特集

射出成形機のニューコンセプトを探る

金型回転式多機能複合成形システム「Cav-Change」
高はじめに

次聡＊

岡本

昭男＊

満足させる成形手段の 1 つとして注目

電動射出 B 装置＋高剛性金型回転機構を浴びたが，製品立ち面の樹脂厚み制＋成形金型＋制御装置を組み込むこと

油圧駆動・油圧制御から電動駆動・御が困難，アンダーカット製品形状にで，成形設備コストを最小限に抑えて，電動制御へと射出成形機の構造変革に適用困難など意匠性・製品デザイン性

金型回転式多機能複合射出成形が実現伴い，成形サイクル短縮や成形品質のの面で多少の制約を受けるという技術

可 能 と な る． な お，Cav-Change 成 形安定化などの生産性向上及び省エネ効課題を有していた．

システムであっても，スイッチ操作に果など，樹脂成形加工分野に大きな変そこで，精密型開閉多段制御の優位よる成形モード切替えで通常の射出成化をもたらし，現在ではすべての駆動性を継承させて，異なる意匠性・製品

形，射出圧縮成形／射出プレス成形，部を電動化した全電動式射出成形機がデザイン性を有する金型を回転交換さ

拡張型射出発泡成形，表皮加飾成形，主 流 と な っ て い る． 特 に 型 締 力 がせることで複数の意匠性・製品デザイ

積層成形／サンドイッチ成形などの9,800kN（1,000tonf）以上の大型全電ン性を確保した新たな複合成形システ

種々の成形プロセスの実現を可能とし動式射出成形機の登場により，大物のムを開発し，IPF2011（国際プラスチ

た（1 台 で 何 役 も で き る マ ル チ 成 形

樹脂成形加工分野に新たな変化が生まックフェア）にて，金型回転式多機能機）．また，既設の全電動射出成形機れようとしている．すなわち，①製品複合成形システム「Cav-Change」（キに現地工事にて Cav-Change 成形シス

コスト低減（一体成形，モジュール化，ャビチェンジ）として上市発表した．

テムへの改造追加も可能とした．Cav-

部品統合，素材代替え，素材消費量削本 稿 で は，Cav-Change 成 形 シ ス テ ム

Change 成形システムの概要を図 1 に，減，リサイクル利用など），②製品軽について詳細に紹介する．

外観を写真 1 に，特徴を表 1 に示す．

量化（特に自動車部品関連では燃費改善に直結），③意匠性（造型の自由度，画期的なデザイン性），④機能性付与

1．Cav-Change 成形システムの概要

1.2

電動射出 B 装置

電動射出 B 装置（複合成形用）は，使用する樹脂種類や射出充てん量など（表面加飾，ソフト感・触感・高級感，断熱性，吸音性など），⑤環境配慮（CO2

金 型 回 転 式 多 機 能 複 合 成 形 Cav-によって適宜選択し，成形金型の固定削減，環境破壊物質の発生削除など），Change 成形システムは以下の 5 要素で金型側にノズルタッチ方式でドッキンに関する改善要求である．

構成される．

グさせる．固定金型にドッキングさせ① ベース成形機（全電動射出成形機）ることで型締側はフリー状態となり，1 次射出成形 ⇒ 微小型開 ⇒ 新たな空② 電動射出 B 装置（複合成形用）

後述する射出プレス成形や拡張型射出間部形成 ⇒ 2 次射出成形，の射出制③ 高剛性金型回転機構

発泡成形など，精密型開閉多段制御を御と精密型開閉多段制御を組合せた複④ 成形金型必要とする多機能複合成形が高精度に合成形システムは，上記の改善要求を⑤ 制御装置実現できる．またノズル後退させて金例えば 1 組の金型を用いて，型締 ⇒1.1＊ Akio Okamoto
宇部興産機械㈱ 技術開発部 樹脂成形技術
グループ
Tel. 0836-22-6481
Fax. 0836-22-6482

