(57)【要約】【課題】小型かつ安価で作業効率よく、金型着脱作業の障害にならないミスト回収装置により、高温に昇温された金型表面に水性の希釈離型剤を噴霧した際に発生する多量の離型剤蒸気化ミストの飛散、拡散を防止し、作業環境の汚染を防ぐ。【解決手段】開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型１６とコア面のある可動側金型１８の、固定側金型１６の上部にエアー吸引装置２０を、可動側金型１８の上部に前記エアー吸引装置２０に対向してエアー吹き出し装置２１を設け、固定側金型１６と可動側金型１８が開いたときに固定側金型１６と可動側金型１８の間に進入し、固定側金型１６のキャビティ面と可動側金型１６のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズル２２を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型とコア面のある可動側金型の、固定側金型にエアー吸引装置を、可動側金型に前記エアー吸引装置に対向してエアー吹き出し装置を設け、固定側金型と可動側金型が開いたときに固定側金型と可動側金型の間に進入し、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズルを設けた離型剤塗布装置。
【請求項２】
エアー吹き出し装置の吹き出しエアーが固定側金型のキャビティ面にも当たるようにエアー吹き出し方向を広角にした請求項１に記載の離型剤塗布装置。
【請求項３】
固定側金型のキャビティ面に当たるエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を制御する装置を設けた請求項２に記載の離型剤塗布装置。
【請求項４】
開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型とコア面のある可動側金型が開いたときに固定側金型と可動側金型の間に進入し、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズルを設け、前記離型剤塗布ノズルの離型剤噴霧方向と平行な離型剤塗布ノズルの側方を離型剤拡散防止壁で覆い、前記離型剤拡散防止壁に複数のエアー吸引口を設け、集中吸引パイプに接続した離型剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の射出成形において成形品の湯流れと離型性を向上させるために溶湯充填前に金型表面へ塗布する離型剤塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チクソモールドやダイカストはアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金等の溶湯を高圧、高速で鋳型に射出して複雑形状の金属成形品を得る代表的な方法である。
【０００３】
これらの鋳造法では、主に成形品の型離れをよくし、かじりや歪み等の発生を防止する目的で広く離型剤が使用されている。離型剤には油性のものと水性のものがあり、鋳造合金種や金型温度に対するぬれ性や反応性等を考慮して適宜選択して使用されている。
【０００４】
マグネシウム合金のチクソモールド成形の場合、溶湯温度は５８０〜６３０℃で、金型温度は表面から５〜１０ｍｍの深さの位置で２００〜２７０℃になるように温度制御しており、５０ｇ程度の小さな成形品では１ショット２５〜４５秒、４ｋｇを超える大きな成形品では１ショット９０〜１８０秒のサイクルで連続成形され、このとき使用される離型剤は水性のものを純水で３０〜８０倍に希釈して使用している。
【０００５】
以下、金属射出成形加工における従来の離型剤塗布装置ならびに塗布手順について、図３のチクソモールド成形システムの模式図を用いて説明する。
【０００６】
成形機は主に型締めユニットと射出ユニットからなり、射出ユニットは、材料供給ユニット１、材料を溶解する加熱シリンダ２、材料を溶かしながら前方へ送り出すスクリュー（加熱シリンダ２内に配置されているため図示せず）、スクリューを高速で押し出し溶湯を射出するための油圧ユニット３、金型との合わせ面となるノズル４等で構成されている。
