JP7604339B2 - Resin-containing material processing equipment - Google Patents
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Description
本開示は、樹脂含有材料の加工装置に関するものである。 This disclosure relates to a processing device for resin-containing materials.
航空機の胴体、主翼等の航空機部品は、例えば熱可塑性の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の樹脂を含有する複合材が用いられる場合がある。このような熱可塑性の複合材を所望の形状に加工する方法として、プレス成形が知られている（例えば、特許文献１）。 Aircraft parts such as aircraft fuselages and main wings may be made from composite materials containing resins such as thermoplastic carbon fiber reinforced plastics (CFRP). Press molding is known as a method for processing such thermoplastic composite materials into a desired shape (for example, Patent Document 1).
特許文献１には、雌型を備える成形金型が記載されている。この雌型には、冷却媒体をこの雌型内で流し雌型の冷却を行う複数本の冷却用流路が形成されている。この冷却用流路の略中心部には、ヒートパイプが冷却用流路の内面と接触しないように配設されている。つまり、冷却用流路の内面とヒートパイプの周面との間には適宜な隙間が形成されており、この隙間に冷水や温水等の冷却媒体を流し雌型の冷却を行っている。 Patent Document 1 describes a molding die equipped with a female mold. This female mold has multiple cooling flow paths formed therein through which a cooling medium flows to cool the female mold. A heat pipe is disposed in the approximate center of this cooling flow path so as not to come into contact with the inner surface of the cooling flow path. In other words, an appropriate gap is formed between the inner surface of the cooling flow path and the circumferential surface of the heat pipe, and a cooling medium such as cold water or hot water flows through this gap to cool the female mold.
特許文献１に記載の金型は、冷却孔（冷却用流路）が金型（雌型）に形成されている。冷却孔を流通する冷媒は、流通しながら金型と熱交換を行う。このため、冷却孔を流通する冷媒は、上流側領域よりも下流側領域を流通する冷媒の方が、温度が高い。このため、金型において、上流側領域は冷却され易く、下流側領域において冷却され難い。よって、金型内で温度差が生じる可能性がある。金型内で温度差が生じると、金型内で熱膨張差が生じ、押圧面（複合材等の被加工部材を押圧する面）が変形する可能性がある。押圧面が変形してしまうと、被加工部材を均一に押圧することができず、加工後の成形品に、ボイドや層間剥離等が発生し内部品質が悪化する可能性があった。また、表面樹脂剥離等が発生し表面品質が悪化する可能性があった。このように、加工後の成形品の品質が悪化する可能性があった。 In the mold described in Patent Document 1, cooling holes (cooling flow paths) are formed in the mold (female mold). The coolant flowing through the cooling holes exchanges heat with the mold while flowing. Therefore, the coolant flowing through the cooling holes is higher in the downstream region than in the upstream region. Therefore, in the mold, the upstream region is easily cooled, and the downstream region is difficult to cool. Therefore, a temperature difference may occur within the mold. If a temperature difference occurs within the mold, a thermal expansion difference occurs within the mold, and the pressing surface (the surface that presses the workpiece such as a composite material) may deform. If the pressing surface is deformed, the workpiece cannot be pressed uniformly, and voids, delamination, etc. may occur in the molded product after processing, which may deteriorate the internal quality. In addition, surface resin peeling may occur, which may deteriorate the surface quality. In this way, the quality of the molded product after processing may deteriorate.
また、金型の温度が不均一となると、金型の温度が伝達する被加工部材（樹脂含有材料）にも温度のバラつきが生じる。特に、樹脂含有材料の冷却時に金型の温度が不均一となると、樹脂含有材料の温度のバラつきによって、樹脂含有材料の凝固進行が場所によって不均一となる。樹脂含有材料の凝固進行が不均一となると、樹脂含有材料に、凝固済みの箇所と凝固していない箇所（以下、「未凝固箇所」と称する）とが生じることとなる。これにより、凝固済みの箇所が金型と当接することで、未凝固箇所への圧力の印加を阻害する。これにより、未凝固箇所において、加圧不足や複合材と金型との接触不良を引き起こし、好適に樹脂含有材料を押圧することができない可能性があった。樹脂含有材料を好適に押圧することができないことで、加工後の成形品に、ボイドや層間剥離等が発生し内部品質が悪化する可能性があった。また、表面樹脂剥離等が発生し表面品質が悪化する可能性があった。このように、加工後の成形品の品質が悪化する可能性があった。 In addition, if the temperature of the mold is not uniform, the temperature of the workpiece (resin-containing material) to which the temperature of the mold is transmitted also varies. In particular, if the temperature of the mold is not uniform when the resin-containing material is cooled, the temperature variation of the resin-containing material causes the solidification progress of the resin-containing material to be uneven depending on the location. If the solidification progress of the resin-containing material is not uniform, the resin-containing material will have solidified and unsolidified parts (hereinafter referred to as "unsolidified parts"). As a result, the solidified parts come into contact with the mold, hindering the application of pressure to the unsolidified parts. This may cause insufficient pressure or poor contact between the composite material and the mold in the unsolidified parts, making it impossible to press the resin-containing material properly. If the resin-containing material cannot be pressed properly, voids, delamination, etc. may occur in the molded product after processing, deteriorating the internal quality. In addition, surface resin peeling may occur, deteriorating the surface quality. In this way, the quality of the molded product after processing may deteriorate.
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、好適に樹脂含有材料を押圧することができる樹脂含有材料の加工装置を提供することを目的とする。 This disclosure was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a processing device for resin-containing materials that can suitably press resin-containing materials.
上記課題を解決するために、本開示の樹脂含有材料の加工装置は以下の手段を採用する。
本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、少なくとも樹脂を含む樹脂含有材料を押圧する押圧面を有する金型を備え、前記金型の内部には、冷媒が流通する冷媒孔が形成され、前記冷媒孔の表面の少なくとも上流側領域は、被覆部で覆われていて、前記金型と前記冷媒孔を流通する前記冷媒との間の熱伝達率は、前記上流側領域よりも下流側領域の方が高い。
In order to solve the above problems, the processing apparatus for resin-containing materials of the present disclosure employs the following means.
A resin-containing material processing apparatus according to one embodiment of the present disclosure includes a mold having a pressing surface for pressing a resin-containing material containing at least a resin, a refrigerant hole through which a refrigerant flows is formed inside the mold, at least an upstream region of the surface of the refrigerant hole is covered with a coating portion, and the heat transfer coefficient between the mold and the refrigerant flowing through the refrigerant hole is higher in the downstream region than in the upstream region.
本開示によれば、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively press resin-containing materials.