Feb. 2012

ベース成形機（全電動射出成形機）

ベース成形機は当社全電動射出成形機を対象とする．全電動射出成形機に型と縁切りすることで，通常の射出成形時に支障がないように設計配慮した．電動射出 B 装置は独立電動駆動であることで，配置及び設置本数は自由設計が可能である．

81

成形金型（Cav-Change専用）〔高剛性金型回転機構〕
中間盤

中間盤（Cav-Change専用）
固定プラテン

可動プラテン
電動トグル型締機構

回転盤

射出B（電動射出）
射出A（電動射出）

図１

表１

Cav-Change 成形システムの外観

Cav-Change成形システムの特徴

機械構造

仕様

特ベース成形機

全電動射出成形機

MD450 〜 MD3000 まで対応可能
新設又は既設改造

全電動トグル式型締機構

精密型締多段制御（DIEPREST）
剛性部材（トグル）で駆動支持（プラテン平行度＋高応答型開閉）
型締力作用点 = 金型位置（偏圧成形対応）

型締デーライトデーライト延長対応（既存金型の成形対応）

全電動射出機構

固定金型にドッキング（L 型 -COIM）
型締フリー化による射出プレス / 圧縮，拡張発泡
射出ユニット配置は自由設計（省スペース化）

ノズルタッチ方式（すべての射出ユニット）

色替え作業性を重視
通常射出成形〜複合射出成形まで幅広く成形対応

水平回転方式

成形機サイズ≒製品サイズ
製品形状によっては回転方向を選択可能（成形機サイズのコンパクト化）

高剛性プラテン方式（6 点支持構造）

金型の倒れ防止（大重量の金型対応）
高速型開閉動作（成形サイクル短縮，精密型開閉制御対応）
金型交換の簡便化（金型回転機構は取外し不要，通常の金型交換で OK）

回転軸 2 点支持＋電動駆動

金型の倒れ防止（大重量の金型対応）
金型の回転モーメント低減（高速回転による成形サイクル短縮化）

可動プラテン一体駆動

高速型開閉動作（成形サイクル短縮，精密型開閉制御対応）
通常射出成形対応（押出ピン延長）

1.5 型方式

固定型＋回転型（製品意匠面／ 2 型）
回転型のシンプル化（金型コスト低減，回転機構の簡素化，高速回転 / 型開閉）

型締機構

射出機構

高剛性
金型回転機構

成形金型

1.3

写真１

Cav-Change成形システムの概要

高剛性金型回転機構

徴

方向に金型を水平回転させる水平回転ることで，大物の樹脂成形加工分野を方式を採用した．

視野に入れて搭載する成形金型の大型

表 2 に金型回転交換方法の代表例を

また，固定プラテン及び可動プラテ化・大重量化に対応できる強固な高剛示す．射出成形機のプラテン盤面を最ンの間に回転しない外周部と互いに平性金型回転機構を実現した．これによ大限に効率良く利用する金型回転交換

行な 2 つの金型取付け面を有する回転り，成形動作中の金型回転交換の回転方法として，また型締力作用点に対し部とを 2 箇所の回転軸で連結（回転 2速度を速めることができ，同時に高剛て射出充てんの樹脂圧が均等に作用す軸構造）した中間盤を配置し，更に中性金型回転機構の型開閉動作の高速運る 点 も 考 慮 し て，Cav-Change 成 形 シ

間盤の外周部を 4 本のタイバーと 2 面転も可能となり，金型回転多機能複合ステムではプラテン盤面の型開閉軸線のガイドシューの計 6 点支持構造とす成形の成形サイクル短縮に絶大な効果