【０００７】
一方、型締めユニットは、固定側金型５を取り付ける固定型盤６と可動側金型７を取り付ける可動型盤８および可動型盤８を移動し型締めをするトグル９、両型盤の平行を維持するためのタイバー１０等で構成されている。
【０００８】
これに付帯装置として、離型剤を噴霧するための離型剤塗布ノズル１１、型開閉に合わせて離型剤塗布ノズル１１を上下させるための空圧シリンダ１２が配備されている。離型剤塗布ノズル１１は、希釈した離型剤とエアーとの混合装置（図示せず）とエアー配管を通じてつながっており、噴霧する量をエアー圧で、噴霧時間をタイマー付きエアーバルブで調整できるようになっている。
【０００９】
通常、離型剤塗布ノズル１１は、噴霧する先端部分が数個から数十個に枝分かれており、金型表面に均一に離型剤が塗布できるように工夫されている。
【００１０】
また、離型剤塗布ノズル１１の下方にはオイルパン１３が配置されており、金型表面に塗布された離型剤のうち余剰となって滴下してきたものや成形機の各部に付着した離型剤蒸気化ミストが冷却されて滴下してくるものの受け皿として離型剤の拡散を防止している。
【００１１】
このような成形システムを使ったマグネシウム合金製品のチクソモールド成形において、成形の１サイクルを材料供給からスタートするとしたとき、材料がシリンダ内で溶かされると同時に、可動型盤８は前回のショットで成形された品物を取り出した状態で可動側金型７が開いている。次のショットの離型剤塗布を行うために離型剤塗布ノズル１１は、空圧シリンダ１２によって金型の製品成形部と同じ高さまで下げられる。
【００１２】
次に、可動側金型７と固定側金型５のパーティング面に離型剤塗布ノズル１１から約５秒間多量の離型剤を噴霧した後、金型表面の余剰な離型剤を飛ばすために乾燥エアーが５秒間吹き付けられる。
【００１３】
このとき離型剤の塗布量が不足していると、成形品に焼き付きやかじり等の不良が発生しやすくなる。
【００１４】
離型剤を金型の適切な位置に適切な量塗布することにより、湯境や充填不足等の鋳造欠陥が少ない金属成形品を充填せしめ、かつ、固定側金型５のキャビティ面と可動側金型７のコア面から成形品を低い離型抵抗で取り出すことができる。
【００１５】
前記離型剤塗布は、変形や欠陥の少ない高品質の金属成形品を得るための重要なプロセスであるが、前記のような従来の離型剤塗布装置の構成では、２００℃以上に昇温された金型のパーティング面に常温の水性離型剤を噴霧すると、希釈した離型剤の水分が蒸発し、多量の水蒸気が発生するとともに、離型剤成分を含んだミストが発生し、このミストが成形機の型締め部や成形システム近辺のみならず、成形工場の広範囲に渡って浮遊飛散し、工場全体の作業環境が汚染されるという問題点があった。
【００１６】
ダイカストやチクソモールドの工場では、前記のような離型剤の蒸気化ミストについては特に対策しないこともしばしばであるが、成形機の台数が多い場合、特に大型の成形機を所有する場合、成形工程と他の工程との空間が分離されていない場合等においては、成形時に発生する離型剤の蒸気化ミストの飛散や拡散を防止することが望ましく、工場の他の領域に飛散するのを防止するための方法として、成形用金型の型面に離型剤を塗布する塗布用ノズルの周囲に円筒状のカバーを取り付け、吸気用ダクトによりカバー内の換気を行うもの（例えば、特許文献１参照）や、成形システムの上部に成形機の型締めユニットの設置面積を大きく上回る非常に大きな傘状のミスト回収装置１４を設けるもの等がある。
【００１７】
しかしながら、塗布用ノズルの周囲に円筒状のカバーを取り付ける方法は、カバーにより離型剤の塗布範囲が限定されているため、型面の全面への塗布作業に時間がかかり作業効率が悪く、また、傘状のミスト回収装置１４を設ける方法は、このミスト回収装置１４に、ミストを吸引して液化、ろ過して廃液処理する装置ならびにミスト回収装置１４と廃液処理装置を結ぶ大型の排気ダクト１５が必要であり、このように成形システムとは別にミスト回収装置１４を設置する方法は、ミスト回収装置１４が傘状で大型となり、製作費と運転維持コストがかかり、さらに、金型着脱作業が成形システム上部から行われるため、ミスト回収装置１４が金型着脱作業の障害になる等の問題がある。