JP4586483B2 - Hollow member manufacturing apparatus and hollow member manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、中空部材の製造装置および中空部材の製造方法に関する。
インクジェットプリンタやディスペンサー、ワイヤーボンディング等に使用されるノズルや、キャピラリー、配管路等に使用されるオリフィス等には、軸状部材であって、その軸方向に沿って貫通孔等の中空な空間が形成された中空部材が使用される。かかる中空部材における中空な空間の内径は、インクジェットプリンタやバルブ等の性能向上に伴って小径化しており、現状では直径10μm以下の中空な空間を有する中空部材が求められている。
本発明は、かかる小径の中空な空間を有する中空部材の製造装置および中空部材の製造方法に関する。
The present invention relates to a hollow member manufacturing apparatus and a hollow member manufacturing method.
Nozzles used in ink jet printers, dispensers, wire bonding, etc., orifices used in capillaries, pipes, etc. are axial members, and hollow spaces such as through holes are formed along the axial direction. A formed hollow member is used. The inner diameter of the hollow space in such a hollow member has been reduced as the performance of ink jet printers, valves, and the like is improved. At present, a hollow member having a hollow space with a diameter of 10 μm or less is required.
The present invention relates to a hollow member manufacturing apparatus and a hollow member manufacturing method having such a small-diameter hollow space.
小径の貫通孔等の中空な空間を有する中空部材の製造には、中空部材の成形と同時に中空な空間を形成することができる射出成形が採用される(例えば、特許文献1〜6)。
射出成形は、固定型と可動型によって空閉されたキャビティ内に流動可能とした材料を注入して固化させることにより、キャビティの形状に成形された部材を製造する技術であり、キャビティ内にコアピンを配置しておけば、部材はキャビティの形状に成形され、その部材には、キャビティにおいてコアピンが配置されていた箇所に中空な空間が成形される。
In the production of a hollow member having a hollow space such as a small-diameter through hole, injection molding capable of forming a hollow space simultaneously with the molding of the hollow member is employed (for example,
Injection molding is a technology that manufactures a member molded into the shape of a cavity by injecting and solidifying a flowable material into a cavity that is closed by a fixed mold and a movable mold. If a member is arranged, the member is formed into a cavity shape, and a hollow space is formed in the member at a location where the core pin is disposed in the cavity.
しかるに、上記のごとき方法により製造された中空部材では、その中空な空間はコアピンと同じ形状に成形されるため、その中空な空間の内径はコアピンと同じ大きさになる。このため、中空部材における中空な空間の内径を小さくするためには非常に細いコアピンを使用する必要がある。しかし、現在のところ、直径10μm程度のコアピンしか製造することができないため、内径10μm以下の中空部材を製造することはできない。たとえ、直径10μm以下のコアピンが製造できたとしても、かかるコアピンは非常に強度が弱くなるため、キャビティ内に材料を注入したときに、コアピンの半径方向から、その円周方向において不均一な力が加わればコアピンが損傷してしまうおそれがある。
また、材料として、セラミックス等の粉末に有機化合物のバインダを混合したものを使用すれば、直径10μmのコアピンを使用して製造された部材を焼結することにより、内径8μm程度の中空部材を製造することも可能であるが、この場合でも、内径8μm以下の中空部材を製造することはできない。
However, in the hollow member manufactured by the method as described above, the hollow space is formed in the same shape as the core pin, so the inner diameter of the hollow space is the same size as the core pin. For this reason, it is necessary to use a very thin core pin in order to reduce the inner diameter of the hollow space in the hollow member. However, at present, since only a core pin having a diameter of about 10 μm can be manufactured, a hollow member having an inner diameter of 10 μm or less cannot be manufactured. Even if a core pin having a diameter of 10 μm or less can be manufactured, the strength of such a core pin is very weak. Therefore, when a material is injected into the cavity, an uneven force is generated from the radial direction of the core pin in the circumferential direction. If added, the core pin may be damaged.
