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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

研究課題

研究課題/領域番号 08555052
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 熱工学
研究機関電気通信大学 (1997-1998)
東京工業大学 (1996)

研究代表者

黒崎 晏夫  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (70016442)

研究分担者 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ー
伏信 一慶  東京工業大学, 工学部, 助手 (50280996)
竹内 正顕  桐蔭学園横浜大学, 工学部, 助教授 (70163384)
佐藤 勲  東京工業大学, 工学部, 助教授 (10170721)
山田 純  山梨大学, 工学部, 助教授 (40210455)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
18,800千円 (直接経費: 18,800千円)
1998年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1997年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1996年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワード高分子材料 / 射出成形法 / ふく射 / ふく射吸収係数 / ジンクセレン / 複屈折 / 転写性 / 流動長さ / 赤外ふく射エネルギ / ハロゲンランプ / 耐熱ガラス / 薄肉成形品 / 樹脂充填性 / 射出成形 / ふく射エネルギー / 超高精度成形技術 / YAGレーザー / 表面転写性 / 成形限界 / 炭酸ガスレーザー / 冷却制御 / 残留複屈折
研究概要

高分子射出成形品の光学的品質,形状精度及びその成形性を飛躍的に向上させるために,充填設階における樹脂温度の低下を能動的に抑制するための手法として,金型外部より光学窓を介してふく射加熱を行うことを提案し,その有効性及び実現性について伝熱解析,実験成形を行うことで総合的に検討した.研究計画初年度には,炭酸ガスレーザをふく射加熱源として,成形品内部に残留する光学歪みの低減,金型表面の微細構造に対する転写性の向上に対し本手法の有効性を実験的に検討した.続く第二年度には,極薄流路における樹脂流動性の維持の検討と並行して伝熱計算による本手法における特徴的な温度分布を明らかにした.そして第三年度(最終年度)においては,前年度までに得られた知見に基づいて,実際の成形を想定した薄板円板形状の成形品の成形を行い,その成形性について伝熱学的な見地より定量的な議論を行った.また,本手法の実用性を考慮し,ふく射加熱源として赤外線ハロゲンランプが使用できることを確認し,より安価なシステム構築の可能性を探った.本研究の遂行により得られた成果及び知見を以下に整理する.
1. 射出成形品表層部に残留する光学歪みである複屈折を大幅に軽減できる.
2. 金型表面の微細な形状に対する成形品表面の転写性を飛躍的に向上できる.
3. 極めて薄い流路における樹脂流動を高いレベルで維持できる.
4. 成形品の品質を大幅に改善しつつもプロセス時間の延長は最小限に抑えることができる.
5. 成形材料と金型壁として使用する透過窓材料を適宜選択することにより,ハロゲンランプなどの一般的なふく射加熱源によっても上記と同様の効果を得ることができる.

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 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. 2864-2871 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurosaki, Yasuo: "Injection-Molding Process for High-Precision Polymer Products Utilizing CO2 Laser Irradiation" Proc.int.Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications. 351-362 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤、卓志: "赤外ふく射支援による精密射出成形法に関する研究(第2報, 計算機シミュレーションによる樹脂内および金型内温度分布の予測)" 日本機械学会論文集(B編). 63-613. 3114-3122 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤、卓志: "赤外ふく射支援による薄肉射出成形品の充填性の改善" 成形加工. (掲載決定). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurosaki, Yasuo: "Precision Injection Molding Assisted by Infrared Radiation (Quality Improvement of Polymer Products by CO2 Laser-Assisted Injection Molding Process)" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers C. Vol.62-599. 2864-2871 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, Takushi: "Injection Molding Process of Thin or Fine Shaped Products Assisted by Radiation Heating" Proceedings of the Japan Society of Polymer Processing International and Annual Conference '96. 69-72 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kurosaki, Yasuo: "Injection-Molding Process for High-Precision Polymer Products Utilizing CO2 Laser Irradiation" Proceedings of International Symposium on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications. 351-362 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, Takushi: "Precision Injection Molding Process Assisted by Infrared Radiation (2nd Report, Prediction of Temperature Distribution within Polymer and Mold by Numerical Simulation)" Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers B. Vol.63-613. 3114-3122 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, Takushi: "Flow-ability Improvement for Thin Injection Molded Products by Infrared Irradiation" Transactions of the Japan Society of Polymer Processing. (process in publication, ). (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斉藤、卓志: "赤外ふく射加熱支援による薄肉射出成形品の充填性の改善" 成形加工. (掲載決定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Kurosaki: "Injection-Molding Process for High-Precision Polymer Products Utilizing CO2 Laser Irradiation" Proc.Int.Symp.on Molecular and Microscale Heat Transfer in Materials Processing and Other Applications. 351-362 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 斉藤 卓志: "赤外ふく射支援による精密射出成形法に関する研究(第2報,計算機シミュレーションによる樹脂内および金型内温度分布の予測)" 日本機械学会論文集(C編). 63-613. 3114-3122 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伏信 一慶: "極短パルスレーザー光照射を受けるシリコン薄膜の伝熱解析" 日本機械学会論文集B編. 63-609. 1741-1746 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuo Kurosaki: "A Heat Transfer Approach to Precision Polymer Molding Process:Injection Molding Process Assisted by Infrared irradiation" Proc.the 4th World Conference on Experimental Heat Transfer,Fluid Mechanics and Thermodynamics. 1. 319-326 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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