以下に、本開示に係る樹脂含有材料の加工装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明において、押圧装置が金型１１を押圧する方向をＺ軸方向と称し、冷却水孔１４及び冷却水配管１５が延在する方向をＸ軸方向と称し、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向と称する。 Below, one embodiment of the resin-containing material processing device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, the direction in which the pressing device presses the mold 11 will be referred to as the Z-axis direction, the direction in which the cooling water hole 14 and the cooling water pipe 15 extend will be referred to as the X-axis direction, and the direction perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction will be referred to as the Y-axis direction.
〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
本実施形態に係る加工装置１０は、航空機構造体を構成する航空機部品であるストリンガ、スパー、フレーム、リブ等を製造するために、その材料となる図示省略の複合材（樹脂含有材料）を所望の形状へ成形するための装置である。すなわち、加工装置１０は、複合材に対してプレス成形を行う装置である。被加工物である複合材の例として、例えば、熱可塑性の樹脂と繊維とが複合した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が挙げられる。具体的には、複合材は、繊維に樹脂が含浸している繊維強化シートを複数枚積層した積層体であってもよい。なお、複合材は、繊維と樹脂とが複合した複合材であればよく、熱可塑性の炭素繊維強化プラスチックに限定されない。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
The processing device 10 according to the present embodiment is a device for forming a composite material (resin-containing material) (not shown) into a desired shape in order to manufacture aircraft parts such as stringers, spars, frames, and ribs that constitute aircraft structures. That is, the processing device 10 is a device for performing press molding on the composite material. An example of the composite material that is the workpiece is carbon fiber reinforced plastic (CFRP) in which thermoplastic resin and fibers are composited. Specifically, the composite material may be a laminate in which multiple fiber reinforced sheets in which fibers are impregnated with resin are laminated. Note that the composite material may be a composite material in which fibers and resin are composited, and is not limited to thermoplastic carbon fiber reinforced plastic.
本実施形態に係る複合材の加工装置１０は、図１に示すように、複合材を押圧する金型１１と、金型１１を押圧する押圧装置（図示省略）と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the composite material processing device 10 according to this embodiment includes a die 11 for pressing the composite material and a pressing device (not shown) for pressing the die 11.
金型１１は、複合材の押圧方向（Ｚ軸方向）の一方側に配置される第１金型１２と、複合材のＺ軸方向の他方側に配置される第２金型１３と、を有している。第１金型１２と第２金型１３とは、複合材を挟むように配置されている。本実施形態では、第１金型１２と第２金型１３とは、略同一の構成であるので、以下の説明では、第１金型１２と第２金型１３とを分けて説明する必要がある場合を除き、第１金型１２及び第２金型１３を単に「金型１１」として説明する。 The mold 11 has a first mold 12 arranged on one side of the composite material in the pressing direction (Z-axis direction), and a second mold 13 arranged on the other side of the composite material in the Z-axis direction. The first mold 12 and the second mold 13 are arranged to sandwich the composite material. In this embodiment, the first mold 12 and the second mold 13 have approximately the same configuration, so in the following explanation, the first mold 12 and the second mold 13 will be simply described as "mold 11" unless it is necessary to explain the first mold 12 and the second mold 13 separately.
金型１１は、金属材料で形成されている。金型１１を形成する金属材料の例として、例えば、Ｓ５０Ｃ等の炭素鋼やＳＵＳ３０４などの合金鋼やインバー等が挙げられる。金型１１は、複合材が配置される側の面が押圧面１１ａとされている。本実施形態では、押圧面１１ａは、平面とされている。 The mold 11 is made of a metal material. Examples of the metal material used to form the mold 11 include carbon steel such as S50C, alloy steel such as SUS304, and Invar. The surface of the mold 11 on which the composite material is placed is the pressing surface 11a. In this embodiment, the pressing surface 11a is a flat surface.
押圧装置は、図１の矢印Ｐで示すように、第１金型１２を第２金型１３方向へ移動させる。すなわち、押圧装置は、押圧面１１ａが複合材を押圧するように、金型１１を移動させる。押圧装置の駆動力によって、第１金型１２と第２金型１３との間で複合材が押圧され変形する。なお、押圧装置は、第１金型１２及び第２金型１３の両方を互いに近付くように移動させてもよい。 The pressing device moves the first mold 12 toward the second mold 13 as shown by the arrow P in FIG. 1. That is, the pressing device moves the mold 11 so that the pressing surface 11a presses the composite material. The composite material is pressed and deformed between the first mold 12 and the second mold 13 by the driving force of the pressing device. Note that the pressing device may move both the first mold 12 and the second mold 13 so that they approach each other.
冷却水孔（冷媒孔）１４は、金型１１の内部に形成されている。冷却水孔１４は、Ｘ軸方向に金型１１を貫通している。冷却水孔１４は、図２に示すように、Ｘ軸方向（所定方向）に沿って直線状に延在している。冷却水孔１４は、図１に示すように、Ｘ軸方向に直交する面で切断した際の断面が略円形状を為している。複数の冷却水孔１４は、Ｙ軸方向（交差方向）に所定の間隔で並んで配置されている。冷却水孔１４は、内部を流通する冷却水（冷媒）によって金型１１を冷却する。詳細には、冷却水孔１４は、後述する冷却水配管１５を介して、金型１１を冷却する。 The cooling water hole (refrigerant hole) 14 is formed inside the mold 11. The cooling water hole 14 penetrates the mold 11 in the X-axis direction. As shown in FIG. 2, the cooling water hole 14 extends linearly along the X-axis direction (predetermined direction). As shown in FIG. 1, the cooling water hole 14 has a substantially circular cross section when cut along a plane perpendicular to the X-axis direction. The multiple cooling water holes 14 are arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction (intersecting direction). The cooling water hole 14 cools the mold 11 with the cooling water (refrigerant) flowing inside. In detail, the cooling water hole 14 cools the mold 11 via the cooling water pipe 15 described later.
冷却水孔１４は、内部に冷却水配管（被覆部）１５が設けられている。冷却水配管１５は、金属材料で形成されている。冷却水配管１５を形成する金属材料の例として、例えば、ステンレスや銅合金等の金属材料が挙げられる。
冷却水配管１５は、Ｘ軸方向に延在する円筒状の部材である。冷却水配管１５は、冷却水孔１４に嵌め込まれるように設けられている。すなわち、冷却水孔１４の表面（内周面）と冷却水配管１５の外周面とは当接している。換言すれば、冷却水配管１５は、冷却水孔１４の表面を覆っている。
冷却水配管１５は、冷却水孔１４の略全域に亘って設けられている。冷却水配管１５の内部には、図２の矢印で示すように、冷却水が流通している。詳細には、冷却水は、冷却水配管１５のＸ軸方向の一端に形成された入口１５ａから冷却水配管１５内に流入し、Ｘ軸方向の他端に形成された出口１５ｂから排出される。
The cooling water hole 14 is provided therein with a cooling water pipe (covering portion) 15. The cooling water pipe 15 is made of a metal material. Examples of the metal material for forming the cooling water pipe 15 include metal materials such as stainless steel and copper alloy.