In addition, if a material such as ceramics mixed with a binder of an organic compound is used as a material, a hollow member having an inner diameter of about 8 μm is manufactured by sintering a member manufactured using a core pin having a diameter of 10 μm. However, even in this case, a hollow member having an inner diameter of 8 μm or less cannot be manufactured.
本発明は上記事情に鑑み、コアピンの直径より内径が小さい中空な空間を有する中空部材を製造することができる中空部材の製造装置および中空部材の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a hollow member manufacturing apparatus and a hollow member manufacturing method capable of manufacturing a hollow member having a hollow space whose inner diameter is smaller than the diameter of the core pin.
第1発明の中空部材の製造装置は、固定型と、該固定型に接近離間可能に設けられた可動型と、該可動型を前記固定型に接近させた状態において両者の間に形成されるキャビティ内に流動性を有する材料を供給する材料供給部を備えた装置であって、前記キャビティ内には、前記可動型の移動方向と平行な中心軸を有する、直径が基端から先端に向けて狭くなるように形成されたピンが配置されており、前記材料供給部が、前記可動型に設けられ、その一端が前記ピンの先端側から前記キャビティ内に前記材料を投入する投入口となった材料流路を備えており、該材料流路は、その中心軸が前記ピンの中心軸と同軸になるように形成されていることを特徴とする。
第2発明の中空部材の製造装置は、第1発明において、材料供給部が、熱可塑性バインダと該熱可塑性バインダに混合された粉体との混合物を加熱し、該加熱された材料を前記材料流路に供給する加熱部を備えていることを特徴とする。
第3発明の中空部材の製造方法は、固定型と、該固定型に接近離間可能に設けられた可動型を備えており、該可動型を前記固定型に接近させた状態において両者の間に流動性を有する材料を収容するためのキャビティが形成される装置を用いて、前記流動性を有する材料を固化させて中空部材を製造する方法であって、前記可動型に、前記キャビティ内に流動性を有する材料を供給する材料流路が設けられており、かつ、該可動型における前記キャビティを形成する面に、該材料流路から前記キャビティ内に流動性を有する材料を投入する投入口が配置されており、前記キャビティ内に、前記可動型の移動方向と平行な中心軸を有するピンが配置されており、前記可動型を前記固定型に接近させかつ前記キャビティ内に流動性を有する材料を収容した状態から、前記キャビティ内に収容された材料が固化する前に、前記可動型を前記固定型から離間させることを特徴とする。
第4発明の中空部材の製造方法は、第3発明において、前記投入口が、前記ピンの軸方向の延長線上に配置されていることを特徴とする。
第5発明の中空部材の製造装置は、第3発明において、前記流動性を有する材料が、流動性を有するバインダと、該バインダに混合された粉体とからなることを特徴とする。
A hollow member manufacturing apparatus according to a first aspect of the present invention is formed between a fixed mold, a movable mold provided so as to be able to approach and separate from the fixed mold, and the movable mold being brought close to the fixed mold. An apparatus comprising a material supply unit for supplying a fluid material into a cavity, wherein the cavity has a central axis parallel to the moving direction of the movable mold , and the diameter is from the proximal end to the distal end. Pins formed so as to become narrower are disposed, the material supply unit is provided in the movable mold, and one end thereof serves as an input port for supplying the material into the cavity from the tip side of the pin. The material flow path is formed so that the central axis thereof is coaxial with the central axis of the pin.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the hollow member manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the material supply unit heats the mixture of the thermoplastic binder and the powder mixed in the thermoplastic binder, and the heated material is used as the material. It is characterized by comprising a heating unit for supplying to the flow path.
