積層金型を用いた金型温度制御による成形品の高精度化に関する研究

摘要

積層金型とは型設計CADデータを基に薄板の板厚ごとのスライスデータを求め，それに従って金属薄板をレーザ加工などで切断し，それを積層することによって金型を製作するラピッドツーリング技術の一つある．射出成形用積層金型は成形面近傍に複雑な冷却流路を配置できる特徴があり，佐藤らは拡散接合を用いて内部に複雑流路を有する金型を製作し，高い冷却性能による成形サイクルタイムの短縮を実現した．また，コアとキャビティに流す冷却水温度を違えることにより，コアとキャビティの表面温度差を小さくすることで成形品精度の向上を実証した．このような試みは，米山らによって金属光造形法を用いても行われている．ところで，一般的に射出成形ではサイクルタイムの短縮のために金型を冷却している．しかし，樹脂の流動性を考慮すると，射出時には成形面の温度が高い方が望ましい．そこで本研究ではハイサイクル性能を保ちつつ，樹脂の流動性を高めるために射出時に高温，保圧時に低温の冷却水を流すことによる金型成形面温度の切替制御を試みた．