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１１−２２６９６６号公報（第３頁  段落［００２０］、第４頁  図３）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、金属射出成形加工において、離型剤塗布は変形や欠陥の少ない高品質の金属成形品を得るための重要なプロセスであるが、離型剤塗布時に発生する蒸気化ミストの飛散、拡散を防止するために、従来の離型剤塗布装置は、作業効率が悪かったり、成形システムとは別に傘状で大型のミスト回収装置等を必要とし、その製作費と運転維持コストが大きくなり、さらに、ミスト回収装置が金型着脱作業の障害になる等の問題がある。
【００２０】
本発明は上記の課題を解決するもので、小型でかつ安価で作業効率がよく、金型着脱作業の障害にならないミスト回収装置を備えた離型剤塗布装置を提供することを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型とコア面のある可動側金型の、固定側金型にエアー吸引装置を、可動側金型に前記エアー吸引装置に対向してエアー吹き出し装置を設け、固定側金型と可動側金型が開いたときに固定側金型と可動側金型の間に進入し、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズルを設けた離型剤塗布装置であり、小型かつ安価に効率よく離型剤の蒸気化ミストの飛散、拡散を防止でき、金型着脱作業の障害になることもないという効果が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型とコア面のある可動側金型の、固定側金型にエアー吸引装置を、可動側金型に前記エアー吸引装置に対向してエアー吹き出し装置を設け、固定側金型と可動側金型が開いたときに固定側金型と可動側金型の間に進入し、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズルを設けた離型剤塗布装置であり、固定側金型にエアー吸引装置を、可動側金型に前記エアー吸引装置に対向してエアー吹き出し装置を設けたことにより、固定側金型と可動側金型が開いたときに、固定側金型と可動側金型の間にエアーカーテンができ、離型剤塗布時に発生する蒸気化ミストの飛散、拡散を防止するという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の発明は、エアー吹き出し装置の吹き出しエアーが固定側金型のキャビティ面にも当たるようにエアー吹き出し方向を広角にした請求項１に記載の離型剤塗布装置であり、エアー吹き出し装置の吹き出しエアーが固定側金型のキャビティ面にも当たるようにエアー吹き出し方向を広角にしたことにより、エアー吹き出し装置と別に装置を設けることなく、固定側金型のキャビティ面に塗布された離型剤の余剰分を吹き飛ばすという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の発明は、固定側金型のキャビティ面に当たるエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を制御する装置を設けた請求項２に記載の離型剤塗布装置であり、固定側金型のキャビティ面に当たるエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を制御する装置を設けたことにより、固定側金型のキャビティ面に塗布された離型剤の余剰分を吹き飛ばすのに最適なエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を選ぶことができるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の発明は、開閉自在に設けたキャビティ面のある固定側金型とコア面のある可動側金型が開いたときに固定側金型と可動側金型の間に進入し、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面に離型剤を塗布する離型剤塗布ノズルを設け、前記離型剤塗布ノズルの離型剤噴霧方向と平行な離型剤塗布ノズルの側