2016 Fiscal Year Annual Research Report
Improving the Properties of Polymer Molded Products Containing Filler with Injection Mold Capable of Melt Flow Control and Induction Heating and Cooling
| Project/Area Number |
26420056
|
|---|
| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
村田 泰彦 日本工業大学, 工学部, 教授 (00200303)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | プラスチック / 射出成形 / 金型 / 電磁誘導加熱 / 可動コアピン / ガラス繊維強化樹脂 / メタリックフレーク |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
プラスチック製品には、高い強度と意匠性が求められる。強度を向上させるために、長さが0.2mmから10mm程度のガラス繊維や、意匠性を向上させるためにメタリックフレークなどのフィラーが母材の樹脂の中に充填される。これらフィラー充填樹脂の射出成形では、金型内での樹脂流動の影響を受けて、フィラーが成形品内で強く配向し異方性が発現することにより、成形品強度や外観品質が低下することが問題となっている。本研究では、電磁誘導を用いて金型を急速加熱できると同時に、可動コアピンの駆動により樹脂流動が制御できる電磁誘導加熱・樹脂流動制御射出成形金型を開発し、金型加熱や流動制御が、フィラー配向および成形品の強度と外観に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。
平成26年度は、上記金型の設計・製作を行った。そして、平成27年度は、設計・製作した金型を用いて、ガラス繊維強化ポリプロピレンにおける成形実験を実施した結果、成形中に可動コアピンとキャビティ入れ子との間でカジリが発生し、ピンが回転しなくなるという不具合が発生した。そこで、入れ子とピンとの間にスリーブを挿入すること、また、ランナ形状を変更することで、カジリの発生を防止した。そして完成した金型を用いて、平成27から28年度にかけて、ガラス繊維長が短い場合と長い場合の2種類のガラス繊維強化ポリプロピレンを用いて、成形条件を変更しながら成形実験を実施し、誘導加熱を行うことにより、成形品外観が向上し、かつ、曲げ強度が向上することを明らかにした。また、X線CTを用いて、成形品内のガラス繊維配向状態と曲げ強度との相関関係を明らかにした。さらに、平成28年度は、メタリックフレーク充填ポリプロピレンの成形に本金型を適用し、色むら状のウェルドラインが抑止されること、加熱温度および流動制御条件、色むら状のウェルドラインの発生状況との相関関係を明らかにした。
|