The manufacturing method of the hollow member of the third invention includes a fixed mold and a movable mold provided so as to be able to approach and separate from the fixed mold, and in a state where the movable mold is brought close to the fixed mold, between them A method of manufacturing a hollow member by solidifying the fluid material using a device in which a cavity for containing the fluid material is formed, wherein the fluid member is fluidized in the movable mold. A material flow path for supplying a material having a property is provided, and a charging port for introducing a fluid material from the material flow channel into the cavity is formed on a surface of the movable mold forming the cavity. A pin having a central axis parallel to the moving direction of the movable mold is disposed in the cavity, and the movable mold is brought close to the fixed mold and has fluidity in the cavity. The From a state in which the volumes of material contained within the cavity prior to solidification, characterized in that for separating the movable die from the fixed die.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing a hollow member according to the third aspect, wherein the insertion port is disposed on an extension line in the axial direction of the pin.
A hollow member manufacturing apparatus according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the fluid material comprises a fluid binder and powder mixed with the binder.
第1発明によれば、材料流路の中心軸がキャビティ内に配置されているピンの中心軸と同軸になるように形成されているから、投入口から材料をキャビティ内に供給しても、ピンには中空な空間の中心軸周りに回転対称かつ均一な力しか加わらない。よって、材料を供給したときに、ピンに対してピンを曲げるような力は全く加わらないから、材料を供給したときにピンが破損したり、ピンの位置がずれたりすることを防ぐことができる。また、材料流路内の材料とキャビティ内の材料が投入口を介して一体となっているから、キャビティ内の材料が固化していない状態で可動型を離間させれば、材料流路内の材料によってキャビティ内の材料を引っ張ることができ、可動型の移動にともなってキャビティ内に収容された材料を可動型の移動方向に沿って伸ばすことができる。すると、キャビティ内に配置されているピンの中心軸が可動型の移動方向と平行であるから、材料は、ピンによって形成されていた空間が存在する状態で伸びることになる。しかも、材料は伸びることによって可動型の移動方向と直交する方向、言い換えれば、ピンの半径方向の長さが短くなり、伸びた部分は、材料の厚さが薄くなりかつ内部の空間も狭くなる。よって、キャビティ内に配置されているピンの直径よりも内径が小さい空間を有する中空部材を形成することができる。そして、材料が伸びるときにも、材料やピンには中空な空間の中心軸周りに回転対称かつ均一な力しか加わらず、材料を曲げるような力は全く加わらないから、材料が伸びるときに、中空な空間が潰れたり、材料の伸びている部分が折れ曲がったりすることを防ぐことができる。
第2発明によれば、材料を加熱することによって熱可塑性バインダが流動性を有するようになるから、材料をキャビティ内にスムースに供給することができる。そして、材料を固化させれば、中空な空間を有する部材を形成することができる。しかも、固化した部材を加熱すれば、バインダが除去されかつ粉体が焼結され中空部材が収縮するから、中空部材の内部空間の内径をさらに小さくでき、しかも、中空部材の壁の厚さも薄くすることができる。
第3発明によれば、材料流路内の材料とキャビティ内の材料が投入口を介して一体となっているから、キャビティ内の材料が固化していない状態で可動型を離間させれば、材料流路内の材料によってキャビティ内の材料を引っ張ることができ、可動型の移動にともなってキャビティ内に収容された材料を可動型の移動方向に沿って伸ばすことができる。すると、キャビティ内に配置されているピンの中心軸が可動型の移動方向と平行であるから、材料は、ピンによって形成されていた空間が存在する状態で伸びることになる。しかも、材料は伸びることによって可動型の移動方向と直交する方向、言い換えれば、ピンの半径方向の長さが短くなり、伸びた部分は、材料の厚さが薄くなりかつ内部の空間も狭くなる。よって、キャビティ内に配置されているピンの直径よりも内径が小さい空間を内部に有する中空部材を形成することができる。
第4発明によれば、材料が伸びるときに、材料やピンには中空な空間の中心軸周りに回転対称かつ均一な力しか加わらない。つまり、材料を曲げるような力は全く加わらないから、材料が伸びるときに、中空な空間が潰れたり、材料の伸びている部分が折れ曲がったりすることを防ぐことができる。
第5発明によれば、材料が固化した後、固化した部材を加熱すれば、バインダが除去されかつ粉体が焼結され中空部材が収縮するから、中空部材の内部空間の内径をさらに小さくでき、しかも、中空部材の壁の厚さも薄くすることができる。