82

プラスチックスエージ

表２を発揮する．更に，非対称の金型であ金型回転交換方法

金型交換方法

射出配置

製品有効性

成形機サイズ

発泡成形

射出プレス

スライド移動固定金型
並列型L字型×
製品サイズが小さい

×
横方向に無駄あり

○

○

ロータリー
回転移動

固定金型
並列型
L字型

×
製品サイズが小さい○
標準成形機の範囲内

○

○

水平
回転移動

固定金型
可動金型
対向型

○
製品サイズが大きい

×長手方向に無駄が多い

×

×

水平
回転移動

固定金型
並列型
L字型

○
製品サイズが大きい○
標準成形機の範囲内○○型構造とすることで，成形品の位置ズの一体化を解除して所定の回転位置にっても回転重心ズレに伴う回転振動をレ（主に成形樹脂の収縮によるもの）て高剛性金型回転機構に組み込まれた吸収保持でき，金型回転交換装置の高による成形不良は皆無となる．同時に，電動駆動により回転動作させる．

寿命化を図ると同時に，金型同士の位高剛性金型回転機構側には単純な形状高剛性金型回転機構の型開閉動作時置ズレによる金型破損の防止効果も付のキャビティ金型（A/B）の取付けでには，電動トグル型締機構の精密型開与した．特に，成形後の離型時の製品よく，金型ホットランナやバルブゲー閉多段制御を利用して行うことで，金離型抵抗に負けずに金型を平行に精度

ト，複雑なコア形状（スライドコアや型回転式多機能複合成形システムであ良く離型できることから，離型時の位傾斜コア構造など），及び製品押出機っても，高精度でかつ高速動作の型開置ズレによる製品の損傷防止効果も得構などは不要となり，コンパクト（低多段制御を可能とする（図 2，図 3）．ている．

重量化）でシンプル（低コスト化）なまた，圧縮性のある油圧を用いた直圧高剛性金型回転機構となる．回転二軸式型締機構に対して，剛性部材（トグ構造と 6 点支持構造との相乗効果によルリンク機構）のみで型締支持するト成形金型は，固定プラテン側に 1 つって，金型回転動作や金型型開閉動作

グル式型締機構と，高剛性 BOX プラの固定金型，中間盤の回転部に異なるの高速化が容易に実現でき金型回転式テン構造との組合せで，固定プラテン・意匠性・製品デザイン性を有した 2 つ

多機能複合成形の成形サイクル短縮の可動プラテン・高剛性金型回転機構及のキャビティ金型（A/B），可動プラ効果を容易に得る．

び成形金型のすべてが高剛性保持され1.4成形金型

テン側にキャビティ金型を保護するダミ ー プ レ ー ト， の 計 4 型（2 組 金 型 ）1.5制御装置て，成形品の位置ズレ（主に機械部材及び金型変形によるもの）による成形で構成される．なおダミープレートは

Cav-Change 成形システムの制御装他の成形金型と比較して単純形状の構

置はベース成形機の制御装置と通信リ造でよく，実質の成形金型は 1.5 組金ンクされ，金型回転多機能複合成形動型と言え金型製作コスト低減を実現す

作に応じて高剛性金型回転機構を回転る．金型回転多機能複合成形は，すべ駆動及び型開閉駆動させる．高剛性金て固定金型と組合される 1 対の金型型回転機構の型開閉動作時には，可動

Cav-Change 成形システムは 1 台で何（キャビティ金型 A 又は B のどちらかプラテンと高剛性金型回転機構と一体役も成形できるマルチ成形機であるこ1 対の組合せ）で行われる．すなわち，化させた状態で行い，高剛性金型回転とから，大物の樹脂成形加工分野で要すべての成形品は固定金型側に残る金機構の回転動作時には可動プラテンと求される成形プロセスはほとんどが対

