(57)【要約】【課題】発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形法を用いた成形加工において、金型の設計段階で、金型内に射出される発泡性樹脂の流体解析を行うために最適な発泡性樹脂のガス溶解度を予測し、より精度の高い発泡性樹脂の流動解析を行う。【解決手段】金型内へ射出された発泡性樹脂のガス溶解度を、溶解度式（Ｉ）：  Ｃ＝α（ｔ）×Ａ（Ｔ）×Ｐ＋β（ｔ）  ［Ｃは発泡性樹脂のガス溶解度、ｔは発泡性樹脂が金型内に射出されてからの時間、Ｔは発泡性樹脂の温度、Ｐは発泡性樹脂の圧力、α（ｔ）は時間ｔの関数、Ａ（Ｔ）は発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる温度Ｔの関数、β（ｔ）は時間ｔの関数を表す］  を用いて求める。この発泡性樹脂のガス溶解度を用いて算出した粘度を成形条件データとして、ＣＡＥシステムにて発泡射出成形シミュレーションを行う。【選択図】図４
2008143111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工における、前記発泡性樹脂内へのガス溶解度を予測する方法であって、
発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる発泡性樹脂の温度の関数と、発泡性樹脂の圧力と、発泡性樹脂が金型内へ射出されてからの溶解度の時間変化を表現するための変数とを用いて、発泡性樹脂内へのガス溶解度を求めることを特徴とする、
ガス溶解度予測方法。
【請求項２】
発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工における、前記発泡性樹脂内へのガス溶解度を予測する方法であって、
前記金型内へ射出された発泡性樹脂のガス溶解度を、
溶解度式（Ｉ）：  Ｃ＝α（ｔ）×Ａ（Ｔ）×Ｐ＋β（ｔ）
［前記溶解度式（Ｉ）中、Ｃは発泡性樹脂のガス溶解度、ｔは発泡性樹脂が金型内に射出されてからの時間、Ｔは発泡性樹脂の温度、Ｐは発泡性樹脂の圧力、α（ｔ）は時間ｔの関数、Ａ（Ｔ）は発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる温度Ｔの関数、β（ｔ）は時間ｔの関数を表す］
を用いて求めることを特徴とする、ガス溶解度予測方法。
【請求項３】
前記溶解度式（Ｉ）において、α（ｔ）は、時間ｔの経過に伴って増大し、１に近づく変数であることを特徴とする、請求項２に記載のガス溶解度予測方法。
【請求項４】
前記溶解度式（Ｉ）において、β（ｔ）は、時間ｔの経過に伴って減少し、ゼロに近づく変数であることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のガス溶解度予測方法。
【請求項５】
発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を評価するためにＣＡＥシステムにて行われる発泡性樹脂の流動解析方法であって、
請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）にて求めたガス溶解度を用いて発泡性樹脂の粘度を算出し、
算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用することを特徴とする、
発泡性樹脂の流動解析方法。
【請求項６】
発泡射出成形装置にて発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を、評価するためのＣＡＥシステムにて行われる発泡性樹脂の流動解析方法であって、
成形品に対応する成形品モデルデータを取得するステップと、
前記成形品モデルデータに金型構成要素の付帯条件を付与した成形品有限要素モデルデータを作成するステップと、
前記成形品有限要素モデルデータに、予め設定される発泡性樹脂の粘度を少なくとも含む成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとを付与して、発泡性樹脂の流動解析を行うステップと、
前記発泡性樹脂の流動解析にて得られた発泡性樹脂の温度及び圧力と、請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）とより求めたガス溶解度を用いて、発泡性樹脂の粘度を算出するステップと、
算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用して、発泡性樹脂の流動解析を行うステップとを、
含むことを特徴とする、発泡性樹脂の流動解析方法。
【請求項７】