方を離型剤拡散防止壁で覆い、前記離型剤拡散防止壁に複数のエアー吸引口を設け、集中吸引パイプに接続した離型剤塗布装置であり、離型剤塗布ノズルの離型剤噴霧方向と平行な離型剤塗布ノズルの側方を離型剤拡散防止壁で覆い、前記離型剤拡散防止壁に複数のエアー吸引口を設け、集中吸引パイプに接続したことにより、離型剤塗布ノズル近傍に噴霧された離型剤と、固定側金型のキャビティ面と可動側金型のコア面への離型剤塗布時に発生する蒸気化ミストの吸引をするという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における離型剤塗布装置を用いた成形システム型締めユニットの模式図であり、１６は固定型盤１７に取り付けられたキャビティ面のある固定側金型、１８は前記固定側金型１６に対向して、可動型盤１９に取り付けられたコア面のある可動側金型、２０は前記固定側金型１６の上部に設けられたエアー吸引装置、２１は前記可動側金型１８の上部に前記エアー吸引装置２０に対向して設けられたエアー吹き出し装置、２２は前記固定側金型１６と可動側金型１８が開いたときに固定側金型１６と可動側金型１８の間に進入し、固定側金型１６のキャビティ面と可動側金型１８のコア面に離型剤を塗布する複数の噴出口を有する離型剤塗布ノズルである。
【００２８】
前記離型剤塗布装置により、固定側金型１６のキャビティ面と可動側金型１８のコア面に離型剤を塗布するには、固定側金型１６と可動側金型１８を開いて成形品を取り出した後、型開きをしたまま、離型剤塗布ノズル２２が固定側金型１６と可動側金型１８の間に進入し、その進入動作完了信号を拾ってエアー吹き出し装置２１からエアーの吹き出しが始まり、それと同時にエアー吸引装置２０が作動し、固定側金型１６と可動側金型１８の間の空間と外部とを遮断するエアーカーテンができる。
【００２９】
その後、離型剤塗布ノズル２２より希釈された水性離型剤が固定側金型１６のキャビティ面と可動側金型１８のコア面に塗布されると、２００℃以上に昇温された固定側金型１６のキャビティ面と可動側金型１８のコア面から蒸気化した離型剤ミストが勢いよく上昇する。
【００３０】
しかしながら、発生した離型剤ミストは予め形成されていた固定側金型１６と可動側金型１８の間の空間と外部とを遮断するエアーカーテンにより、外部への拡散が規制されるとともに離型剤ミストはエアーの気流とともにエアー吸引装置２０に回収される。
【００３１】
その後、離型剤塗布ノズル２２の型外への退出、型閉じ、射出、凝固冷却の時間があり、成形品が十分凝固したら型開きをした後、突き出しピンで成形品を固定側金型１６と可動側金型１８から離型させる。
【００３２】
また、上記の場合、固定側金型１６と可動側金型１８の表面のうち、特に固定側金型１６の表面に形成されたキャビティ面には、焼き付き、湯境や充填不足等の鋳造欠陥の原因となる余剰な離型剤が溜まりやすく、それを飛ばすための乾燥エアーが必要になるが、本実施の形態の離型剤塗布装置においては、エアー吹き出し装置２１の吹き出しエアーが固定側金型１６のキャビティ面にも当たるようにエアー吹き出し方向を広角にし、さらに、固定側金型１６のキャビティ面に当たるエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を制御する装置（図示しない）を設けることにより、固定側金型１６のキャビティ面の余剰な離型剤を飛ばすためだけに、別に装置を設ける必要がなく、また、離型剤の余剰分を吹き飛ばすのに最適なエアーの吹き出しタイミンブと吹き出しエアー量を選ぶことができるものである。
【００３３】
以上のように、本実施の形態１の離型剤塗布装置によれば、固定側金型１６と可動側金型１８が開いたときに、固定側金型１６と可動側金型１８の間の上部にエアーカーテンができ、離型剤塗布時に発生する蒸気化ミストの飛散、拡散を防止でき、固定側金型１６と可動側金型１８の間の空間と外部とを遮断しているのがエアーカーテンであるので、成形システム上部から行われる金型着脱作業の障害になることもなくなる。
【００３４】
さらに、エアー吹き出し装置２１のエアー吹き出し方向を広角にし、そのエアーの吹き出しタイミングと吹き出しエアー量を制御することにより、固定側金型１６のキャビティ面の余剰な離型剤を飛ばすためだけに、別に装置を設ける必要がなくなるという効果がある。