Feb. 2012

不良は皆無となる（図 4）．

2．金型回転式多機能複合成形
事例

83

120

型締力設定
100ton100型締力（ton）

3.5型開量設定
3mm型締力設定
50ton

2.5
2.0型締力設定
型開量設定 50ton
1mm

40

1.5
1.0型締力設定
10ton

20

全電動1800T
全電動1400T

510

図２15時間（sec）

0.03

0.450.30

0.00.00

全電動850T

0.030.690.020.50−20型締プレス・発泡型開時間
降圧昇圧・降圧時間

3.0型開量型開量設定
2mm

8060型締力型開量（mm）

140

2025

−0.5300.2

図３0.4
動作時間（sec）

0.60.8高速型開閉多段制御特性

精密型開閉多段制御特性

では量産化を達成している．自動車部
高剛性BOX プラテン構造

0.250.2

品の中でガラス素材の使用量は多くな

プラテン変形

いが（数％程度），仮にガラス素材（比金型変形重≒ 2.4）を樹脂（例：PC，比重≒ 1.2）に代替えできれば，部品軽量化は 500.15％と大きい（単純比較計算）．当然で0.1あるが，部品統合及び意匠性・製品デ0.050

図４

ザイン性も重要視され，樹脂化のメリ高剛性BOX
プラテン構造

プラテン
片抜き構造

ットは大きい．写真 2 に樹脂グレージング成形事例を示す．樹脂グレージン
グ成形は，透明窓部（透明 PC 樹脂）

プラテン構造による変形の違いと着色窓枠部（着色強化 PC アロイ樹
着色窓枠部（裏面）
適用樹脂：着色強化透明PCアロイ（強度，熱収縮性）
要求性能：耐スクラッチ性

透明窓部（表面）
適用樹脂：透明PC（成形安定性）
要求性能：耐候性，耐スクラッチ性脂）の 2 色部分積層成形構造である．
特に透明窓部においては，耐候性や耐スクラッチ性など機能性付与が必要とされ，現有する樹脂素材では対応が困

着色窓枠部
射出ゲート

難なため，成形後のハードコート処理などで対応している．本稿においては，
樹脂グレージング成形時の成形プロセスにおける注意点について説明する．
図 5 に樹脂グレージング成形の成形動作を示す．高剛性金型回転機構側に透明窓部射出ゲート

写真２

UBE-テスト金型

樹脂グレージング成形事例

異なる意匠面・製品デザイン性を有したキャビティ金型（A/B），固定プラ
テン側に 1 次／ 2 次成形共通の固定金型，2 種類の異なる樹脂を可塑化・射応可能と考えている．以下に，自動車高くなっており（燃費規制に追従），出充てんする射出（A/B），の構成で部品に適用した場合の成形事例のうち比重の大きい素材から比重の小さい素成形を行う．まず型締して，固定金型代表的なものを紹介する．

材への部品転換が望まれている．このとキャビティ金型（A）を組合せて，中で樹脂成形加工分野に焦点を当てる

射出 B から着色窓枠部の溶融樹脂を射と，大物製品でかつ比重の大きいガラ出充てんし，1 次成形を終える（B 射ス素材の樹脂化（樹脂グレージング成出）．所定の冷却保持時間の後に 1 次形）の開発が進んでおり，一部の車種成形品を固定金型に残したまま型開し2.1

自動車外装部品への適用
事例

昨今の自動車燃費改善の要求は年々

84

プラスチックスエージ

金型B 金型A

射出B
固定金型

射出A
型締→

金型回転
冷却→型開→（A→B）

B射出充てん
（1次成形）

型締→型開停止→A射出充てん
精密型開閉多段制御（DIEPREST）

金型回転（B→A）

冷却→型開→製品取出し

部品インサート成形（例：加飾層，組付け部品）

表面機能コーティング処理（例：IMPREST型内塗装処理）

図５

射出プレス動作（2次成形）

樹脂グレージング成形の成形動作
UBE-テスト金型

A射出（通常成形）

写真３A射出（射出プレス成形）

通常成形と射出プレス成形の違い

表３

射出充てんパターンの違い

射出充てんパターン

射出①

射出②

A→B

透明 PC 系（意匠面）

着色 PC 系
（裏面）

① A 樹脂収縮による金型内での位置ズレ②金型回転時の A 樹脂成形体の脱落③ B 樹脂熱量による A 樹脂の熱変形・ひずみ・溶損④再型締時の A 樹脂成形体の傷付き①②⇒金型に機構追加（複雑化）
位置ズレ防止，脱落防止③⇒熱処理④⇒金型加工精度 UP（コスト高）