発泡射出成形装置にて発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を、評価するためのＣＡＥシステムに、
成形品に対応する成形品モデルデータを取得する処理と、
前記成形品モデルデータに金型構成要素の付帯条件を付与した成形品有限要素モデルデータを作成する処理と、
前記成形品有限要素モデルデータに、発泡性樹脂の粘度を少なくとも含む成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとを付与して、発泡性樹脂の流動解析を行う処理と、
前記発泡性樹脂の流動解析にて得られた発泡性樹脂の温度及び圧力と、請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）とにより求めたガス溶解度を用いて、発泡性樹脂の粘度を算出する処理と、
算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用して、発泡性樹脂の流動解析を行う処理とを、
実行させることを特徴とする、発泡性樹脂の流動解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡射出成形加工に関し、金型内における発泡性樹脂のガス溶解度の予測技術、並びに、この発泡性樹脂のガス溶解度予測技術を用いた発泡性樹脂の流動解析技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡剤又は気体を添加した原料樹脂を射出成形して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形法が知られている。このような発泡射出成形法は、外観が良好で内部のみ発泡した成形品が得られることを特徴とするものである。
例えば、発泡射出成形法の一手法であるＵＳＭ法は、発泡剤又は気体を含む原料樹脂を金型内のキャビティに射出して充填したのち、該キャビティの一部を拡大させて発泡させる方法である。
【０００３】
従来、射出成形においては、実際に成形金型を製作し、この金型を射出成形機に装着して樹脂成形品を製作する前の段階で、コンピュータを用いたシミュレーションにより成形品の品質予測を行う、計算機援用エンジニアリング（ＣＡＥ）解析手法が提案されている。例えば、特許文献１においては、ＣＡＥ解析手法を用いて、射出成形品の品質をシミュレーションの段階で予測する方法が提案されている。
このようなＣＡＥ解析手法は、先ず、計算機援用設計（ＣＡＤ）システムにより作成された最終的な樹脂成形品に対応する成形品モデルデータに対して、ゲート、ランナ等の金型構成用素の付帯条件を付加してＣＡＥ解析用の有限要素からなる成形品有限要素モデルデータを作成し、次いで、作成した成形品有限要素モデルデータにより射出成形における金型内の溶湯の流れや凝固状態をシミュレーションするＣＡＥ解析を行い、所望の成形品形状が得られる金型形状及び成形条件（射出成形機に設定するための温度や圧力等のプロファイル等）を決定するものである。
【０００４】
ところが、発泡射出成形では、上記のような射出成形とは異なり、成形工程にて発泡剤又は気体による発泡があるため、射出成形と同様の手法では、金型内の溶湯の流れや凝固状態を正確にシミュレーションすることができない。つまり、発泡射出成形では、発泡剤又は気体による発泡があるため、溶湯である樹脂に溶解しているガスの量は、金型内に射出されてから減少し、これに起因して樹脂の粘度が成形中に変化するのである。従って、樹脂のガス溶解度の変化を把握せずに、発泡射出成形における樹脂の流動解析を正確に行うことは困難である。
【０００５】
一般に、樹脂のガス溶解度は、ヘンリーの法則を用いて予測することができる。ヘンリーの法則とは、温度一定の条件下における気体成分の溶解度は，気相中の前記気体成分の分圧に比例するというものである。この法則が十分によく成立するのは，気相の圧力があまり高くなく、気体が理想気体の法則を少なくとも近似的に満足し、かつ気体の溶解度があまり大きくなく、溶液が十分に希薄な場合である。いいかえれば、気相や溶液相の性質が理想的であるほどヘンリーの法則が厳密に成立する。
【０００６】
実験的に行われる溶解度測定では、長時間（２時間〜１２時間程度）をかけてガスを樹脂（溶液）に飽和させたうえで溶解度を測定する。これに対し、発泡射出成形では、金型内にガスが溶解している樹脂を充填し降圧させるが、これに要する時間は１〜２分程度であってガスの溶解が平衡状態となる前に成形が終了してしまう。つまり、発泡射出成形の流動解析において、ヘンリーの法則をそのまま適用させて樹脂のガス溶解度を算出すると、実際の樹脂の湯流れの状態から大幅なズレが生じてしまうのである。