The cooling water pipe 15 is a cylindrical member extending in the X-axis direction. The cooling water pipe 15 is provided so as to be fitted into the cooling water hole 14. That is, the surface (inner circumferential surface) of the cooling water hole 14 and the outer circumferential surface of the cooling water pipe 15 are in contact with each other. In other words, the cooling water pipe 15 covers the surface of the cooling water hole 14.
The cooling water pipe 15 is provided over substantially the entire area of the cooling water hole 14. Cooling water flows through the inside of the cooling water pipe 15 as shown by the arrows in Fig. 2. In detail, the cooling water flows into the cooling water pipe 15 from an inlet 15a formed at one end of the cooling water pipe 15 in the X-axis direction, and is discharged from an outlet 15b formed at the other end in the X-axis direction.
加工装置１０は、金型１１と冷却水との間で、冷却水配管１５を介して熱交換を行うことで、金型１１を冷却する。また、加工装置１０は、金型１１を冷却することで金型１１に加圧された状態の複合材を冷却する。 The processing device 10 cools the mold 11 by exchanging heat between the mold 11 and the cooling water through the cooling water pipe 15. In addition, the processing device 10 cools the composite material that is pressurized in the mold 11 by cooling the mold 11.
また、本実施形態に係る加工装置１０では、金型１１と冷却水との間の熱伝達率が、冷却水流れにおける上流側（入口１５ａ側）の領域よりも、下流側（出口１５ｂ側）の領域の方が高くなっている。 In addition, in the processing device 10 according to this embodiment, the heat transfer coefficient between the mold 11 and the cooling water is higher in the downstream region (the outlet 15b side) of the cooling water flow than in the upstream region (the inlet 15a side).
具体的には、冷却水配管１５の外周面における表面粗さが、上流側領域よりも下流側領域の方が小さい。すなわち、上流側領域の方が下流側領域よりも外周面が粗く形成されている。換言すれば、上流側領域における表面粗さをＲａ１とし、下流側領域における表面粗さをＲａ２とした場合に、Ｒａ１＞Ｒａ２の関係を満たす。
表面粗さが小さい（細かい）外周面は、表面粗さが大きい（粗い）外周面と比較して、冷却水孔１４との接触面積が大きい。このため、表面粗さが大きい外周面を有する下流側領域の方が、上流側領域よりも、熱伝達率が高くなっている。
Specifically, the surface roughness of the outer circumferential surface of the cooling water pipe 15 is smaller in the downstream region than in the upstream region. That is, the outer circumferential surface is formed rougher in the upstream region than in the downstream region. In other words, when the surface roughness in the upstream region is Ra1 and the surface roughness in the downstream region is Ra2, the relationship Ra1>Ra2 is satisfied.
An outer peripheral surface having a small (fine) surface roughness has a larger contact area with the cooling water holes 14 than an outer peripheral surface having a large (coarse) surface roughness, so that the downstream region having the outer peripheral surface having a large surface roughness has a higher heat transfer coefficient than the upstream region.
上流側領域の外周面の表面粗さ及び下流側領域の外周面の表面粗さは、例えば、Ｒａ０．２以上Ｒａ２５以下の範囲内で設定する。すなわち、上流側領域と下流側領域とで、Ｒａ０．２以上Ｒａ２５以下の範囲内で表面粗さを相違させる。各領域の具体的な表面粗さは、金型１１の温度や、複合材の性質等によって適宜設定される。なお、上記数値範囲は一例であって、当該数値範囲に限定されない。
また、冷却水配管１５の外周面に表面粗さを付ける方法は、特に限定されないが、例えば、ヤスリで削る方法や、サンドブラスト等が挙げられる。
The surface roughness of the outer peripheral surface of the upstream region and the surface roughness of the outer peripheral surface of the downstream region are set, for example, within a range of Ra 0.2 or more and Ra 25 or less. That is, the surface roughness of the upstream region and the downstream region is made different within a range of Ra 0.2 or more and Ra 25 or less. The specific surface roughness of each region is set appropriately depending on the temperature of the mold 11, the properties of the composite material, etc. Note that the above numerical ranges are merely examples and are not limited to these numerical ranges.
The method for roughening the outer peripheral surface of the cooling water pipe 15 is not particularly limited, but examples thereof include a method of scraping with a file, sandblasting, and the like.
また、上流側領域の外周面の表面粗さを下流側領域の外周面の表面粗さよりも大きくする態様は、特定の態様に限定されない。例えば、下流側領域から上流側領域に向かうにしたがって漸次表面粗さが大きくなるようにしてもよい。また、例えば、配管の全域を所定方向にいくつかの領域に分割し、同じ領域においては一律な所定の表面粗さとし、下流側の領域ほど表面粗さが小さくなるようにしてもよい。この時の分割によって形成される領域の数は、２以上であればよい。 In addition, the manner in which the surface roughness of the outer peripheral surface of the upstream region is made greater than the surface roughness of the outer peripheral surface of the downstream region is not limited to a specific manner. For example, the surface roughness may be gradually increased from the downstream region toward the upstream region. In addition, for example, the entire area of the pipe may be divided into several regions in a predetermined direction, and the same surface roughness may be uniformly set to a predetermined value in the same region, with the surface roughness decreasing toward the downstream region. In this case, the number of regions formed by division may be two or more.
また、本実施形態では、冷却水配管１５を設けることで、冷却水配管１５を設けない場合（すなわち、冷却水と冷却水孔１４とが直接接触する場合）と比較して、Ｘ軸方向の略全域において金型１１と冷却水との間の熱伝達率が低くなっている。 In addition, in this embodiment, by providing the cooling water pipes 15, the heat transfer coefficient between the mold 11 and the cooling water is lower over almost the entire area in the X-axis direction compared to when the cooling water pipes 15 are not provided (i.e., when the cooling water and the cooling water holes 14 are in direct contact).
次に、本実施形態に係る複合材の加工方法について説明する。
まず、金型１１に設けられたヒータ（図示省略）で所定の温度となるように金型１１を加熱する。次に、加熱された状態の第１金型１２及び第２金型１３との間に複合材をセットする。複合材をセットすると、図１の矢印Ｐで示すように、押圧装置によって第１金型１２を第２金型１３方向へ移動させ複合材を押圧する。上述のように、金型１１は加熱された状態であるので、複合材は、金型１１の熱によって加熱されながら加圧されることとなる。このように、複合材を加熱した状態で押圧することで、複合材を金型１１の押圧面１１ａの形状に応じた所望の形状に変形させる。
Next, a method for processing the composite material according to this embodiment will be described.
