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公開番号2024056423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2022163288
出願日2022-10-11
発明の名称圧力測定装置および射出成形機
出願人株式会社ソディック
代理人
主分類B29C 45/20 20060101AFI20240416BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】射出成形機に取り付け可能な圧力測定装置であって、容易にダイの切り換え作業が可能な圧力測定装置を提供する。
【解決手段】射出成形機の成形材料を射出する射出ユニットに取り付け可能な圧力測定装置5であって、射出ユニットに取り付けられ、射出ユニットによって射出された成形材料が流通する測定シリンダと、測定シリンダに取り付けられ、成形材料が流通する互いに仕様が異なる複数のダイ62,63と、成形材料の排出先を、複数のダイ62,63のいずれか1つに択一的に切り換える流路切換ピン64と、測定シリンダ内の成形材料の圧力を測定する圧力センサと、を備える、圧力測定装置5が提供される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
射出成形機の成形材料を射出する射出ユニットに取り付け可能な圧力測定装置であって、
前記射出ユニットに取り付けられ、前記射出ユニットによって射出された前記成形材料が流通する測定シリンダと、
前記測定シリンダに取り付けられ、前記成形材料が流通する互いに仕様が異なる複数のダイと、
前記成形材料の排出先を、前記複数のダイのいずれか１つに択一的に切り換える流路切換ピンと、
前記測定シリンダ内の前記成形材料の圧力を測定する圧力センサと、を備える、圧力測定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記複数のダイは、
断面円筒形状の第１のキャピラリーが形成された第１のキャピラリーダイと、
断面円筒形状の第２のキャピラリーが形成された第２のキャピラリーダイと、を含み、
前記第１のキャピラリーは、所定の流入角、直径および有効長を有し、
前記第２のキャピラリーは、前記第１のキャピラリーと同一の流入角および直径を有し、前記第１のキャピラリーよりも短い有効長を有する、請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項３】
前記複数のダイは、
断面矩形形状の第１のスリットが形成された第１のスリットダイと、
断面矩形形状の第２のスリットが形成された第２のスリットダイと、を含み、
前記第１のスリットは、所定の流入角、幅、隙間および有効長を有し、
前記第２のスリットは、前記第１のスリットと同一の流入角、幅および隙間を有し、前記第１のスリットよりも短い有効長を有する、請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記測定シリンダは、
前記射出ユニットのノズル取付孔に螺合する第１のシリンダと、
側面に前記複数のダイが取り付けられるダイ取付孔が形成された第２のシリンダと、を含み、
正面視において、前記第２のシリンダの中心軸を通る垂線と、前記ダイ取付孔の中心を通る直線とのなす角度は、４０°以下である、請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項５】
前記測定シリンダを所望の温度に加熱するヒータをさらに備える、請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の圧力測定装置が取り付けられた射出成形機であって、
前記圧力センサで測定した前記成形材料の前記圧力に基づき、前記成形材料の粘度を算出する制御装置を備える、射出成形機。
【請求項７】
前記制御装置は、前記粘度の算出にあたり、バーグレー補正を実施可能であるとともに、バーグレー補正の実施の有無を切り換え可能に構成される、請求項６に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記制御装置は、前記粘度の算出によって得られたデータに基づき、グラフを描画可能に構成される、請求項６に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記グラフは、剪断速度および前記粘度の対数グラフである、請求項８に記載の射出成形機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の成形材料を射出する射出ユニットに取り付け可能な圧力測定装置と、当該圧力測定装置が取り付けられた射出成形機に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
