[发明专利]成形面加热装置及成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过感应加热对金属模的成形面进行加热的成形面加热装置及成形方法。

背景技术

在树脂产品的成形中，存在下述情况：在通过加热后的金属模对材料进行成形之后，将成形品在金属模内冷却直至能够将其不变形地从金属模中取出的温度。该情况下，由于在各成形周期中反复进行金属模的加热和冷却，因此，为了缩短周期时间，需要迅速地进行各成形周期中的金属模的加热及冷却。

为了迅速地进行金属模的加热及冷却，优选仅对金属模的含有成形面的表面局部地进行加热。作为对金属模的表面局部地进行加热的方法，已知基于感应加热的金属模的加热。

例如，专利文献1(JP-A-2007-535786)公开了下述技术：将通过感应器而生成的电磁场施加在配置于感应器与成形材料之间的金属模等的中间要素上，由此对中间要素进行加热。该技术中，以通过电磁场而在中间要素内感应的电流在中间要素的外表面及内表面的表面上循环的方式在中间要素内配置有间隙或绝缘体。

为了通过感应加热而迅速地对金属模的成形面进行加热，需要产生更大的感应电动势。根据法拉第定律，感应电动势ε由ε＝-NS(dB/dt)表示。在此，N为线圈的绕数，S为磁通贯穿的面积，而且dB/dt为磁通密度的时间变化。

因此，在对金属模施加由线圈而生成的磁通的情况下，通过改变线圈的绕数，能够使感应电动势增大。但是，这种方式存在局限性。另外，可以如上述的专利文献1那样，通过对金属模的形状等加以设计从而使通过成形面的涡流的感应电动势增大，但这种方式同样存在局限性。

因此，如果存在使产生于金属模的感应电动势更有效地增大的其他的方法，由于能够更迅速地对金属模的成形面进行感应加热，因而更好。

发明内容

本发明的实施方式涉及能够更迅速地对金属模具的成形面进行感应加热的成形面加热装置及成形方法。

附图说明

图1(a)是适用了实施方式的成形面加热装置的金属模装置的示意性的主视图。

图1(b)是图1(a)的A-A剖视图。

图2是示意性地表示在图1(a)的金属模装置中涡流流动的情形的立体图。

图3是对在图1(a)的金属模装置中加热一对金属模并冷却时的成形面的温度的时间变化与比较例一同进行表示的图表。

图4是表示不使用导电部件而对一对金属模进行加热的情形的图。

图5是表示通过两个导电部件将一对金属模的两端连接并对各金属模进行加热的情形的图。

附图标记的说明

1...成形面加热装置，2a、2b...金属模，3...涡流，4a、4b...成形面，5...导电部件，6...磁通，7...线圈。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。图1(a)是适用了本发明的一个实施方式的成形面加热装置的金属模装置的示意性的主视图，图1(b)是图1(a)的A-A线剖视图。如图1(a)及图1(b)所示，该成形面加热装置1，通过电磁感应使一对金属模2a及2b中产生涡流3，从而对金属模2a及2b的成形面4a及4b进行加热。

为了进行该成形面4a及4b的感应加热，成形面加热装置1具有：导电部件5，其相对于金属模2a及2b，在其成形面4a及4b以外的面上，电连接及分离；线圈7，当导电部件5与金属模2a及2b电连接时，该线圈7用于对导电部件5以及金属模2a及2b供给磁通6。以产生横跨导电部件5及金属模2a及2b而且经由成形面4a及4b的涡流3的方式进行磁通6的供给。

在图1(b)中，表示了导电部件5相对于金属模2a及2b电连接的状态。金属模2a及2b在闭合状态下具有长方体状的外形，其上表面及下表面以与线圈7的中心轴线垂直的方式配置。金属模2a及2b的开闭在与线圈7的中心轴线垂直的方向上进行。因此，金属模2a及2b的对合面(分型面)平行于线圈7的中心轴线。

导电部件5具有长度与金属模2a及2b的高度相等的棱柱状的形态，在其中心轴线与线圈7的中心轴线平行的状态下与金属模2a及2b连接。导电部件5的侧面中的、位于相互相反侧的两个侧面成为用于使导电部件5与金属模2a及2b电连接的连接面5a及5b。金属模2a及2b的对合面中的一部分成为具有与连接面5a及5b相等的面积及形状的连接面8a及8b。