First, the mold 11 is heated to a predetermined temperature by a heater (not shown) provided in the mold 11. Next, a composite material is set between the first mold 12 and the second mold 13 in a heated state. After the composite material is set, the first mold 12 is moved toward the second mold 13 by a pressing device as shown by the arrow P in FIG. 1 to press the composite material. As described above, since the mold 11 is in a heated state, the composite material is pressurized while being heated by the heat of the mold 11. In this way, by pressing the composite material in a heated state, the composite material is deformed into a desired shape according to the shape of the pressing surface 11a of the mold 11.
次に、冷却水配管１５内に冷却水を流通させて、所定の温度となるように、金型１１を冷却する。これにより、複合材は、加圧されながら冷却されることとなる。これにより、複合材が加圧状態の中で固化する。複合材が固化したら、複合材に対する金型１１の押圧をやめる。そして、金型１１から複合材（成形品）を取出し、加工を終了する。 Next, cooling water is circulated through the cooling water pipes 15 to cool the mold 11 to a predetermined temperature. This causes the composite material to be cooled while being pressurized. This causes the composite material to solidify while still under pressure. Once the composite material has solidified, the pressure of the mold 11 against the composite material is stopped. Then, the composite material (molded product) is removed from the mold 11, completing the processing.
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
冷却水孔１４が金型１１に形成される場合、冷却水孔１４を流通する冷却水は、流通しながら金型１１と熱交換を行う。このため、冷却水孔１４を流通する冷却水は、上流側領域よりも下流側領域を流通する冷却水の方が、温度が高い。このため、金型１１において、上流側領域は冷却され易く、下流側領域において冷却され難い。よって、金型１１内で温度差が生じる可能性がある。金型１１内で温度差が生じると、金型１１内で熱膨張差が生じ、押圧面１１ａが変形する可能性がある。押圧面１１ａが変形してしまうと、複合材を均一に押圧することができず、加工後の成形品の品質が悪化する可能性があった。
本実施形態では、金型１１と冷却水孔１４を流通する冷却水との間の熱伝達率は、上流側領域よりも下流側領域の方が高い。これにより、温度の低い冷却水が流通する上流側領域において熱伝達率が低くなり、温度の高い冷却水が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなる。したがって、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。よって、金型１１において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。これにより、押圧面１１ａの変形を抑制することができる。したがって、複合材に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に複合材を押圧することができる。よって、加工後の複合材の品質を向上させることができる。
According to this embodiment, the following advantageous effects are obtained.
When the cooling water hole 14 is formed in the mold 11, the cooling water flowing through the cooling water hole 14 exchanges heat with the mold 11 while flowing. Therefore, the temperature of the cooling water flowing through the cooling water hole 14 is higher in the downstream region than in the upstream region. Therefore, in the mold 11, the upstream region is easily cooled and the downstream region is difficult to cool. Therefore, a temperature difference may occur in the mold 11. If a temperature difference occurs in the mold 11, a thermal expansion difference may occur in the mold 11, and the pressing surface 11a may deform. If the pressing surface 11a is deformed, the composite material cannot be pressed uniformly, and the quality of the molded product after processing may deteriorate.
In this embodiment, the heat transfer coefficient between the mold 11 and the cooling water flowing through the cooling water hole 14 is higher in the downstream region than in the upstream region. As a result, the heat transfer coefficient is lower in the upstream region where the low-temperature cooling water flows, and the heat transfer coefficient is higher in the downstream region where the high-temperature cooling water flows. Therefore, the amount of heat transfer is uniformed between the upstream region and the downstream region. Therefore, the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold 11 can be reduced. This makes it possible to suppress deformation of the pressing surface 11a. Therefore, the pressing force acting on the composite material can be uniformed, so that the composite material can be pressed suitably. Therefore, the quality of the composite material after processing can be improved.
また、本実施形態では、上述のように金型１１の温度を均一化することができるので、金型１１から複合材に伝達する熱も均一化することができる。よって、冷却水の流通方向（Ｘ軸方向）における複合材の固化度合いを均一化することができる。よって、複合材の一部が早く固化することで、他の部分に作用する押圧力が低下する事態を抑制することができる。よって、複合材に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に複合材を押圧することができる。よって、加工後の複合材の品質を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, since the temperature of the mold 11 can be made uniform as described above, the heat transferred from the mold 11 to the composite material can also be made uniform. Therefore, the degree of solidification of the composite material in the flow direction of the cooling water (X-axis direction) can be made uniform. Therefore, it is possible to prevent a situation in which a part of the composite material solidifies early, thereby reducing the pressing force acting on other parts. Therefore, since the pressing force acting on the composite material can be made uniform, the composite material can be pressed suitably. Therefore, the quality of the composite material after processing can be improved.
具体的には、本実施形態では、冷却水配管１５の外周面における表面粗さは、上流側領域よりも下流側領域の方が小さい。これにより、冷却水孔１４の表面と冷却水配管１５の外周面との接触面積が、上流側領域よりも下流側領域の方が大きくなる。したがって、温度の高い冷却水が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなるので、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。これにより、金型１１において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。したがって、金型１１の押圧面１１ａの変形を抑制するとともに、複合材の固化度合いを均一化することができる。よって、複合材に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に複合材を押圧することができる。よって、加工後の複合材の品質を向上させることができる。 Specifically, in this embodiment, the surface roughness of the outer circumferential surface of the cooling water pipe 15 is smaller in the downstream region than in the upstream region. As a result, the contact area between the surface of the cooling water hole 14 and the outer circumferential surface of the cooling water pipe 15 is larger in the downstream region than in the upstream region. Therefore, the heat transfer coefficient is high in the downstream region where high-temperature cooling water flows, and the amount of heat transfer is uniform between the upstream region and the downstream region. This makes it possible to reduce the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold 11. Therefore, it is possible to suppress deformation of the pressing surface 11a of the mold 11 and to uniform the degree of solidification of the composite material. Therefore, it is possible to uniformize the pressing force acting on the composite material, and therefore the composite material can be pressed suitably. Therefore, it is possible to improve the quality of the composite material after processing.
また、複合材は、冷却する温度が速すぎると、複合材に含まれる樹脂の結晶化に要する時間を確保できずに、樹脂の結晶化度が低くなる。
一方、本実施形態では、冷却水配管１５が金型１１よりも熱伝導率が低い。これにより、冷却水孔１４を流通する冷却水によって金型１１を冷却し難くすることができるので、これに伴って、複合材も冷却し難くすることができる。したがって、冷却水配管１５を設けない場合と比較して、複合材を冷却する速度を遅くすることができる。よって、複合材に含まれる樹脂の結晶化度を高くすることができる。これにより、加工後の複合材の品質を向上させることができる。
Furthermore, if the composite material is cooled too quickly, the time required for the resin contained in the composite material to crystallize cannot be secured, resulting in a low degree of crystallization of the resin.