【００３５】
なお、前記エアー吸引装置２０とエアー吹き出し装置２１は必ずしも固定側金型１６と可動側金型１８の上部や成形機の周囲に配備される必要はなく、固定側金型１６と可動側金型１８内にそれぞれエアー吸引装置２０とエアー吹き出し装置２１が一対で対面している場合においても固定側金型１６と可動側金型１８の間の空間と外部とを遮断するエアーカーテンは形成でき、前記と同じ作用によって同様の効果が得られる。
【００３６】
（実施の形態２）
図２（ａ）は本発明の実施の形態２における離型剤塗布装置に用いる離型剤塗布ノズルの斜視図、図２（ｂ）は同内部側面図であり、実施の形態２においては、図１に示す成形システム型締めユニットから離型剤塗布ノズル２２とエアー吹き出し装置２１とエアー吸引装置２０を外した成形システム型締めユニットに前記図２に示す離型剤塗布ノズルを使用する。
【００３７】
図２において、２３は複数の噴出口２４を２方向に有する離型剤塗布ノズル、２５は前記離型剤塗布ノズル２３に離型剤を供給するパイプ、２６は前記離型剤塗布ノズル２３の、噴出口２４がある２方向以外の周囲を囲むように設けられた離型剤拡散防止壁、２７は前記離型剤拡散防止壁２６の内側に開口した複数のエアー吸引口、２８は前記エアー吸引口２７が一定の管路抵抗を経て接続した集中吸引パイプである。
【００３８】
なお、離型剤拡散防止壁２６は離型剤塗布ノズル２３と一体に組み付けられており、実施の形態１の場合と同様、固定側金型１６と可動側金型１８の開閉に合わせて空圧または油圧シリンダで上下する。
【００３９】
また、離型剤拡散防止壁２６の上部からの吸引が強く、残り３方からの吸引にバラツキが発生しないようにエアー吸引口２７からの管が離型剤拡散防止壁２６内に形成されている。
【００４０】
また、離型剤拡散防止壁２６のどのエアー吸引口２７からエアーを吸引するかを選択するためにエアーバルブ２９が離型剤拡散防止壁２６に取り付けられており、離型剤の塗布開始直後は離型剤の金型付着効率を上げるために上方からのみの吸引とし、離型剤塗布完了直後からは４方全体から吸引を開始するようタイマーで制御されている。
【００４１】
以上のように、本実施の形態２の離型剤塗布装置によれば、離型剤拡散防止壁２６のエアー吸引口２７から、金型に吹き付けられたときに発生する離型剤の蒸気化ミストの大半は回収され、離型剤処理装置（図示しない）で水分と分離され濃縮廃液として処分される。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の離型剤塗布装置によれば、小型かつ安価に作業効率よく、離型剤塗布時に発生する蒸気化ミストの飛散、拡散を防止でき、エアーカーテンで固定側金型と可動側金型の間の空間と外部とを遮断しているので、成形システム上部から行われる金型着脱作業の障害になることがなく、また、固定側金型のキャビティ面の余剰な離型剤を飛ばすためだけに、別に装置を設ける必要がないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における離型剤塗布装置を用いた成形システム型締めユニットの模式図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態２における離型剤塗布装置に用いる離型剤塗布ノズルの斜視図
（ｂ）同内部側面図
【図３】従来のチクソモールド成形システムの模式図
【符号の説明】
１  材料供給ユニット
２  加熱シリンダ
３  油圧ユニット
４  ノズル
５，１６  固定側金型
６，１７  固定型盤
７，１８  可動側金型
８，１９  可動型盤
９  トグル
１０  タイバー
１１，２２，２３  離型剤塗布ノズル
１２  空圧シリンダ
１３  オイルパン
１４  ミスト回収装置
１５  排気ダクト
２０  エアー吸引装置
２１  エアー吹き出し装置
２４  噴出口
２５  パイプ
２６  離型剤拡散防止壁
２７  エアー吸引口
２８  集中吸引パイプ
２９  エアーバルブ
【図１】
2004330202.tif 000003
【図２】
2004330202.tif 000004
【図３】
2004330202.tif 000005