B→A

着色 PC 系
（裏面）

透明 PC 系（意匠面）

① A 樹脂熱量による B 樹脂の溶損② A 樹脂の冷却不均一による変形（B 樹脂成形体 = 断熱層）①②⇒射出プレス成形技術課

題

対策て，高剛性金型回転機構を駆動させて理性を確保するために，また同時に 1していることで樹脂収縮による製品位キャビティ金型を回転交換し（A ⇒ B），次成形品の溶損不良（写真 3）を防止置ズレを最小限に抑制できる．

再型締を行う．射出 A から透明窓部のするために，射出プレス成形動作を加射出充てんパターンを着色窓枠部

溶融樹脂を射出充てんして（A 射出），えることは極めて重要な意味を持つ．

（B 射出）⇒透明窓部（A 射出）の B ⇒ A

1 次成形品（着色窓枠部）の上面側にすなわち，この射出プレス成形動作の射出充てんパターンとしたのは，樹脂2 次成形品（透明窓部）を 2 色部分積

精密制御性能が成形品質を左右し，精グレージング成形の意匠面となる透明層成形させる（B ⇒ A 射出）．なお A

密型開閉多段制御を得意とする Cav-

窓部の意匠性・製品デザイン性を優先射出の際には，透明窓部の平滑性と低Change 成形システムが有効に作用すさせる狙いである（表 3）．逆の射出

ひずみ化及び成形後のハードコート処る．また 1 次成形品を固定金型残しと充てんパターン（A ⇒ B 射出）とした

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85

成形-C

高機能・高付加価値のある複合成形の成形事例（1つの金型で4種類の成形）

基材＋UPR部（複合成形）
積層成形（部分／全面）
積層成形＋発泡成形
製品軽量化
機能性付与
応用展開（端末処理）
加飾表面層裏周り成形

成形-A
基材のみ成形（単層成形）
薄肉軽量化成形
発泡軽量化成形
高外観発泡成形（＋金型CP）
機能化発泡成形応用展開（複合成形）
表皮加飾成形
発泡＋表皮加飾成形

成形-D

成形-B

基材＋2色成形＋積層成形
低コスト＋高意匠性
機能性付与（例：＋発泡成形）

UBE-テスト金型

応用展開（多数個取り成形）
射出多段制御精密型開閉多段制御（DIEPREST）を利用した，高品質な多色成形・積層成形の成形分野で実力を発揮する

基材＋オーナメント（複合成形）
2色成形
2色成形＋発泡成形
製品軽量化
機能性付与（例：ソフト感）

図６

複合射出成形事例

単層射出成形（薄肉軽量化）部分2色成形（意匠性＋低コスト）
単層射出発泡成形（発泡軽量化）＋金型CP（カウンタープレッシャー法）（製品外観改善）

積層射出発泡成形（意匠性＋触感＋高級感）

写真４

部分2色成形（意匠性＋低コスト）＋多段射出制御

複合射出成形事例

場合では，後から射出充てんされる着で，樹脂収縮の問題は解決でき金型回面加飾性能の付与などの意匠性・製品

色窓枠部の溶融樹脂の熱量及び樹脂収転機構のコンパクト化とシンプル化をデザイン性も重要視される．例えば，

縮によって，2 色部分積層成形された実現する．

インパネ部品は従来のパウダースラッ

透明窓部の領域での意匠性・製品デザ

将来的には，組付け用の部品のインシュ成形法から複合射出成形法に成形イン性が低下する危険性が高い．またサート成形との組合せや，金型内でハプロセス転換を行うことで上記の改善透明窓部は製品寸法が大きいために樹ードコート処理を同時に行う型内ハー