According to the first invention, since the central axis of the material flow path is formed so as to be coaxial with the central axis of the pin arranged in the cavity, even if the material is supplied into the cavity from the input port, Only a rotationally symmetrical and uniform force is applied to the pin around the central axis of the hollow space. Therefore, when a material is supplied, no force is applied to the pin to bend the pin, so that it is possible to prevent the pin from being damaged or the position of the pin from being shifted when the material is supplied. . In addition, since the material in the material flow path and the material in the cavity are integrated via the inlet, if the movable mold is separated while the material in the cavity is not solidified, The material in the cavity can be pulled by the material, and the material accommodated in the cavity can be extended along the moving direction of the movable mold as the movable mold moves. Then, since the central axis of the pin arranged in the cavity is parallel to the moving direction of the movable mold, the material extends in a state where the space formed by the pin exists. Moreover, when the material is stretched, the length perpendicular to the moving direction of the movable mold, in other words, the length of the pin in the radial direction is shortened, and the stretched portion has a thin material and a narrow internal space. . Therefore, it is possible to form a hollow member having a space whose inner diameter is smaller than the diameter of the pin arranged in the cavity. And even when the material is stretched, the material and pins are only subjected to rotational symmetry and uniform force around the center axis of the hollow space, and no force that bends the material is applied at all, so when the material stretches, It is possible to prevent the hollow space from being crushed and the material extending portion from being bent.
According to the second invention, since the thermoplastic binder has fluidity by heating the material, the material can be smoothly supplied into the cavity. If the material is solidified, a member having a hollow space can be formed. Moreover, if the solidified member is heated, the binder is removed, the powder is sintered, and the hollow member shrinks, so that the inner diameter of the internal space of the hollow member can be further reduced, and the wall thickness of the hollow member is also reduced. can do.
According to the third invention, since the material in the material flow path and the material in the cavity are integrated via the inlet, if the movable mold is separated while the material in the cavity is not solidified, The material in the cavity can be pulled by the material in the material flow path, and the material accommodated in the cavity can be extended along the moving direction of the movable mold as the movable mold moves. Then, since the central axis of the pin arranged in the cavity is parallel to the moving direction of the movable mold, the material extends in a state where the space formed by the pin exists. Moreover, when the material is stretched, the length perpendicular to the moving direction of the movable mold, in other words, the length of the pin in the radial direction is shortened, and the stretched portion has a thin material and a narrow internal space. . Therefore, it is possible to form a hollow member having a space inside whose inside diameter is smaller than the diameter of the pin arranged in the cavity.
According to the fourth invention, when the material is stretched, only a rotationally symmetrical and uniform force is applied to the material and the pin around the central axis of the hollow space. That is, since no force that bends the material is applied at all, it is possible to prevent the hollow space from being crushed or the material extending portion from being bent when the material is stretched.