On the other hand, in this embodiment, the cooling water pipe 15 has a lower thermal conductivity than the mold 11. This makes it difficult to cool the mold 11 with the cooling water flowing through the cooling water hole 14, and therefore makes it difficult to cool the composite material. Therefore, the speed at which the composite material is cooled can be slower than when the cooling water pipe 15 is not provided. This makes it possible to increase the crystallinity of the resin contained in the composite material. This improves the quality of the composite material after processing.
なお、上記説明では、表面粗さを相違させることで、冷却水孔１４の表面と冷却水配管１５の外周面との接触面積を相違させる例について説明したが、接触面積を相違させる方法はこれに限定されない。例えば、冷却水孔１４の表面及び／又は冷却水配管１５の外周面に細い溝等を形成することで、接触面積を相違させてもよい。 In the above description, an example has been described in which the contact area between the surface of the cooling water hole 14 and the outer peripheral surface of the cooling water pipe 15 is made different by varying the surface roughness, but the method of making the contact area different is not limited to this. For example, the contact area may be made different by forming fine grooves or the like on the surface of the cooling water hole 14 and/or the outer peripheral surface of the cooling water pipe 15.
〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態に係る加工装置について図３を用いて説明する。本実施形態に係る加工装置２０は、冷却水配管の構造が上記第１実施形態と異なっている。その他の点は、第１実施形態と同様であるので、同様の構成について同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a processing apparatus according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 3. The processing apparatus 20 according to this embodiment differs from the first embodiment in the structure of the cooling water piping. Since the other points are the same as those in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof will be omitted.
図３に示すように、本実施形態に係る加工装置２０に設けられる冷却水配管２５は、冷却水流れの上流側領域に設けられる上流配管２５ａと、中央領域に設けられる中央配管２５ｂと、下流側領域に設けられる下流配管２５ｃと、を有している。上流配管２５ａ、中央配管２５ｂ及び下流配管２５ｃは、各々、Ｘ軸方向に延在する円筒状の部材である。 As shown in FIG. 3, the cooling water pipes 25 provided in the processing device 20 according to this embodiment include an upstream pipe 25a provided in the upstream region of the cooling water flow, a central pipe 25b provided in the central region, and a downstream pipe 25c provided in the downstream region. The upstream pipe 25a, the central pipe 25b, and the downstream pipe 25c are each cylindrical members extending in the X-axis direction.
上流配管２５ａ、中央配管２５ｂ及び下流配管２５ｃは、各々、熱伝導率が異なる材料によって形成されている。具体的には、上流配管２５ａ、中央配管２５ｂ及び下流配管２５ｃは、上流側に設けられる配管よりも、下流側に設けられる配管の方が、熱伝導率が高い材料で形成される。すなわち、上流配管２５ａの熱伝導率をＴ１とし、中央配管２５ｂの熱伝導率をＴ２とし、下流配管２５ｃの熱伝導率をＴ３とした場合に、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係を満たす。 The upstream pipe 25a, the central pipe 25b, and the downstream pipe 25c are each formed of a material having a different thermal conductivity. Specifically, the upstream pipe 25a, the central pipe 25b, and the downstream pipe 25c are formed of a material in which the pipe provided downstream has a higher thermal conductivity than the pipe provided upstream. In other words, when the thermal conductivity of the upstream pipe 25a is T1, the thermal conductivity of the central pipe 25b is T2, and the thermal conductivity of the downstream pipe 25c is T3, the relationship T1<T2<T3 is satisfied.
上流配管２５ａの材料は、例えば、ガラスファイバ等が挙げられる。また、中央配管２５ｂの材料は、例えば、鉄等の金属が挙げられる。また、下流配管２５ｃの材料は、例えば、銅やアルミ等の熱伝導率の高い金属が挙げられる。各配管を形成する具体的な材料は、金型１１の温度や、複合材の性質等によって適宜選択される。なお、上記の材料は一例であって、これらに限定されない。 The material of the upstream pipe 25a may be, for example, glass fiber. The material of the central pipe 25b may be, for example, a metal such as iron. The material of the downstream pipe 25c may be, for example, a metal with high thermal conductivity such as copper or aluminum. The specific material for forming each pipe is appropriately selected depending on the temperature of the mold 11, the properties of the composite material, etc. Note that the above materials are merely examples and are not limited to these.
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、冷却水配管２５の熱伝導率は、上流側領域よりも下流側領域の方が高い。これにより、上流側領域よりも下流側領域において、金型１１の熱が冷却水配管２５を介して冷媒に伝達され易い。したがって、上流側領域よりも下流側領域において、熱伝達率を高くすることができる。このように、温度の高い冷媒が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなるので、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。これにより、金型１１において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。したがって、金型１１の押圧面１１ａの変形を抑制するとともに、複合材の固化度合いを均一化することができる。よって、複合材に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に複合材を押圧することができる。よって、加工後の複合材の品質を向上させることができる。
According to this embodiment, the following advantageous effects are obtained.
In this embodiment, the thermal conductivity of the cooling water pipe 25 is higher in the downstream region than in the upstream region. As a result, the heat of the mold 11 is more easily transferred to the refrigerant through the cooling water pipe 25 in the downstream region than in the upstream region. Therefore, the heat transfer coefficient can be made higher in the downstream region than in the upstream region. In this way, the heat transfer coefficient is higher in the downstream region where the high-temperature refrigerant flows, so the amount of heat transfer is made uniform between the upstream region and the downstream region. This makes it possible to reduce the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold 11. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the pressing surface 11a of the mold 11 and to make the degree of solidification of the composite material uniform. Therefore, it is possible to make the pressing force acting on the composite material uniform, so that the composite material can be pressed suitably. Therefore, it is possible to improve the quality of the composite material after processing.
なお、本実施形態では、冷却水配管２５をＸ軸方向に３分割する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、冷却水配管２５を２分割にしてもよい。また、４分割以上にしてもよい。 In this embodiment, an example in which the cooling water pipe 25 is divided into three in the X-axis direction has been described, but the present disclosure is not limited to this. For example, the cooling water pipe 25 may be divided into two. It may also be divided into four or more.
なお、本開示は、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。 Note that this disclosure is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the disclosure.
