２  ベース部
３  固定壁
４  固定型
４ａ  第１キャビティ形成部
７  中間壁
８１、８２  中間型
８１ａ、８２ａ  第２キャビティ形成部
９  回転テーブル
１０  第１駆動部
１１  可動壁
１２  可動型
１２ａ  第３キャビティ形成部
１３  第２駆動部
１５  第１射出装置
１７  第２射出装置
１９  アルミ合金材
２０  中間成形体
２１  樹脂材料
２２  樹脂成形部
２３  異物一体成形体
Ｃａ１  第１キャビティ
Ｃａ２  第２キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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