According to the fifth invention, if the solidified member is heated after the material is solidified, the binder is removed, the powder is sintered, and the hollow member contracts, so that the inner diameter of the internal space of the hollow member can be further reduced. And the thickness of the wall of a hollow member can also be made thin.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図3は本実施形態の中空部材の製造装置1の概略説明図である。同図において、符号Bは、本実施形態の中空部材の製造装置1における固定フレームを示しており、符号MFは、固定フレームBの上方に配置され、上下方向移動可能、言い換えれば、固定フレームBに対して接近離間可能に設けられた移動フレームを示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic explanatory view of the hollow
図3に示すように、前記固定フレームBの上面には、固定型2が取り付けられている。この固定型2には、その上面2Aから下方に向けて凹んだ略円筒状の空間2h(以下、単に空間2hという)が形成されている。この固定型2の空間2hは、その中心軸CAが前記移動フレームMFの移動方向と平行となるように形成されており、その内部にはピン4が配置されている。このピン4は、その直径が下端から上端に向けて狭くなるように形成されたものであり、その中心軸が空間2hの中心軸CAと同軸となるように配設されており、その先端が後述する貫通孔3hの絞り部3bまで伸びている。
なお、空間2hおよびピン4におけるその軸方向と直交する方向の断面形状は、円形に限られず、四角形や三角形等でもよく、その中心軸周りに回転対称な形状であればよい。
As shown in FIG. 3, a
The cross-sectional shape of the
一方、図3に示すように、移動フレームMFの下面には、可動型3が取り付けられている。この可動型3には、その上下方向を貫通する貫通孔3hが形成されている。この貫通孔3hの上端部は、ノズル6を介して、プラスチック等の熱可塑性材料を加熱し流動化させる図示しない加熱部が連通されている。また、この貫通孔3hは、その中心軸が前記固定型2における空間2hの中心軸CAと同軸となるように形成されており、可動型3の移動方向に沿って下面3Aに向うに従いその内径が小さくなり、下面3Aよりわずかに上方にその内径が最も小さくなる部分(絞り部3b)が位置するように形成されている。
なお、貫通孔3hにおけるその軸方向と直交する方向の断面形状は、円形に限られず、四角形や三角形等でもよく、その中心軸周りに回転対称な形状であればよい。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
The cross-sectional shape in the direction perpendicular to the axial direction of the through-
上記のごとき構成であるから、移動フレームMFを移動させて可動型3を固定型2に接近させれば、可動型3の下面3Aを固定型2の上面2Aと接触させることができる。すると、可動型3の貫通孔3hと固定型2における空間2hが連通され、両者の間には、貫通孔3hと空間2hによって外部から遮断された空間が形成される。この空間に、加熱部において流動化された材料をノズル6を通して供給すれば、可動型3の貫通孔3hおよび固定型2の空間2h内に材料が充満される。
Since the configuration is as described above, the
このとき、可動型3の貫通孔3hおよびピン4は、いずれもその中心軸が固定型2の空間2hの中心軸CAと同軸であるから、可動型3の貫通孔3hおよびピン4は同軸であり、絞り部3bの中心もピン4の軸方向の延長線上に位置する。このため、ノズル6から供給された材料は、絞り部3bを通って可動型3の貫通孔3hから固定型2の空間2hに流入するが、このとき材料は、固定型2の空間2hの中心軸CA方向にのみ流れ、中心軸CAと交差する方向にはほとんど流れが生じない。このため、材料が可動型3の貫通孔3hから空間2hに流入したときに、ピン4には空間2hの中心軸周りに回転対称かつ均一な力しか加わらず、ピン4を曲げるような力はほとんど発生しないから、材料を供給したときにピン4が破損したり、ピン4の位置が空間2hの中心からずれたりすることを防ぐことができる。
したがって、可動型3の貫通孔3hおよび固定型2の空間2h内に材料が充満された状態で材料を固化させれば、材料を、可動型3の貫通孔3hおよび固定型2の空間2hの形状に成形され、かつ、空間2h内におけるピン4の位置、つまり、中心軸上に中空な空間を有する中空部材とすることができるのである。
なお、上記のごとく、ピン4に対して曲げるような力を発生させないためには、ノズル6の中心軸も固定型2の空間2hの中心軸CAと同軸であることが望ましい。つまり、固定型2の空間2hからノズル6までの空間の中心軸が、全て同軸上に位置することが望ましい。
At this time, since the central axis of the through
Therefore, if the material is solidified in a state where the material is filled in the through-
As described above, it is desirable that the central axis of the
