(57)【要約】【課題】粉末状の原料を金型のキャビティ凹部全面に薄くかつ均一に供給できる装置と方法を提供することを目的とする。【解決手段】上金型２に突設したコア３を下金型８の凹部９に嵌挿させて原料７を圧縮し成形品１４を成形する圧縮成形方法において、開放された上金型２と下金型８との間に原料箱５を進入させ、上金型２を下金型８に接近させて上金型２のコアキャビティ面４を原料７に接触させ、コアキャビティ面４に原料７を付着させ、上金型２を下金型８から離隔させ、原料箱５を上金型２と下金型８との間から退避させ、その後、上金型２を下金型８に接近させ嵌挿させて原料７を圧縮成形する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型に突設したコアを下金型の凹部に嵌挿させて原料を圧縮し成形品を成形する圧縮成形機において、
前記コアの下面であるコアキャビティ面に原料を供給する原料箱をコアキャビティ面の下方に進退自在に設けたことを特徴とする圧縮成形機。
【請求項２】
前記原料箱は、前記コアキャビティ面が原料に接触するように設けた貯留部を有する請求項１に記載の圧縮成形機。
【請求項３】
上金型に突設したコアを下金型の凹部に嵌挿させて原料を圧縮し成形品を圧縮成形する方法において、
開放された上金型と下金型との間に原料箱を進入させ、上金型を下金型に接近させて上金型のコアキャビティ面を原料に接触させ、コアキャビティ面に原料を付着させ、上金型を下金型から離隔させ、原料箱を上金型と下金型との間から退避させ、その後、上金型を下金型に接近させ嵌挿させて原料を圧縮成形することを特徴とする成形品の圧縮成形方法。
【請求項４】
前記上金型のコアキャビティ面に原料を付着させる際、コアキャビティ面の原料を押圧する圧力、コアキャビティ面の原料を押圧する時間、またはコアの温度のうちの少なくとも一を変化させて、コアキャビティ面に付着する原料の量を調節する請求項３に記載の成形品の圧縮成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型へ粉末状の原料を供給する圧縮成形機とそれによる圧縮成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プレス機の下金型へ粉末状原料を投入する方法として次の記載がある。粉末状原料を投入部の各投入口に投入し、擦り切り棒を矢印方向に移動してすり切り、所定の容積の原料を各投入口に充填した。この粉末状原料が充填された投入装置を、プレス機の下金型にセットした。下金型には係合部が嵌合する被係合部が形成されているので、位置決めが容易に、かつ正確に行える。つぎに、セパレータを引いて、セパレータがベースの端部に当接して停止するまで移動する。これによって、全ての投入口の底が開放されるので、投入口に充填されていた粉末状原料は下金型のパターンの上に落下する。多数の投入口がマトリックス状に規則正しく配置され、各投入口には同じ量の粉末状原料が充填されているので、下金型の上に供給された原料は、一定の厚さに分布し、原料の厚さムラはほとんど無い状態となった。
【０００３】
しかしながら、特許文献１によれば、粉末状原料はマトリックス状に配置された投入口の形状に応じた形態をもって下金型上に落下・堆積するので、その堆積した表面には波状の凹凸が残る。また、原料をすり切るときに下部の原料も引きずられるので薄く均一に下金型上に落下・堆積させることは困難である。したがって、このような状態の粉末状原料をプレスしたときには、流動性の悪い原料であればあるほど、成形品である燃料電池セパレータの厚み精度が低下するのである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６２８５８号公報（段落００２５〜００２７、図１〜４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、粉末状の原料を金型のキャビティ凹部全面に薄くかつ均一に供給できる装置と方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上金型に突設したコアを下金型の凹部に嵌挿させて原料を圧縮し成形品を成形する圧縮成形機において、前記コアの下面であるコアキャビティ面に原料を供給する原料箱をコアキャビティ面の下方に進退自在に設けた圧縮成形機に係る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記のようにしたので、原料を金型のキャビティ全面に、より薄くかつ均一に供給でき、薄板状の成形品を良好な板厚精度で圧縮成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の圧縮成形機の要部を原料供給状態で示す部分断面の側面図である。図２は、本発明の圧縮成形機の要部を原料供給後の状態で示す部分断面の側面図である。図３は、本発明の圧縮成形機の要部を圧縮成形中の状態で示す部分断面の側面図である。