【特許文献１】特開平１０−１３８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明では、発泡剤又は気体を添加した原料樹脂（発泡性樹脂）を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形法を用いた成形加工において、成形品や成形金型の設計段階で、金型内に射出される発泡性樹脂の流体解析を行うために最適な発泡性樹脂のガス溶解度を予測する技術と、この技術を採用したより正確な発泡性樹脂の流動を解析する技術とを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工における、前記発泡性樹脂内へのガス溶解度を予測する方法であって、発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる発泡性樹脂の温度の関数と、発泡性樹脂の圧力と、発泡性樹脂が金型内へ射出されてからの溶解度の時間変化を表現するための変数とを用いて、発泡性樹脂内へのガス溶解度を求めるものである。
【００１０】
請求項２においては、発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工における、前記発泡性樹脂内へのガス溶解度を予測する方法であって、前記金型内へ射出された発泡性樹脂のガス溶解度を、溶解度式（Ｉ）：Ｃ＝α（ｔ）×Ａ（Ｔ）×Ｐ＋β（ｔ）［前記溶解度式（Ｉ）中、Ｃは発泡性樹脂のガス溶解度、ｔは発泡性樹脂が金型内に射出されてからの時間、Ｔは発泡性樹脂の温度、Ｐは発泡性樹脂の圧力、α（ｔ）は時間ｔの関数、Ａ（Ｔ）は発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる温度Ｔの関数、β（ｔ）は時間ｔの関数を表す］を用いて求めるものである。
【００１１】
請求項３においては、前記溶解度式（Ｉ）において、α（ｔ）は、時間ｔの経過に伴って増大し、１に近づく変数であるものである。
【００１２】
請求項４においては、前記溶解度式（Ｉ）において、β（ｔ）は、時間ｔの経過に伴って減少し、ゼロに近づく変数であるものである。
【００１３】
請求項５においては、発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を評価するためにＣＡＥシステムにて行われる発泡性樹脂の流動解析方法であって、請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）にて求めたガス溶解度を用いて発泡性樹脂の粘度を算出し、算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用するものである。
【００１４】
請求項６においては、発泡射出成形装置にて発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を、評価するためのＣＡＥシステムにて行われる発泡性樹脂の流動解析方法であって、成形品に対応する成形品モデルデータを取得するステップと、前記成形品モデルデータに金型構成要素の付帯条件を付与した成形品有限要素モデルデータを作成するステップと、前記成形品有限要素モデルデータに、予め設定される発泡性樹脂の粘度を少なくとも含む成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとを付与して、発泡性樹脂の流動解析を行うステップと、前記発泡性樹脂の流動解析にて得られた発泡性樹脂の温度及び圧力と、請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）とにより求めたガス溶解度を用いて、発泡性樹脂の粘度を算出するステップと、算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用して、発泡性樹脂の流動解析を行うステップとを、含むものである。
【００１５】
請求項７においては、発泡射出成形装置にて発泡剤又は気体を添加した発泡性樹脂を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形加工を、評価するためのＣＡＥシステムに、成形品に対応する成形品モデルデータを取得する処理と、前記成形品モデルデータに金型構成要素の付帯条件を付与した成形品有限要素モデルデータを作成する処理と、前記成形品有限要素モデルデータに、発泡性樹脂の粘度を少なくとも含む成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとを付与して、発泡性樹脂の流動解析を行う処理と、前記発泡性樹脂の流動解析にて得られた発泡性樹脂の温度及び圧力と、請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の溶解度式（Ｉ）とより求めたガス溶解度を用いて、発泡性樹脂の粘度を算出する処理と、算出した発泡性樹脂の粘度を成形条件として採用して、発泡性樹脂の流動解析を行う処理とを、実行させるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