上記の可動型3の貫通孔3hおよび固定型2の略円筒状空間2hにおいて、ピン4が存在する部分、つまり貫通孔3hの絞り部3bよりも下方の空間が特許請求の範囲にいうキャビティCであり、それより上方の空間が特許請求の範囲にいう材料流路5であり、絞り部3bが特許請求の範囲にいう投入口である。なお、以下では、貫通孔3hにおける絞り部3bよりも下方の空間および固定型2の空間2hをキャビティCとし、貫通孔3hにおける絞り部3bよりも上方の空間を材料流路5とする。
In the through
また、図1に示すように、中空部材の製造装置1において、可動型3を固定型2に接近させ、かつキャビティC内に流動性を有する材料を収容した状態から、キャビティC内に収容された材料Mが固化する前であって、その粘性が強くなったときに可動型3を固定型2から離間させる(図1(B))。材料流路5内の材料MとキャビティC内の材料Mは絞り部3bを介して一体になっているから、材料流路5内の材料MによってキャビティC内の材料Mを引っ張ることができる。すると、可動型3の移動に伴ってキャビティC内に収容されている材料Mを可動型3の移動方向(図1では上下方向)に沿って伸ばすことができる。このとき、キャビティC内に配置されているピン4は、その中心軸が可動型3の移動方向と平行であるから、材料Mのうち伸びている部分、言い換えれば、可動型3と固定型2の間に位置する部分は、ピン4によって形成されていた空間が存在する状態で伸びることになる。
しかも、キャビティC内に収容されていた材料Mは上下方向に伸びることによって、体積が一定のままその長さだけが長くなるから、必然的に、可動型3の移動方向と直交する方向、言い換えれば、ピン4の半径方向の長さが短くなる。すると、キャビティC内に収容されていた材料Mは、固定型2の空間2h内に位置する部分はピン4の半径方向の長さが短くなり、かつ、可動型3と固定型2の間に位置する部分はその内部の空間も狭くなる。つまり、材料Mのうち伸びている部分は、固定型2の空間2h内に位置の間に位置していたときに比べて外径および内径がいずれも小さくなるので、可動型3を固定型2に接近させたままキャビティC内に流動性を有する材料を固化させる場合に比べて、中空部分の内径が小さい中空部材を成形することができる。言い換えれば、ピン4の直径に比べて内径が小さい中空部材を成形することができるのである。
As shown in FIG. 1, in the hollow
In addition, since the material M accommodated in the cavity C extends in the vertical direction, only the length of the material M remains constant, so that the direction is perpendicular to the moving direction of the
そして、可動型3の貫通孔3hの中心軸、ピン4の中心軸および固定型2の空間2hの中心軸CAが全て同軸上に位置しており、しかも、固定型2の空間2hの中心軸CAは可動型3の移動方向と平行であるから、材料Mが伸びるとき、材料Mはピン4の半径方向に沿って均一に収縮する。このため、材料Mが伸びたときに、材料Mを曲げるような力は全く発生しないから、中空な空間が潰れたり、材料Mの伸びている部分が折れ曲がったりすることを防ぐことができる。
なお、ピン4は、直径が下端から上端まで同じものを使用してもよいが、上記のごとき方法により中空部材を成形する場合には、上端、つまり、可動型3側の端部が尖っているものが好適である。この場合、材料Mが伸びるときに、ピン4と材料Mとの間に発生する摩擦抵抗を小さくすることができるので、材料Mの損傷を防ぐことができ、成形後の中空部材の内面の面精度を高くすることができる。
The central axis of the through
The
そして、図2に示すように、上記のごとき方法によって製造された中空部材10は、固定型2の底に位置していた部分(基端)から可動型3側に位置していた端部(先端)に向かって直径が小さくなり、その内部の中空な空間も基端から先端に向かって内径が小さくなるように成形される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、本実施形態の中空部材の製造装置1において可動型3を固定型2に接近させたまま中空部材を製造した場合を考えると、この中空部材の場合には、ピン4と同じ形状の中空な空間が形成されることになり、固定型2の上面2Aと可動型3の下面3Aとの接触面よりも下方のキャビティC内に位置する材料M、つまり、ピン4の先端が配置されている部分を除いた部分しか製品とすることができない。なぜなら、ピン4の先端は、ピン4を加工するときの加工熱などの影響により半球状となっており、ピン4の先端によって形成される中空な空間(以下、単に先端空間という)の内面は球面となってしまうので、ピン4の中心軸に対して先端空間の内面のなす角度が、ピン4の中心軸に対して中空な空間における他の部分の内面のなす角度と異なる角度になってしまうからである。したがって、可動型3を固定型2に接近させたまま製造された中空部材では、その中空空間の最小径は、固定型2の上面2Aと可動型3の下面3Aとの接触面の位置におけるピン径D1と同じ長さ(図3参照)にしかすることができず、そのピン径D1はせいぜい10μmが限界である。
Here, in the case where the hollow member is manufactured with the
しかし、上記ごとき方法によって中空部材10を製造すれば、ピン4の先端が配置されている部分を除いても、可動型3の下面3Aの位置(図1のCLの線)より下方の部分を製品とすることができる。すると、製品となった中空部材10の中空空間の最小径はD2となり(図2(A))、従来の場合のピン径D1より小さくできる。つまり、キャビティC内に配置されているピン4の直径よりも内径が小さい中空部材10を形成することができ、たとえピン4の直径が10μmであっても、1μm以下の内径を有する中空部材10であっても製造することができるのである。