射出成形を行うにあたり、成形材料の溶融粘度を把握したいという需要がある。例えば、溶融粘度を把握しておくことで、成形条件を導き出す参考になる。特に、生分解プラスチック材料や、ナノファイバー、金属粉末、セラミックス粉末等が添加されたコンパウンド材料といった材料は、溶融特性や流動特性についての知見が乏しいことが多く、溶融粘度を把握しておくことは有用である。あるいは、溶融粘度を測定することで、品質管理に役立てることもできる。例えば、バージン材とリサイクル材とを混合して成形材料として使用する場合は、溶融粘度を確認することで成形材料の劣化度合いを推定することができる。
【０００３】
成形材料の溶融粘度を測定する装置の１つに、キャピラリーレオメータがある。キャピラリーレオメータは、シリンダと、シリンダ出口に取り付けられた細孔を有するダイと、シリンダ内圧力を測定する圧力センサと、を備える装置である。キャピラリーレオメータは、シリンダに充填した試料をピストンで押し出し、このときのシリンダ内圧力を測定することで、試料の粘度測定を行う。本明細書では、特に断りがない限り、断面円筒形状の細孔を有するダイをキャピラリーダイといい、断面矩形形状の細孔を有するダイをスリットダイという。
【０００４】
キャピラリーレオメータを含めた一般的な粘度測定装置は、比較的高価であり、射出成形機のユーザに広く普及しているとはいえない。また、シリンダに手作業で試料としての成形材料を充填するといった作業も必要となり、測定に手間がかかる。そのため、射出成形機の装置を利用して、より簡易な機構で溶融粘度を測定することが考えられる。例えば、特許文献１は、ノズルが取り付けられたノズルアダプタに圧力センサを設け、樹脂圧力を測定することで溶融粘度を算出する射出成形機を開示している。特許文献１の射出成形機は、ノズルをキャピラリーダイとして使用することで、キャピラリーレオメータと同様の測定を行っている。射出成形機を使用することで、実際の射出成形に近い環境下で測定ができるという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－０６６７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
粘度測定のための圧力測定を行うにあたり、ダイを異なる仕様のものに交換する場合がある。例えば、ダイの細孔入口および細孔出口で生じた圧力損失を考慮して真の剪断応力を求めるバーグレー（Ｂａｇｌｅｙ）補正を実施する場合は、細孔の有効長が異なる２以上のダイを使用し、それぞれのダイを使用時の圧力を測定する必要がある。特許文献１の射出成形機において、バーグレー補正を実施しようとすると、測定の途中でキャピラリーダイとして使用するノズルを交換しなければいけない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、使用するダイを、互いに仕様が異なる複数のダイから択一的に選択可能に構成することで、より簡易に圧力測定を行うことができる、射出成形機に取り付け可能な圧力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、射出成形機の成形材料を射出する射出ユニットに取り付け可能な圧力測定装置であって、射出ユニットに取り付けられ、射出ユニットによって射出された成形材料が流通する測定シリンダと、測定シリンダに取り付けられ、成形材料が流通する互いに仕様が異なる複数のダイと、成形材料の排出先を、複数のダイのいずれか１つに択一的に切り換える流路切換ピンと、測定シリンダ内の成形材料の圧力を測定する圧力センサと、を備える、圧力測定装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る圧力測定装置は、射出成形機に取り付け可能であり、互いに仕様が異なる複数のダイのうち、使用するダイを流路切換ピンによって択一的に選択可能に構成される。これにより、ダイの切り換えが必要な場合であっても、容易にダイの切り換え作業を行うことができる。ひいては、より簡易に圧力測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
射出ノズルが取り付けられた状態の、本発明の実施形態に係る射出成形機の概略構成図である。
圧力測定装置が取り付けられた状態の、本発明の実施形態に係る射出成形機の概略構成図である。
圧力測定装置を上方から見た斜視図である。
圧力測定装置を下方から見た斜視図である。
圧力測定装置の側面断面図である。
圧力測定装置のＶＩ－ＶＩ矢視図であり、正面断面図である。
第１のキャピラリーダイおよび第２のキャピラリーダイの断面図である。
制御装置のブロック図である。
「シンプル測定モード」時の粘度測定用のＧＵＩの一例である。
「バーグレー補正モード」時の粘度測定用のＧＵＩの一例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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