例えば、上記各実施形態では、冷却水孔１４のＸ軸方向の全域に亘って冷却水配管を設ける例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、上流側領域のみに金型１１よりも熱伝導率が低い冷却水配管を設けてもよい。すなわち、この場合には、下流側領域には冷却水配管を設けない。このような方法で、金型１１と冷却水との間の熱伝達率を、上流側領域よりも下流側領域の方が高くしてもよい。 For example, in each of the above embodiments, an example has been described in which cooling water piping is provided over the entire area of the cooling water hole 14 in the X-axis direction, but the present disclosure is not limited to this. For example, cooling water piping with a lower thermal conductivity than the mold 11 may be provided only in the upstream region. In other words, in this case, no cooling water piping is provided in the downstream region. In this manner, the heat transfer coefficient between the mold 11 and the cooling water may be made higher in the downstream region than in the upstream region.
また、例えば、金型１１と冷却水との間の熱伝達率は、Ｙ軸方向（交差方向）の端部領域に形成される冷却水孔１４よりも、Ｙ軸方向の中央領域に形成される冷却水孔１４の方が高くしてもよい。
金型１１において、Ｙ軸方向の端部領域は外気によって冷却され易い。これにより、端部領域の温度は低くなり易い。反対に、Ｙ軸方向の中央領域は、端部領域と比較して、外気によって冷却され難い。これにより、中央領域の温度は高くなり易い。
この構成では、温度が高い中央領域において、金型１１と冷媒との熱伝達率が高くなる。すなわち、冷却水による吸熱量が多くなる。また、温度が低い端部領域において、金型１１と冷媒との熱伝達率が低くなる。すなわち、冷媒による吸熱量が少なくなる。したがって、金型１１のＹ軸方向における温度のバラつきを抑制することができる。
Also, for example, the heat transfer coefficient between the mold 11 and the cooling water may be higher for the cooling water holes 14 formed in the central region in the Y-axis direction than for the cooling water holes 14 formed in the end regions in the Y-axis direction (intersecting direction).
In the mold 11, the end regions in the Y-axis direction are easily cooled by the outside air. As a result, the temperature of the end regions is easily low. Conversely, the central region in the Y-axis direction is less easily cooled by the outside air compared to the end regions. As a result, the temperature of the central region is easily high.
In this configuration, the coefficient of heat transfer between the mold 11 and the coolant is high in the central region where the temperature is high. That is, the amount of heat absorbed by the cooling water is large. Also, the coefficient of heat transfer between the mold 11 and the coolant is low in the end regions where the temperature is low. That is, the amount of heat absorbed by the coolant is small. Therefore, it is possible to suppress temperature variation in the Y-axis direction of the mold 11.
以上説明した実施形態に記載の樹脂含有材料の加工装置は、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係る複合材の加工装置は、少なくとも樹脂を含む樹脂含有材料を押圧する押圧面（１１ａ）を有する金型（１１）を備え、前記金型の内部には、冷媒が流通する冷媒孔（１４）が形成され、前記冷媒孔の表面の少なくとも上流側領域は、被覆部（１５）で覆われていて、前記金型と前記冷媒孔を流通する前記冷媒との間の熱伝達率は、前記上流側領域よりも下流側領域の方が高い。
The apparatus for processing a resin-containing material according to the embodiment described above can be understood, for example, as follows.
A composite processing apparatus according to one embodiment of the present disclosure includes a mold (11) having a pressing surface (11a) for pressing a resin-containing material that contains at least a resin, a refrigerant hole (14) through which a refrigerant flows is formed inside the mold, at least an upstream region of the surface of the refrigerant hole is covered with a covering portion (15), and the heat transfer coefficient between the mold and the refrigerant flowing through the refrigerant hole is higher in the downstream region than in the upstream region.
上記構成では、冷媒孔が金型に形成されている。冷媒孔を流通する冷媒は、流通しながら金型と熱交換を行う。このため、冷媒孔を流通する冷媒は、上流側領域よりも下流側領域を流通する冷媒の方が、温度が高い。このため、金型において、上流側領域は冷却され易く、下流側領域において冷却され難い。よって、金型内で温度差が生じる可能性がある。金型内で温度差が生じると、金型内で熱膨張差が生じ、押圧面が変形する可能性がある。押圧面が変形してしまうと、樹脂含有材料を均一に押圧することができず、加工後の成形品の品質が悪化する可能性があった。
上記構成では、金型と冷媒孔を流通する冷媒との間の熱伝達率は、上流側領域よりも下流側領域の方が高い。これにより、温度の低い冷媒が流通する上流側領域において熱伝達率が低くなり、温度の高い冷媒が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなる。したがって、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。よって、金型において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。これにより、押圧面の変形を抑制することができる。したがって、樹脂含有材料に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。よって、加工後の樹脂含有材料の品質を向上させることができる。
また、上記構成では、上述のように金型の温度を均一化することができるので、金型から樹脂含有材料に伝達する熱も均一化することができる。よって、冷媒の流通方向における樹脂含有材料の固化度合いを均一化することができる。よって、樹脂含有材料の一部が早く固化することで、他の部分に作用する押圧力が低下する事態を抑制することができる。よって、樹脂含有材料に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。よって、加工後の樹脂含有材料の品質を向上させることができる。
なお、金型と冷媒孔を流通する冷媒との間の熱伝達率を、上流側領域よりも下流側領域の方が高くする方法の一例としては、例えば、上流側領域のみに金型よりも熱伝導率が低い被覆部を設ける方法が挙げられる。
In the above configuration, the refrigerant hole is formed in the mold. The refrigerant flowing through the refrigerant hole exchanges heat with the mold while flowing. Therefore, the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant hole is higher in the downstream region than in the upstream region. Therefore, in the mold, the upstream region is easily cooled and the downstream region is difficult to cool. Therefore, a temperature difference may occur in the mold. If a temperature difference occurs in the mold, a thermal expansion difference may occur in the mold, and the pressing surface may deform. If the pressing surface is deformed, the resin-containing material cannot be pressed uniformly, and the quality of the molded product after processing may deteriorate.
In the above configuration, the heat transfer coefficient between the mold and the refrigerant flowing through the refrigerant hole is higher in the downstream region than in the upstream region. As a result, the heat transfer coefficient is lower in the upstream region where the low-temperature refrigerant flows, and the heat transfer coefficient is higher in the downstream region where the high-temperature refrigerant flows. Therefore, the amount of heat transfer is uniformed between the upstream region and the downstream region. Therefore, the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold can be reduced. This makes it possible to suppress deformation of the pressing surface. Therefore, the pressing force acting on the resin-containing material can be uniformed, so that the resin-containing material can be pressed suitably. Therefore, the quality of the resin-containing material after processing can be improved.