本発明によれば、発泡射出成形において、発泡剤又は気体を添加した原料樹脂（発泡性樹脂）の流動解析を行うに際して、樹脂のガス溶解度をより正確に、比較的単純な計算で予測することができる。
また、前記樹脂のガス溶解度の予測方法を採用することにて樹脂のガス溶解度をより正確に求めるので、より精度の高い発泡樹脂の流動解析を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る発泡射出成形シミュレーション方法の流れ図、図２は発泡性樹脂の粘度とせん断速度との関係を示す図、図３はヘンリーの法則に基づく樹脂のガス溶解度を示す図、図４は本実施例に係る修正溶解度式に基づく樹脂のガス溶解度を示す図、図５は溶解度低下第一変数αと時間の関係を示す図、図６は溶解度低下第二変数βと時間の関係を示す図である。
【００１９】
本発明は、発泡剤又は気体を添加した原料樹脂（以下、「発泡性樹脂」と記載する。）を金型内へ射出して、発泡体である成形品を得る発泡射出成形法を用いた成形加工において、成形品や成形金型の設計段階で、金型内に射出される発泡性樹脂（溶湯）の流れを予測する流体解析を行うための技術である。
【００２０】
一般に、発泡射出成形加工に用いる成形金型を作成する際には、計算機援用設計システム（ＣＡＤシステム）による設計と、計算機援用エンジニアリングシステム（ＣＡＥシステム）による評価とが行われる。
前記ＣＡＥシステムには、発泡射出成形シミュレーションを行うために必要となる発泡射出成形の成形条件データが予め設定される。この成形条件データには、『発泡性樹脂の粘度η』が含まれる。この発泡性樹脂の粘度ηは、下記［数１］に示す粘度式を用いて算出することができる。
【００２１】
【数１】
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【００２２】
発泡射出成形では、溶湯である発泡性樹脂が金型内に射出されると樹脂圧力Ｐが低下して、該発泡性樹脂に含まれるガス（例えば、二酸化炭素ガス）の量が減少し、これに起因して発泡性樹脂の粘度が変化する。発泡性樹脂は、その粘度ηが大きければ流動速度が小さく、粘度ηが小さければ流動速度が大きいことから、流動解析においては、発泡性樹脂の粘度ηは重要な要素の一つであり、発泡性樹脂のガス溶解度Ｃを無視することはできない。
図２では、発泡性樹脂の粘度ηをせん断速度の関数として表したものを、異なる二つのガス溶解度Ｃの発泡性樹脂について示しており、発泡性樹脂のガス溶解度Ｃが低いほど、せん断速度が速いことがわかる。
【００２３】
通常、液体への気体の溶解度は、ヘンリーの法則に基づいて算出することができる。つまり、発泡性樹脂のガス溶解度Ｃは、ヘンリーの法則に基づく溶解度式（下記［数２］）を用いて算出することができる。
【００２４】
【数２】
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【００２５】
なお、［数２］中、Ｃは発泡性樹脂のガス溶解度、Ｔは発泡性樹脂の温度、Ｐは発泡性樹脂の圧力、Ａ（Ｔ）は発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる温度Ｔの関数（ヘンリー係数）を表す。
【００２６】
発泡性樹脂のガス溶解度Ｃと樹脂圧力Ｐとの関係は、実験的に長時間（２時間〜１２時間程度）をかけてガスを樹脂に十分に飽和させたうえで測定すると、例えば図３に示されるような一次直線に近似される。これは、［数２］に示すヘンリーの法則に基づく溶解度式によくあてはまる。
以下、例えば図３に示されるような、ヘンリーの法則に基づく発泡性樹脂のガス溶解度Ｃと樹脂圧力との関係を示す線を、「ヘンリーの法則に基づく溶解度線」と記載する。
このヘンリーの法則に基づく溶解度線は、原点を通る直線であって、樹脂圧力Ｐが大きくなるほど発泡性樹脂のガス溶解度Ｃは増大する。また、ヘンリーの法則に基づく溶解度線は、樹脂温度Ｔが低いほど、前記直線の傾きは小さい。
【００２７】
