注塑成形方法以及注塑成形机的制作方法

注塑成形方法以及注塑成形机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种不将过度的剪切力施加于添加成分即能够消除添加成分的分布不均的注塑成形机的螺杆。含有添加成分的树脂的注塑成形方法包括：增塑工序，向具备螺杆(10)的加热缸(201)供给树脂颗粒(P)和添加成分并使螺杆(10)进行正转，由此生成熔融树脂(M)，螺杆(10)能够以旋转轴(C)为中心进行旋转，且能够沿旋转轴(C)进行前进及后退；以及注射工序，将含有添加成分的熔融树脂(M)朝向型腔注射，在增塑工序中，进行强制地使螺杆(10)以规定的速度后退规定的行程(D1)或者规定的时间的后退动作。
【专利说明】
注塑成形方法以及注塑成形机
技术领域
[0001]本发明涉及含有添加成分的树脂的注塑成形。
【背景技术】
[0002]通过含有添加成分而提高了强度、功能等的高附加价值成形品被用于各种用途。作为通过注塑成形来得到该成形品的方法，已知在构成增塑装置的工作缸内通过螺杆的旋转使热塑性树脂熔融，在其中混合或混炼添加成分后，向注塑成形机的模具注射的方法。
[0003]在将添加剂、填充物质等添加成分与热塑性树脂混合、混炼而注塑成形出期望的成形品的情况下，通常，通过双轴挤出成形机来制造含有添加成分的母料颗粒，然后，将母料颗粒与期望的热塑性树脂一起投入注塑成形机来制造规定的成形品。在该方法中，能够仅通过通常的注塑成形机来进行树脂混合，但由于将昂贵的母料用作原料，因此原料成本变高。因此，提出有能够直接供给添加成分，从而能够省略颗粒制造工序的原料直接供给式的注塑成形机。
[0004]然而，在该原料直接供给式的注塑成形机中，由于添加成分向热塑性树脂中的分配混合以及分散混合不充分，因此提出有改善了这一点的注塑成形机(专利文献I)。
[0005]另外，在添加成分中，尤其为了得到强化纤维所带来的强度提高的效果，期望强化纤维均匀地分散在树脂之中。尤其是在不使用浸渗有树脂原料的强化纤维颗粒作为强化纤维，而将预先切断为规定长度的短切原丝状态的纤维(以下称为短切纤维)、或者所谓的粗纱状态的纤维(以下称为粗纱纤维)且纤维长度为3mm以上的强化纤维和树脂原料分别向工作缸供给的情况下，纤维容易在螺杆内互相缠绕，不容易使强化纤维的集合即纤维束开纤而将纤维分散在树脂内。因此，为了实现添加成分的均匀分散，使用双轴挤出机施加非常大的剪切力、剪切量即可，但双轴挤出机非常昂贵，并且选定成形条件、养护等处理繁杂，不容易进行成形(专利文献I以及专利文献2)。另外，为了有助于强化纤维的均匀分散，也有设置向工作缸的内部强制地供给强化纤维的机构(给料器)的情况(例如，专利文献3)，但还不足以将强化纤维的束或束(以下，总称为束)消除。尤其在强化纤维的含有量为10%以上这种高含有率的情况下，变得难以将强化纤维均匀地分散在树脂中。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2007-7864号公报
[0009]专利文献2:日本特开2012-56173号公报
[0010]专利文献3:日本特表2012-511445号公报