In addition, in the above configuration, since the temperature of the mold can be made uniform as described above, the heat transferred from the mold to the resin-containing material can also be made uniform. Therefore, the degree of solidification of the resin-containing material in the flow direction of the refrigerant can be made uniform. Therefore, it is possible to suppress a situation in which a part of the resin-containing material solidifies early, thereby reducing the pressing force acting on other parts. Therefore, since the pressing force acting on the resin-containing material can be made uniform, the resin-containing material can be pressed suitably. Therefore, the quality of the resin-containing material after processing can be improved.
One example of a method for making the heat transfer coefficient between the mold and the refrigerant flowing through the refrigerant hole higher in the downstream region than in the upstream region is to provide a covering portion having a lower thermal conductivity than the mold only in the upstream region.
また、本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、前記被覆部は、外周面が前記冷媒孔の前記表面と接触する筒形状であって、前記冷媒孔の前記表面と前記被覆部の前記外周面との接触面積は、前記上流側領域よりも前記下流側領域の方が大きい。 In addition, in the processing device for resin-containing materials according to one aspect of the present disclosure, the covering portion has a cylindrical shape whose outer circumferential surface is in contact with the surface of the refrigerant hole, and the contact area between the surface of the refrigerant hole and the outer circumferential surface of the covering portion is larger in the downstream region than in the upstream region.
上記構成では、冷媒孔の表面と被覆部の外周面との接触面積は、上流側領域よりも下流側領域の方が大きい。これにより、上流側領域よりも下流側領域において熱伝達率を高くすることができる。このように、温度の高い冷媒が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなるので、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。これにより、金型において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。したがって、金型の押圧面の変形を抑制するとともに、樹脂含有材料の固化度合いを均一化することができる。よって、樹脂含有材料に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。よって、加工後の樹脂含有材料の品質を向上させることができる。 In the above configuration, the contact area between the surface of the refrigerant hole and the outer peripheral surface of the covering portion is larger in the downstream region than in the upstream region. This allows the heat transfer coefficient to be higher in the downstream region than in the upstream region. In this way, the heat transfer coefficient is higher in the downstream region where the high-temperature refrigerant flows, so the amount of heat transfer is uniform between the upstream region and the downstream region. This allows the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold to be reduced. Therefore, the deformation of the pressing surface of the mold can be suppressed and the degree of solidification of the resin-containing material can be made uniform. Therefore, the pressing force acting on the resin-containing material can be made uniform, so the resin-containing material can be pressed suitably. Therefore, the quality of the resin-containing material after processing can be improved.
また、本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、前記被覆部の前記外周面における表面粗さは、前記上流側領域よりも前記下流側領域の方が小さい。 In addition, in the processing device for resin-containing materials according to one aspect of the present disclosure, the surface roughness of the outer peripheral surface of the coating portion is smaller in the downstream region than in the upstream region.
上記構成では、被覆部の外周面における表面粗さは、上流側領域よりも下流側領域の方が小さい。これにより、冷媒孔の表面と被覆部の外周面との接触面積が、上流側領域よりも下流側領域の方が大きくなる。したがって、温度の高い冷媒が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなるので、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。これにより、金型において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。したがって、金型の押圧面の変形を抑制するとともに、樹脂含有材料の固化度合いを均一化することができる。よって、樹脂含有材料に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。よって、加工後の樹脂含有材料の品質を向上させることができる。 In the above configuration, the surface roughness of the outer peripheral surface of the covering portion is smaller in the downstream region than in the upstream region. As a result, the contact area between the surface of the refrigerant hole and the outer peripheral surface of the covering portion is larger in the downstream region than in the upstream region. Therefore, the heat transfer coefficient is high in the downstream region where the high-temperature refrigerant flows, and the amount of heat transfer is uniform between the upstream region and the downstream region. This makes it possible to reduce the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold. Therefore, it is possible to suppress deformation of the pressing surface of the mold and to uniformize the degree of solidification of the resin-containing material. Therefore, it is possible to uniformize the pressing force acting on the resin-containing material, and therefore it is possible to press the resin-containing material suitably. Therefore, it is possible to improve the quality of the resin-containing material after processing.
また、本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、前記被覆部は、外周面が前記冷媒孔の前記表面と当接する筒形状であって、前記被覆部の熱伝導率は、前記上流側領域よりも前記下流側領域の方が高い。 In addition, in the processing device for resin-containing materials according to one aspect of the present disclosure, the covering portion has a cylindrical shape whose outer circumferential surface abuts against the surface of the refrigerant hole, and the thermal conductivity of the covering portion is higher in the downstream region than in the upstream region.
上記構成では、被覆部の熱伝導率は、上流側領域よりも下流側領域の方が高い。これにより、上流側領域よりも下流側領域において、金型の熱が被覆部を介して冷媒に伝達され易い。したがって、上流側領域よりも下流側領域において、熱伝達率を高くすることができる。このように、温度の高い冷媒が流通する下流側領域において熱伝達率が高くなるので、上流側領域と下流側領域との間において伝熱量が均一化される。これにより、金型において、上流側領域と下流側領域との温度差を小さくすることができる。したがって、金型の押圧面の変形を抑制するとともに、樹脂含有材料の固化度合いを均一化することができる。よって、樹脂含有材料に作用する押圧力を均一化することができるので、好適に樹脂含有材料を押圧することができる。よって、加工後の樹脂含有材料の品質を向上させることができる。
なお、上流側領域と下流側領域とで熱伝導率を異ならせる方法の一例としては、例えば、上流側領域と下流側領域とで熱伝導率の異なる材料で被覆部を形成する方法が挙げられる。
In the above configuration, the thermal conductivity of the covering portion is higher in the downstream region than in the upstream region. As a result, the heat of the mold is more easily transferred to the refrigerant through the covering portion in the downstream region than in the upstream region. Therefore, the heat transfer coefficient can be made higher in the downstream region than in the upstream region. In this way, the heat transfer coefficient is higher in the downstream region where the high-temperature refrigerant flows, so the amount of heat transfer is uniform between the upstream region and the downstream region. This makes it possible to reduce the temperature difference between the upstream region and the downstream region in the mold. Therefore, it is possible to suppress deformation of the pressing surface of the mold and to uniformize the degree of solidification of the resin-containing material. Therefore, it is possible to uniformize the pressing force acting on the resin-containing material, so that the resin-containing material can be pressed suitably. Therefore, it is possible to improve the quality of the resin-containing material after processing.
One example of a method for making the thermal conductivity different between the upstream region and the downstream region is to form the covering portion with materials having different thermal conductivities in the upstream region and the downstream region.
また、本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、前記被覆部は、前記金型よりも熱伝導率が低い。 In addition, in the processing device for resin-containing materials according to one aspect of the present disclosure, the covering portion has a lower thermal conductivity than the mold.