達 成 を 狙 っ た も の と 言 え る．Cav-

脂収縮量も大きく，例えば，金型回転ドコート塗装処理なども視野に入れ

Change 成形システムは，汎用の全電機構側に透明窓部を付けた状態で金型て，成形システムの改良開発中である．

動射出成形機＋αで成形対応を可能と回転させると製品の位置ズレ不良が発生しやすく（最悪は製品脱落），樹脂収縮挙動に応じた製品位置合せなどの2.2

自動車内装部品への適用
事例

し，インパネ部品に限らずその他の自動車内装部品への複合射出成形法の横展開を低コストで提供することを考え調整機構を金型回転機構側に設けるこ

自動車外装部品と同様に，自動車内ている．図 6，写真 4 に自動車内装部と が 必 要 と な る．Cav-Change 成 形 シ

装部品も燃費改善を主目的とした製品品を対象とした金型回転式多機能複合ステムでは，1 次成形／ 2 次成形とも軽量化の要求は高い．これに加え，部成形事例を示す．基材層（射出成形）に固定金型内に残る構成としたこと品統合による製品コストダウンや，表をベースに意匠層を組替えたり成形プ

86

プラスチックスエージ

ロセスを組合せたりして，1 つの成形金型で多機能な複合射出成形

金型B 金型A

射出B
固定金型ができることで，多品種小ロット生産への適用を提案する．

射出A

図 7 に金型回転式多機能複合成
形に多段射出制御を組合せた成形動作を示す．高剛性金型回転機構

型締→

A射出充てん
（1次成形）

冷却→型開→金型回転（A→B）

型締→B①射出充てん（2次成形）
精密射出多段制御側に異なる意匠面・製品デザイン面を有したキャビティ金型（A/B），固定プラテン側に 1 次／ 2 次
成形共通の固定金型，2 種類の異なる樹脂を可塑化・射出充てんする射出（A/B），の構成で成形を金型回転（B→A）

冷却→型開→製品取出し

計量→B②射出充てん（3次成形）

多段射出制御（計量→射出）（例：多数個取り射出成形）

発泡樹脂＋金型拡張（例：発泡＋非発泡の混在成形）行う．まず型締して，固定金型とキャビティ金型（A）を組合せて，射出 A から基材層の溶融樹脂を射

射出A＋B＋C／3本仕様（例：2色成形＋積層成形）

図７

出充てんし 1 次成形を終える（A複合射出成形の成形動作（多段射出制御との組合せ）

射出）．所定の冷却保持時間の後に 1 次成形品を固定金型に残したまま型開して，高剛性金型回転機

金型B 金型A

射出B
固定金型構を駆動させてキャビティ金型を交換し（A ⇒ B），再型締を行う．

射出A

射出 B から意匠性・製品デザイン性を付与させる狙いの異なる溶融樹脂を射出充てんして（B 射出），型締→A射出充てん（1次成形）

冷却→型開→金型回転（A→B）

型締→B射出充てん（2次成形）
精密型開閉多段制御（DIEPREST）

1 次成形品（基材層）の意匠面に部分的に 2 次成形品（意匠部）を2 色部分加飾成形させる（A ⇒ B射出）．これにより製品形状デザインの制約を受けずに意匠性に優れた 2 色加飾成形品を得る（見た目の加飾表現）．
ここで，意匠部が多数個ある製品デザインの場合には多段射出制