しかも、中空部材10は、中空な空間の内径が基端から先端に向かって小さくなるように成形されているから、製品となった中空部材10をその軸方向の異なる位置で切断すれば、異なる内径を有する中空部材10とすることができる。
なお、可動型3の下面3Aの位置(図1のCLの線)より上方の部分であっても、ピン4の中心軸に対して中空な空間の内面のなす角度が、ピン4の中心軸に対して可動型3の下面3Aの位置より下方の部分における内面10hのなす角度と同じ角度となる部分は、製品とすることができるのは、いうまでもない。
However, if the
And since the
Note that the angle formed by the inner surface of the hollow space with respect to the central axis of the
また、材料Mを、流動性を有するようになる、例えば酢酸ビニルやアクリル系樹脂等の結合剤、ジブチルフタレート等の可塑剤等の熱可塑性のバインダと、このバインダに混合された、例えば、金属やセラミックス等の粉体からなる材料を使用することも可能である。粉末だけからなる材料では、流動性が悪く材料をキャビティC内に充填することが困難であるが、上記のごときバインダと混合しておけば、材料を加熱することによって材料の流動性が向上し、キャビティC内にスムースに供給することができる。しかも、材料を冷却して固化させたのち、バインダの蒸発温度以上に固化した材料を加熱すれば、熱可塑性のバインダを固化した材料から除去することができる。しかも、加熱温度を粉体の焼結温度以上とすれば、粉体が焼結した中空部材を製造することができる。すると、粉体が焼結した中空部材は、材料を冷却して固化させた場合に比べて、除去されたバインダの体積の分だけ体積が減少し、かつ、粉体の焼結による体積の減少も生じるから、焼結後の中空部材の体積を約20%以上減少させることができる。すると、中空部材は、その壁面の厚さが薄くなるともに、内部空間の内径も小さくなるから、1μm以下の内径を有する中空部材10を、より一層容易に製造することが可能である。
In addition, the material M has fluidity, for example, a binder such as vinyl acetate or an acrylic resin, a thermoplastic binder such as a plasticizer such as dibutyl phthalate, and the binder, for example, a metal It is also possible to use materials made of powder such as ceramics. In the case of a material consisting only of powder, the fluidity is poor and it is difficult to fill the material into the cavity C. However, if mixed with the binder as described above, the fluidity of the material is improved by heating the material. , Can be smoothly supplied into the cavity C. Moreover, after the material is cooled and solidified, the thermoplastic binder can be removed from the solidified material by heating the solidified material at a temperature higher than the evaporation temperature of the binder. Moreover, if the heating temperature is set to be equal to or higher than the sintering temperature of the powder, a hollow member in which the powder is sintered can be manufactured. Then, the hollow member in which the powder is sintered is reduced in volume by the volume of the removed binder as compared with the case where the material is cooled and solidified, and the volume is reduced by sintering the powder. Therefore, the volume of the hollow member after sintering can be reduced by about 20% or more. Then, since the wall thickness of the hollow member is reduced and the inner diameter of the internal space is also reduced, the
本発明の中空部材の製造方法は、インクジェットプリンタやディスペンサー等に使用される、内径が小さい中空部材の製造に適している。 The method for producing a hollow member of the present invention is suitable for producing a hollow member having a small inner diameter, which is used in an ink jet printer, a dispenser and the like.