樹脂含有材料は、冷却する温度が速すぎると、樹脂含有材料に含まれる樹脂の結晶化度が低くなる。
一方、上記構成では、被覆部が金型よりも熱伝導率が低い。これにより、冷媒孔を流通する冷媒によって金型を冷却し難くすることができるので、これに伴って、樹脂含有材料も冷却し難くすることができる。したがって、被覆部を設けない場合と比較して、樹脂含有材料を冷却する速度を遅くすることができる。よって、樹脂含有材料に含まれる樹脂の結晶化度を高くすることができる。
If the resin-containing material is cooled too quickly, the crystallinity of the resin contained in the resin-containing material decreases.
On the other hand, in the above configuration, the coating portion has a lower thermal conductivity than the mold. This makes it difficult for the mold to be cooled by the coolant flowing through the coolant holes, and therefore makes it difficult for the resin-containing material to be cooled. Therefore, the rate at which the resin-containing material is cooled can be slower than when the coating portion is not provided. This makes it possible to increase the crystallinity of the resin contained in the resin-containing material.
また、本開示の一態様に係る樹脂含有材料の加工装置は、前記冷媒孔は、所定方向（Ｘ軸方向）に延在し、複数形成されていて、複数の前記冷媒孔は、前記所定方向と交差する方向である交差方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔で並んで配置されており、前記金型と前記冷媒孔を流通する前記冷媒との間の熱伝達率は、前記交差方向の端部領域に形成される前記冷媒孔よりも、前記交差方向の中央領域に形成される前記冷媒孔の方が高い。 In addition, in the processing device for resin-containing materials according to one embodiment of the present disclosure, the refrigerant holes extend in a predetermined direction (X-axis direction) and are formed in multiple numbers, and the multiple refrigerant holes are arranged in a line at predetermined intervals in a transverse direction (Y-axis direction) that intersects with the predetermined direction, and the heat transfer coefficient between the mold and the refrigerant flowing through the refrigerant holes is higher for the refrigerant holes formed in the central region of the transverse direction than for the refrigerant holes formed in the end regions of the transverse direction.
金型において、交差方向の端部領域は外気によって冷却され易い。これにより、端部領域の温度は低くなり易い。反対に、交差方向の中央領域は、端部領域と比較して、外気によって冷却され難い。これにより、中央領域の温度は高くなり易い。
上記構成では、金型と冷媒孔を流通する冷媒との間の熱伝達率は、端部領域に形成される冷媒孔よりも、交差方向の中央領域に形成される冷媒孔の方が高い。これにより、温度が高い中央領域において、金型と冷媒との熱伝達率が高くなる。すなわち、冷媒による吸熱量が多くなる。また、温度が低い端部領域において、金型と冷媒との熱交換率が低くなる。すなわち、冷媒による吸熱量が少なくなる。したがって、交差方向における温度のバラつきを抑制することができる。
In the mold, the end regions in the cross direction are easily cooled by the outside air, so the temperature of the end regions is easily low. Conversely, the central region in the cross direction is less easily cooled by the outside air than the end regions, so the temperature of the central region is easily high.
In the above configuration, the heat transfer coefficient between the mold and the coolant flowing through the coolant hole is higher for the coolant hole formed in the central region in the cross direction than for the coolant hole formed in the end region. This increases the heat transfer coefficient between the mold and the coolant in the central region where the temperature is high. In other words, the amount of heat absorbed by the coolant increases. Also, in the end region where the temperature is low, the heat exchange coefficient between the mold and the coolant decreases. In other words, the amount of heat absorbed by the coolant decreases. Therefore, it is possible to suppress temperature variation in the cross direction.
１０ ：加工装置
１１ ：金型
１１ａ ：押圧面
１２ ：第１金型
１３ ：第２金型
１４ ：冷却水孔（冷却孔）
１５ ：冷却水配管（被覆部）
１５ａ ：入口
１５ｂ ：出口
２０ ：加工装置
２５ ：冷却水配管
２５ａ ：上流配管
２５ｂ ：中央配管
２５ｃ ：下流配管
10: Processing device 11: Mold 11a: Pressing surface 12: First mold 13: Second mold 14: Cooling water hole (cooling hole)
15: Cooling water piping (coated part)
15a: Inlet 15b: Outlet 20: Processing equipment 25: Cooling water piping 25a: Upstream piping 25b: Central piping 25c: Downstream piping
Claims (6)
前記金型の内部には、冷媒が流通する冷媒孔が形成され、
前記冷媒孔の表面の少なくとも上流側領域は被覆部で覆われていて、
前記金型と前記冷媒孔を流通する前記冷媒との間の熱伝達率は、前記上流側領域よりも下流側領域の方が高い樹脂含有材料の加工装置。 A mold having a pressing surface for pressing a resin-containing material containing at least a resin,
A refrigerant hole through which a refrigerant flows is formed inside the mold,
At least an upstream region of a surface of the refrigerant hole is covered with a covering portion,
An apparatus for processing a resin-containing material, wherein the coefficient of heat transfer between the mold and the coolant flowing through the coolant hole is higher in the downstream region than in the upstream region.
前記冷媒孔の前記表面と前記被覆部の前記外周面との接触面積は、前記上流側領域よりも前記下流側領域の方が大きい請求項１に記載の樹脂含有材料の加工装置。 The covering portion has a cylindrical shape with an outer circumferential surface in contact with the surface of the refrigerant hole,
2 . The apparatus for processing a resin-containing material according to claim 1 , wherein a contact area between the surface of the coolant hole and the outer circumferential surface of the covering portion is larger in the downstream region than in the upstream region.
前記被覆部の熱伝導率は、前記上流側領域よりも前記下流側領域の方が高い請求項１に記載の樹脂含有材料の加工装置。 The covering portion has a cylindrical shape with an outer circumferential surface abutting against the surface of the refrigerant hole,
The apparatus for processing a resin-containing material according to claim 1 , wherein the thermal conductivity of the covering portion is higher in the downstream region than in the upstream region.
複数の前記冷媒孔は、前記所定方向と交差する方向である交差方向に所定の間隔で並んで配置されており、
前記金型と前記冷媒孔を流通する前記冷媒との間の熱伝達率は、前記交差方向の端部領域に形成される前記冷媒孔よりも、前記交差方向の中央領域に形成される前記冷媒孔の方が高い請求項１から請求項５のいずれかに記載の樹脂含有材料の加工装置。
The refrigerant holes are formed in a plurality of holes extending in a predetermined direction,
The plurality of refrigerant holes are arranged at predetermined intervals in a cross direction that crosses the predetermined direction,
6. The processing device for resin-containing materials according to claim 1, wherein the heat transfer coefficient between the mold and the coolant flowing through the coolant hole is higher in the coolant hole formed in the central region of the intersecting direction than in the coolant hole formed in the end region of the intersecting direction.
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