金型回転（B→A）

冷却→型開→製品取出し

金型拡張→発泡膨張

部品インサート成形（例：加飾層，組付け部品）

図８

複合射出成形の成形動作（拡張型発泡成形との組合せ）御を組合せた成形対応となる．多段射出制御には，① 1 つの射出装置で多数個分に相当する溶融樹脂を 1出⇒圧力上昇⇒射出停止⇒圧力開放のソフト感）を追加した高級感演出の加回で可塑化計量して順次射出充てんす繰返し）などの技術課題が問題とされ飾表現の金型回転式多機能複合成形のる射出充てんパターンと，② 1 つの射る．これに対して後者は，上記の技術

成形動作を図 8 に示す．見た目の加飾出装置で多数個の意匠部に応じて可塑課 題 は 容 易 に 解 決 で き，Cav-Change

表現の成形パターンと異なる成形工程

化計量⇒射出充てん⇒可塑化計量⇒射成形システムでは後者の射出充てんパは，触感を演出する意匠部に，例えば出充てん…を繰返す射出充てんパター

ターンを採用した．なお多数個の意匠ソフト感を演出する場合には，TPO 軟ンが考えられる．前者は，射出装置の部の樹脂種類をそれぞれ変えたい場合

質系樹脂に発泡剤を添加した発泡性溶大型化，射出充てん精度の低下（特にには，樹脂種類に応じて射出 B を複数融樹脂を用い，発泡性溶融樹脂の射出射出装置容量に対して製品重量が極端本配置することで成形対応できる．

充てん後に金型を拡張させて発泡膨張に小さい場合），溶融樹脂の熱劣化（射Feb. 2012

見た目の加飾表現に加え触感（例：させることで可能となる（拡張型発泡87トグル型締全電動成形機

通常成形射出圧縮

ECOPREST

射出プレス

エコプレスト（ECOPREST）

DIEPREST
電動成形機（DIEPREST仕様）

ダイプレスト（DIEPREST）

CPF制御
高速射出
高速型開閉動作
精密制御

型締力クラスダウン
省エネ
成形サイクル短縮
製品重量の安定化

型締多段制御型内圧FB制御

型締力クラスダウン
薄肉成形
バリなし＋低圧成形

C-Modeファブリック系表皮材
起毛回復

P-Mode

フォーム層付き表皮材
ソフト感維持R-Mode

印刷，塗装フィルム
金型高転写成形F-System

射出発泡成形（製品軽量化）
機能化発泡成形

電動成形機（IMPREST仕様）
IMC専用塗料（プラグラス#8000）
電動Co-inj機

S-ModeIMPREST
インプレスト（IMPREST）

ヒケ低減成形
金型内塗装成形

サンドイッチ成形

ダイプレスト（DIEPREST）

2色（積層）成形

Cav-Change
キャビチェンジ成形（Cav-Change）

図９

高充てん率サンドイッチ成形
多層射出発泡成形
複合射出発泡成形
多色・多層成形
樹脂グレージング成形金型回転成形

機能拡張性成形法の組合せ）．発泡膨張は，発泡切り替えるだけで成形対応可能とな搭載されている場合は削除可能）．改核形成（高速圧抜き動作）⇒ 拡張停止

る．製品押出しは，可動プラテンに付造パターン B は，金型サイズが大きく（溶融樹脂の揺らぎ抑制＋溶融粘度の設された製品押出機構に延長押出ピン

全電動射出成形機に高剛性金型回転機調整）⇒発泡セル成長（溶融粘度と発ロッドを追加して行う．高剛性金型回構を組み込んで成形面で支障をきたす

泡膨張力をバランス調整させながらの転機構に押出ピンロッドと整合した貫場合（例：デーライト不足）であって，金型拡張動作）の 3 工程を数秒以内で通穴が形成されているので，通常の射

この場合は上記改造追加に加えてデー実施しなければならず，精密型開閉多出成形金型には何ら細工を施す必要はライト延長工事も合わせて実施するこ段制御を得意とする Cav-Change 成形

