ふく射エネルギー支援による超精密射出成形技術の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 試験
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 黒崎 晏夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (70016442)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 太一 住友化学工業(株), 樹脂開発センター, グループマネージャ( ; 伏信 一慶 東京工業大学, 工学部, 助手 (50280996) ; 山田 純 山梨大学, 工学部, 助教授 (40210455) ; 佐藤 勲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10170721)
• Keywords: 射出成形 / ふく射エネルギー / 超高精度成形技術 / 残留複屈折 / 表面転写性 / 成形限界 / 炭酸ガスレーザー / 冷却制御

Research Abstract

射出成形において成形途上の樹脂表層部の固化層の発現を抑止して成形品の精度や品位を飛躍的に改善するための冷却制御手法として、研究代表者らは型内樹脂をふく射によって加熱する方法を提案してきた。この手法を実用成形技術として確立するための研究計画の初年度にあたる本年度は、以下のような検討を行った。
(1)ふく射加熱による固化層発現の抑止が射出成形品の品位や精度に与える効果を確認するために、種々の条件のもとで金型内樹脂に炭酸ガスレーザーを照射し、それによる残留複屈折低減効果、微細形状の転写性改善効果、極薄成形品の成形限界改善効果を実験的に検討した。その結果、ふく射照射によって成形品の品位や精度が格段に向上することを確認し、さらにこれらの効果はふく射照射を行わない従来の射出成形法ではどのように成形条件を調整しても得られないことを示した。
(2)型内樹脂にふく射を照射したときの樹脂内の温度分布を数値的に検討し、ふく射照射によって金型・樹脂界面の温度が高く維持されることを確認するとともに、ふく射照射量、樹脂のふく射吸収特性、樹脂・金型初期温度、樹脂射出速度などの影響を無次元評価した。この結果と、(1)の成形品品位改善効果を比較して、高精度な射出成形の行えるふく射照射条件を評価した。
(3)型内樹脂温度分布を実測するための手法として赤外線放射温度計を利用する方法を試み、型内樹脂表面近傍の温度分布が非接触に計測できることを示すと同時に、充填段階における樹脂表面、特に流動先端近傍の樹脂温度と成形品表面の品位との関連を実験的に評価した。

Research Products

• [Publications] 黒崎 晏夫: "赤外ふく射支援による精密射出成形法に関する研究(第1報、炭酸ガスレーザー照射を利用した新射出成形法による樹脂成形品の高品位化)" 日本機械学会論文集(C編). 62-599. 348-355 (1996)
• [Publications] 斉藤 卓志: "ふく射加熱を用いた薄板あるいは微細形状を有する成形品の成形" 第8回プラスチック成形加工学会年次大会講演論文集. 69-72 (1996)