しかし、発泡射出成形においては、（１）金型内に発泡性樹脂が射出されて樹脂圧力が低下することによって、予め発泡性樹脂に溶解しているガスが、該発泡性樹脂から放出されるのものであること、（２）発泡性樹脂が金型内に射出され充填されてから型開きされるまでの時間が僅か数分程度であり、この僅かな時間に発泡性樹脂への気体の溶解が平衡に達することは難しいこと、（３）一気にガスが発泡性樹脂から放出されるものでないこと、の理由から、上記［数２］に示すヘンリーの法則に基づく溶解度式を用いて算出されたガス溶解度と実際のガス溶解度との差異は、正確なシミュレーションを行うことが困難な程度に、大きいものとなる。
【００２８】
そこで、本発明では、発泡射出成形における発泡性樹脂のガス溶解度Ｃを、下記［数３］で示される発泡性樹脂のガス溶解度Ｃの式（以下、「修正溶解度式」と記載する。）を用いて算出することを特徴としている。
つまり、［数２］に示すヘンリーの法則に基づく溶解度式に、発泡性樹脂が金型内へ射出されてからの溶解度の時間変化を表現するための変数を加味して、金型内における発泡性樹脂のガス溶解度Ｃを予測するのである。従って、修正溶解度式は、発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる発泡性樹脂の温度Ｔの関数Ａ（Ｔ）と、発泡性樹脂の圧力Ｐと、発泡性樹脂が金型内へ射出されてからの溶解度の時間変化を表現するための変数とを、含んで構成されることとなる。
なお、発泡性樹脂が金型内へ射出されたときに、樹脂圧力Ｐが低下し始め、発泡性樹脂のガス溶解度Ｃが変化を始めることとなる。
【００２９】
【数３】
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【００３０】
なお、［数３］中、Ｃは発泡性樹脂のガス溶解度、ｔは発泡性樹脂が金型内に射出されてからの時間、Ｔは発泡性樹脂の温度、Ｐは発泡性樹脂の圧力、α（ｔ）は溶解度低下第一変数とする時間ｔの関数、Ａ（Ｔ）は発泡性樹脂及び該発泡性樹脂に溶解しているガスの関係により定まる温度Ｔの関数（ヘンリー係数）、β（ｔ）は溶解度低下第二変数とする時間ｔの関数を表す。
【００３１】
前記溶解度低下第一変数α（ｔ）は、例えば図５に示すように、時間ｔの経過に伴って増大し、１に近づく変数である。
また、前記溶解度低下第二変数β（ｔ）は、例えば図６に示すように、時間ｔの経過に伴って減少し、ゼロに近づく変数である。
つまり、修正溶解度線は、時間ｔの経過に伴って、やがてヘンリーの法則に基づく溶解度線に近づくこととなる。
なお、前記溶解度低下第一変数α（ｔ）、並びに、溶解度低下第二変数β（ｔ）は、実験的に求められ、予めＣＡＥシステムに設定される。
【００３２】
［数３］に示す修正溶解度式は、例えば図４に示される発泡性樹脂のガス溶解度Ｃと樹脂圧力Ｐとの関係を示す直線として表すことができる。以下、［数３］の修正溶解度式に基づく発泡性樹脂のガス溶解度Ｃと樹脂圧力Ｐとの関係を示す線を、「修正溶解度線」と記載する。
この修正溶解度線は、原点を通らない直線であって、樹脂圧力Ｐが大きくなるほど発泡性樹脂のガス溶解度Ｃは増大する。
また、この修正溶解度線は、樹脂温度Ｔが低いほど、直線の傾きは大きく、つまり、樹脂温度Ｔが低いほど多くのガスが発泡性樹脂に溶解する。
そして、同一の樹脂温度Ｔで比較すれば、ヘンリーの法則に基づく溶解度線の傾きよりも、修正溶解度線の傾きの方が小さい。
【００３３】
次に、ＣＡＥシステムによる発泡性樹脂の流動解析方法について説明する。
この流動解析方法には、上述の修正溶解度式が採用される。
【００３４】
前記ＣＡＥシステムは、計算機援用エンジニアリング（Computer  Aided  Engineering）の技術にて、成形品有限要素モデルデータに基づいて発泡射出成形シミュレーションを行うための手段である。
前記ＣＡＥシステムは、電子計算機である汎用コンピュータに発泡射出成形ＣＡＥ解析プログラムをインストールしたものであって、前記プログラム及びこれに使用されるパラメータ、並びにデータベースが格納された記憶部が備えられる。前記ＣＡＥシステムのデータベースには、金型の付帯条件データや、成形条件データや性能データ等が格納される。前記発泡射出成形のＣＡＥ解析プログラムには、発泡性樹脂の流動解析プログラム、凝固解析プログラム等のサブプログラムが含まれる。
なお、ＣＡＥシステムとして、発泡射出成形シミュレーションを行う専用装置を採用することもできる。
【００３５】
ＣＡＥシステムには、ＣＡＤシステムにより作成された成形品有限要素モデルデータに、成形条件を与えることにより、発泡射出成形シミュレーションを行う機能が備えられる。
本実施例においては、ＣＡＥシステムによる発泡射出成形シミュレーションに、発泡射出成形における金型内の発泡性樹脂の湯流れのシミュレーションが含まれる。この発泡射出成形シミュレーションを通じて、発泡性樹脂の流動解析が行われ、発泡性樹脂の流動パターンや、金型内に発泡性樹脂が充填されたときの発泡性樹脂の圧力（樹脂圧力Ｐ）、発泡性樹脂の温度（樹脂温度Ｔ）、及び、発泡性樹脂を発泡させる気体の樹脂への溶解度（ガス溶解度Ｃ）等が、算出される。