【０００９】
図１および図２に示すように、圧縮成形機は、上盤１、上盤１に取り付けた上金型２、上金型２と型合わせする下金型８、下金型８を取り付ける下盤１２および、上金型２と下金型８との間に進退自在に設けた原料箱５からなる。
【００１０】
上金型２は、下金型８と対向する対向面１８に突出したコア３を有する。コア３は、上盤１が下盤１２に接近することにより、下金型８の上金型２と対向する対向面１７に設けた凹部９に嵌挿される。凹部９は、テーパ面１０と、テーパ面１０に連続する垂直面１６と、底部キャビティ面１１とからなる。コア３が凹部９に嵌挿されると、コア３の下金型８との対向面であるコアキャビティ面４と、垂直面１６と、底部キャビティ面１１とからキャビティ１３が形成される。テーパ面１０は、コア３の凹部９への嵌挿を容易にするとともに、コアキャビティ面４から落下する原料の凹部９への流入を容易にする。
【００１１】
コア３と凹部９は、図示しないヒータや媒体通路によりそれぞれ任意の温度に温度調節可能となっている。この温度は、原料７が熱硬化性樹脂のときは１５０〜１８０℃であり、原料７が熱可塑性樹脂であれば１８０〜３００℃である。
【００１２】
原料箱５は、凹部９と相似な形状の貯留部６を有する箱にそれを支持し移動させるためのロッド１５を固着したものである。原料箱５は、図示しない駆動装置により、貯留部６がコア３の下方となる供給位置と、原料箱５が上金型２と下金型８との型合わせの障害にならない退避位置との間で位置決め・往復動可能に設けられる。原料箱５の供給位置とは、原料箱５の底面が下金型８の対向面１７に当接し貯留部６の水平位置が凹部９と同一であるときであって、このときコア３は貯留部６へ容易に進入可能である。そして、コアキャビティ面４は、貯留部６に貯留された原料７に全面で接触する。コア３は原料７が溶融する温度に温度調節され、原料７に対するコア３の押圧力は任意に設定可能に構成されているから、適宜の時間中コア３を原料７に押し付ければ、コア３の温度および原料７に対するコア３の押圧力とその時間に応じた量の原料７がコアキャビティ面４に均一に付着する。
【００１３】
原料７は、圧縮成形できるものなら熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を問わない。また、原料７の形状は、粉末状はもとより、粒状またはペレット状であっても対応可能である。
【００１４】
次に、図１ないし図３に基づいて上記の圧縮成形機を用いた圧縮成形方法について説明する。まず上盤１を下盤１２から十分離隔させ、上金型２のコア３と下金型８の対向面１７との間に原料箱５を進入させ供給位置に位置決めさせる。上金型２を下降させ、コア３を原料箱５の貯留部６に入り込ませる。所定の時間中、所定温度のコアを所定の圧力で原料７に接触させる（図１）。その後、上金型２を上昇させてコア３を原料箱５から離隔させる。このとき、コアキャビティ面４には所定厚さの原料７が付着している（図２）。原料箱５を上金型２と下金型８との間から退避させ、上金型２と下金型８との型合わせに支障がないように、原料箱５を移動させる。上金型２を下降させコア３を下金型８の凹部９へ嵌挿させて、コアキャビティ面４に付着した原料７を加熱し圧縮して成形品１４を成形する。なお、原料箱５が退避位置にあり、貯留部６の原料７が不足しているときは、新しい原料を補給する。
【００１５】
本発明は、上記のように、従来の圧縮成形機に原料箱５を追加するのみで、原料７をキャビティ１３へ均一かつ薄い状態で供給することができるため、成形品１４の厚さを極めて薄く均一にすることが可能となる。そのため、本発明は、燃料電池のセパレータの成形に極めて適したものである。
【００１６】
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の圧縮成形機の要部を原料供給状態で示す部分断面の側面図である。
【図２】本発明の圧縮成形機の要部を原料供給後の状態で示す部分断面の側面図である。
【図３】本発明の圧縮成形機の要部を圧縮成形中の状態で示す部分断面の側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    上盤
２    上金型
３    コア
４    コアキャビティ面
５    原料箱
６    貯留部
７    原料
８    下金型
９    凹部
１０  テーパ面
１１  底部キャビティ面
１２  下盤
１３  キャビティ
１４  成形品
１５  ロッド
１６  垂直面
１７，１８  対向面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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