ない．ととなる．

システムを用いることで容易に実現で

4．既設機への改造追加対応

5．機能拡張性

3．通常の射出成形対応既設機（当社全電動射出成形機）へ全電動射出成形機は，少しのハードの Cav-Change 成形システムへの改造機構追加と制御ソフト追加で機能拡張

Cav-Change 成形システムでの通常追加は，成形する金型サイズ（型厚及性は高い（図 9）．機能拡張の成形事の射出成形対応は，以下の手順となる．

び製品取出しストローク量）によって例の中で，冒頭に述べた 5 つの改善要

ま ず Cav-Change 成 形 金 型 を 取 外 し，2 パターンとなる．改造パターン A は，求を満たす新たなサンドイッチ成形技

高剛性金型回転機構を可動プラテン側

金型サイズが比較的小さくて高剛性金術について紹介する．に押付け高剛性金型回転機構と可動プ型回転機構を全電動射出成形機に組み従来のサンドイッチ成形技術は，異ラテンを一体固定化させる．この状態込んでも成形面で支障がない場合になる溶融樹脂を可塑化計量して射出充で固定プラテンと高剛性金型回転機構

は，高剛性金型回転機構＋制御装置＋てんする複数の射出装置が，ミキシンの間に通常の射出成形金型を取付け，成形金型＋電動射出 B 装置の改造追加

グ部と呼ばれる特殊合流ノズルにドッスイッチ操作で通常射出成形モードにでよい（あらかじめ電動射出 B 装置がキングされ，特殊合流ノズルでサンドきる．

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プラスチックスエージ

従来技術（低充てん率＋不均一充てん）

高充てん率成形①（充てん率UP）

ゲート

充てん率≦30％

写真５

高充てん率成形②（充てん率UP＋均一充てん性）

ゲート

ゲート

充てん率≒50％

充てん率≒50％

不均一充てん

新たなサンドイッチ成形技術（ダイレクトサンドイッチ成形法）

イッチ樹脂流動を形成し，金型キャビした（写真 5）．ダイレクトサンドイッ

ティ内に射出充てんすることでサンドチ成形法によって，従来技術の課題がおわりにイッチ成形品を得ていた．この方法で解決でき，サンドイッチ充てん率≒ 50

製品コスト低減，製品軽量化，意匠は，特殊合流ノズル内の樹脂色替えが％という驚異的な改善成果を得た．こ

性，機能性付与，環境配慮など多様化

困難，ホットランナ多数ゲート金型及れにより従来のリサイクル樹脂利用にする顧客ニーズに対応するために全電びバルブゲート金型へは適用できな限定されずに，例えば，内部を発泡膨動射出成形機の機能拡張性を推進し，い，サンドイッチ樹脂充てん率は 30％張させることで製品軽量化や発泡機能樹脂成形加工分野に改善協力していき程度が限界，サンドイッチ樹脂流動分化（断熱性・吸音性・制振性など）をたい．上述した金型回転式多機能複合

布が大きく成形品質の均質化が困難，付与，あるいは内部に軟質系発泡樹脂成形及び全電動射出成形機の機能拡張

複雑製品形状及び薄肉製品形状への対を用いることによって製品表面は硬く性を実感して頂く意味で，本社工場内応が困難，など多くの技術課題を抱え（耐スクラッチ性）厚み方向にソフトに成形デモ・成形トライ・成形技術支ていた．

感など相反する機能を同時に付与し援ができる，IM ソリューションセン

そこで，特殊合流ノズルを用いずにた，新たな意匠性・製品デザイン性にターを開設しているのでぜひご活用願

金型内でダイレクトにサンドイッチ樹

機能性を付与した造型が可能となる．

いたい．

脂流動を形成する新たなサンドイッチ

このような成形方法も，本 Cav-Change成形技術（ダイレクトサンドイッチ成成形システムで対応可能である．

形法）を開発し，IPF2011 にて上市発表

Feb. 2012＊「Cav-Change」／「キャビチェンジ」は当社登録商標です．

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