1 中空部材の製造装置1
2 固定型
3 可動型
4 ピン
5 材料流路
10 中空部材
C キャビティ
1 Hollow
2
Claims (5)
前記キャビティ内には、前記可動型の移動方向と平行な中心軸を有する、直径が基端から先端に向けて狭くなるように形成されたピンが配置されており、
前記材料供給部が、
前記可動型に設けられ、その一端が前記ピンの先端側から前記キャビティ内に前記材料を投入する投入口となった材料流路を備えており、
該材料流路は、その中心軸が前記ピンの中心軸と同軸になるように形成されている
ことを特徴とする中空部材の製造装置。 A fixed mold, a movable mold provided so as to be able to approach and separate from the fixed mold, and a material having fluidity are supplied into a cavity formed between the movable mold and the fixed mold when the movable mold is brought close to the fixed mold. An apparatus including a material supply unit,
In the cavity, a pin having a central axis parallel to the moving direction of the movable mold and having a diameter narrowed from the proximal end toward the distal end is disposed,
The material supply unit is
Provided in the movable mold, one end of which is provided with a material flow path serving as an input port for supplying the material into the cavity from the tip side of the pin ,
The material flow path is formed so that the central axis thereof is coaxial with the central axis of the pin.
熱可塑性バインダと該熱可塑性バインダに混合された粉体との混合物を加熱し、該加熱された材料を前記材料流路に供給する加熱部を備えている
ことを特徴とする請求項1記載の中空部材の製造装置。 The material supply unit
The heating part which heats the mixture of the thermoplastic binder and the powder mixed with this thermoplastic binder, and supplies this heated material to the said material flow path is provided. Hollow member manufacturing equipment.
前記可動型に、前記キャビティ内に流動性を有する材料を供給する材料流路が設けられており、かつ、該可動型における前記キャビティを形成する面に、該材料流路から前記キャビティ内に流動性を有する材料を投入する投入口が配置されており、
前記キャビティ内に、前記可動型の移動方向と平行な中心軸を有するピンが配置されており、
前記可動型を前記固定型に接近させかつ前記キャビティ内に流動性を有する材料を収容した状態から、前記キャビティ内に収容された材料が固化する前に、前記可動型を前記固定型から離間させる
ことを特徴とする中空部材の製造方法。 A cavity for containing a stationary mold and a movable mold provided so as to be able to approach and separate from the stationary mold, and for accommodating a fluid material between the movable mold and the stationary mold when the movable mold is brought close to the stationary mold A method for producing a hollow member by solidifying the fluid material using an apparatus in which is formed,
The movable mold is provided with a material flow path for supplying a fluid material into the cavity, and flows from the material flow path into the cavity on the surface of the movable mold forming the cavity. There is a slot for feeding materials with properties,
A pin having a central axis parallel to the moving direction of the movable mold is arranged in the cavity,
The movable mold is separated from the fixed mold from the state in which the movable mold is brought close to the fixed mold and the fluid material is accommodated in the cavity before the material accommodated in the cavity is solidified. A method for producing a hollow member characterized by the above.
ことを特徴とする請求項3記載の中空部材の製造方法。 The method for manufacturing a hollow member according to claim 3, wherein the insertion port is disposed on an extension line in the axial direction of the pin.
ことを特徴とする請求項3記載の中空部材の製造方法。 The method for producing a hollow member according to claim 3, wherein the material having fluidity comprises a binder having fluidity and powder mixed with the binder.
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