【００３６】
先ず、図１に示すように、ＣＡＤシステムにて作成された成形品モデルデータ（ＣＡＤデータ）が、ＣＡＥシステムに供給される（Ｓ２１）。前記成形品モデルデータとは、最終的な樹脂成形品の有限要素モデルデータである。
なお、前記ＣＡＤシステムは、計算機援用設計（Computer  Aided  Design）の技術にて、有限要素モデルデータを作成するための手段であって、本実施例においてはＣＡＥシステムに作成した成形品モデルデータを提供可能に構成される。
【００３７】
次いで、ＣＡＥシステムにて、前記成形品モデルデータに対して、ゲート、ランナ等の金型構成要素の付帯条件が付加されて、ＣＡＥ解析用の有限要素からなる成形品有限要素モデルデータが作成される（Ｓ２２）。
【００３８】
続いて、同じくＣＡＥシステムにて、前記成形品有限要素モデルデータに、金型温度、発泡性樹脂の射出速度、温度、粘度η０、比熱、ガス圧力、体積などの、発泡性樹脂の仕様及び特性等を含む、成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとが付与されて（Ｓ２３）、第一次発泡射出成形シミュレーション（ＣＡＥ解析）が行われる（Ｓ２４）。
前記成形条件データに含まれる「発泡性樹脂の粘度η０」は、［数２］に示すヘンリーの法則に基づく溶解度式を用いて算出され、予めＣＡＥシステムのデータベースに設定されたものである。
【００３９】
前記第一次発泡射出成形シミュレーションでは、発泡射出成形における金型内の発泡性樹脂の湯流れがシミュレーションされ、金型内の発泡性樹脂の流動解析が行われる。この第一次発泡射出成形シミュレーションでは、発泡性樹脂の流動パターンや、金型内に発泡性樹脂が充填されたときの発泡性樹脂の圧力（樹脂圧力Ｐ）、発泡性樹脂の温度（樹脂温度Ｔ）、及び、発泡性樹脂を発泡させる気体の樹脂への溶解度（ガス溶解度Ｃ０）等が、算出される。
【００４０】
続いて、上記第一次発泡射出成形シミュレーションにて得られた樹脂温度Ｔ、樹脂圧力Ｐを［数３］の修正溶解度式に代入してガス溶解度Ｃ１が算出される。この算出されたガス溶解度Ｃ１と、樹脂温度Ｔと、せん断速度とを、［数１］の粘度式に代入して、粘度η１が算出される（Ｓ２５）。
【００４１】
そして、算出された粘度η１が、前記第一次発泡射出成形シミュレーションにて用いられた成形条件データに含まれる粘度η０に置き換えられて、再度、発泡射出成形シミュレーション（第二次発泡射出成形シミュレーション）がＣＡＥシステムにて行われる（Ｓ２６）。
なお、前記成形品有限要素モデルデータに、金型温度、発泡性樹脂の射出速度、温度、算出した粘度η１、比熱、ガス圧力、体積などの、発泡性樹脂の仕様及び特性等を含む、成形条件データと、発泡射出成形装置の性能データとを、再度付与して、第二次発泡射出成形シミュレーションを行う構成ともできる。
【００４２】
前記ＣＡＥシステムによる第二次発泡射出成形シミュレーションでは、発泡性樹脂の流動解析、即ち発泡性樹脂の流動パターンの解析が行われ、発泡射出成形における金型内の発泡性樹脂の湯流れのシミュレーションが行われる。これに加え、金型内に充填された発泡性樹脂の凝固状態のシミュレーションを行う構成ともできる。
この第二次発泡射出成形シミュレーションの結果に基づいて、所望の成形品形状が得られる金型形状及び成形条件（射出成形機に設定するための温度や圧力等のプロファイル等）が決定される。
【００４３】
上述の通り、本実施例に係る発泡性樹脂の流動解析方法では、［数３］の修正溶解度式に基づいて発泡性樹脂のガス溶解度を算出するので、より正確に、比較的単純な計算で、発泡性樹脂のガス溶解度を予測することができる。また、このように算出された発泡性樹脂のガス溶解度を利用して算出した粘度を用いることによって、第二次発泡射出成形シミュレーションでは、より精度の高い発泡樹脂の流動解析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例に係る発泡射出成形シミュレーション方法の流れ図。
【図２】発泡性樹脂の粘度とせん断速度との関係を示す図。
【図３】ヘンリーの法則に基づく樹脂のガス溶解度を示す図。
【図４】本実施例に係る修正溶解度式に基づく樹脂のガス溶解度を示す図。
【図５】溶解度低下第一変数αと時間の関係を示す図。
【図６】溶解度低下第二変数βと時間の関係を示す図。
【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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