【发明内容】

[0011]发明所要解决的课题
[0012]本发明的目的在于提供一种含有强化纤维等添加成分的树脂的注塑成形方法，该注塑成形方法在将添加成分、尤其是纤维长度为3mm以上的强化纤维和树脂原料向工作缸供给的熔融树脂的生成中，能够使用简单的单轴增塑螺杆来容易地消除添加成分、尤其是强化纤维的分布不均。
[0013]另外，本发明的目的在于提供一种实现此种注塑成形方法的注塑成形装置。
[0014]用于解决课题的方案
[0015]本发明人等特别针对添加成分中最容易产生分布不均的强化纤维，对产生分布不均的原因进行了研究，而得到了一个结论。即，在注塑成形的增塑工序中，如图14的(C)所示，在工作缸310的内部配置的注塑成形用的螺杆300的螺纹306间的螺杆槽301中，大量强化纤维F的集合即纤维束存在于螺纹的拉侧303，而熔融树脂M存在于螺纹的推侧305。熔融树脂M的粘度比较高，熔融树脂M不能侵入纤维束的内部，因此以熔融树脂M为媒介的螺杆300的旋转引起的剪切力不向纤维束的内部传达，导致纤维束不进行开纤。从而，强化纤维F以纤维束的状态被注塑成形，因此强化纤维F在成形品中分布不均。需要说明的是，图14的(a)的空心箭头表示螺杆300旋转的方向(将其设为正转)，图14的(c)的空心箭头表示与螺杆300的旋转相伴的、螺杆300与工作缸310的轴向或者周向上的相对的移动方向。对于后述的实施方式也是同样的。另外，在本发明中，将在增塑工序中为了使树脂原料熔融并将其向螺杆的前端侧输送而使螺杆旋转的方向设为正转。
[0016]于是，本发明人想到了在螺杆槽301的内部，使熔融树脂M朝着与由于螺杆的正转而产生的方向不同的方向产生回旋流，从而不仅使由于螺杆的正转而产生的剪切力作用于纤维束，还使与该熔融树脂M的流动相伴的剪切力作用于纤维束，由此促进纤维束的开纤。
[0017]S卩，本发明的含有添加成分的树脂组成物的注塑成形方法的特征在于，包括:增塑工序，向具备螺杆的工作缸供给树脂原料和强化纤维等添加成分并使螺杆进行正转，由此生成熔融树脂，其中螺杆能够以旋转轴为中心进行旋转，且能够沿着旋转轴进行前进及后退；以及注射工序，通过使螺杆前进，而将含有强化纤维等添加成分的熔融树脂朝向型腔注射，在增塑工序中，对螺杆的槽的内部的熔融树脂所含有的添加成分附加方向与由于螺杆的旋转而产生的剪切力的方向不同的剪切力，来促进添加成分的分散。
[0018]在本发明中，添加成分可以采用强化纤维。
[0019]通常，在增塑工序时，主要仅对螺杆槽内的强化纤维的纤维束附加螺杆的旋转(正转)方向的剪切力。然而，由于能够像这样将方向与用于增塑的螺杆的旋转所产生的剪切力的方向不同的剪切力施加于纤维束，因此对纤维束施加的混合或混炼作用增大。另外，通过该剪切力引起的剪切热，熔融树脂的温度上升而粘度降低，因此熔融树脂能够进入纤维束的内部的纤维束间而促进纤维束的开纤，能够促进强化纤维在熔融树脂内的分散。
[0020]在本发明中，能够使含有强化纤维的熔融树脂在螺杆的旋转轴方向上产生回旋流，优选该回旋流的速度为5(mm/s)和0.05XD(mm/s)中的较小一方的速度以上，其中，D为工作缸内径。回旋流能够通过强制地使螺杆后退的后退动作而产生。
[0021]然而，通常，在增塑工序中强制地使螺杆后退时，计量中的熔融树脂上仅施加有少量的背压，其带来的混合或混炼效果小，因此容易产生作为原料而供给的强化纤维的分散不良。另外，为了使强化纤维的纤维束分散而附加到纤维束上的剪切力的量受所谓的有效螺杆长度的较大影响，所述有效螺杆长度是在向螺杆供给强化纤维之后直至含有强化纤维的熔融树脂从螺杆排出为止所通过的螺杆的长度。因此，一般认为，若强制地使螺杆后退而在有效螺杆长度短的状态下进行增塑，则纤维束上附加的剪切力不充分而产生开纤不良。
[0022]然而，除了在螺杆旋转的期间附加到纤维束上的剪切力以外，发明人对向纤维束附加剪切力的方法进行了仔细研究，其结果是，想到了通过以往被认为对纤维分散具有反效果的螺杆的强制后退而在与螺杆的旋转方向不同的方向上附加剪切力，从而对纤维长度为3_以上的强化纤维也能够促进分散的方法。
[0023]在本发明中，可以强制地使螺杆后退规定的行程或规定的时间来作为后退动作。
[0024]在本发明中，可以进行后退动作以及使螺杆正转的旋转动作，旋转动作在后退动作之后进行。
[0025]在该情况下，可以交替地反复进行后退动作和旋转动作。
[0026]另外，在交替地反复进行后退动作和旋转动作的情况下，通过进行先前的后退动作而在螺杆的前方形成不存在熔融树脂的空隙，在检测到空隙由于螺杆进行旋转动作而被熔融树脂充满后，进行后续的后退动作。
[0027]作为以上的旋转动作，可以在维持螺杆的旋转轴的方向上的位置的状态下使螺杆旋转、或者一边使螺杆前进一边使螺杆旋转。
[0028]另外，在该情况下，可以在空隙被熔融树脂充满之后，使前进方向的力附加于该熔融树脂。具体而言，可以对螺杆附加前进方向的力，由此来附加前进方向的力，或者也可以使螺杆进行正转而将熔融树脂向前进方向输送，由此来附加前进方向的力。
[0029]并且，可以基于熔融树脂的压力使螺杆向轴向的后方移动，并使螺杆进行正转而将熔融树脂向前进方向输送，由此来附加前进方向的力。
[0030]在本发明中，可以进行后退动作；以及前进动作，前进动作在进行后退动作之后进行，强制地使螺杆前进规定的行程或规定的时间，或者强制地使螺杆前进直至检测到熔融树脂的压力达到了规定的压力为止。在前进动作之后，可以进行使螺杆正转的旋转动作。
[0031]在该情况下，可以交替地反复进行后退动作、前进动作以及旋转动作，并在后退动作或前进动作之后进行旋转动作。
[0032]在该情况下，前进动作的前进距离或前进时间比后退动作的后退距离或后退时间短。
[0033]另外，在本发明的后退动作中，可以将规定的行程或规定的时间分割，而强制地使螺杆连续或断续地后退。
[0034]另外，本发明的后退动作可以持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止。在该情况下，能够将从后退开始直至达到规定的后退速度为止的时间、距离控制为规定值以上，或者能够将加速度控制为规定值以上。另外，持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止的后退动作可以连续地或断续地进行，从而强制地使螺杆后退。另外，关于达到了规定的后退速度或规定的后退力之后的后退控制，可以在达到的同时结束后退动作，也可以在达到后一边维持该规定的后退速度或规定的后退力一边继续后退动作，或者还可以进行在达到后进一步使后退速度增速或者后退力增大那样的控制。
[0035]后退动作的加速度可以为5(!11111/82)以上。另外，可以使规定的行程为10(111111)和0.1X D (mm)中的较小一方的行程以上。
[0036]另外，本发明的前进动作可以是，将规定的行程或规定的时间分割，而强制地使螺杆连续或断续地前进。
[0037]在本发明中，可以从工作缸的上游侧的供给孔供给树脂原料，且从工作缸的下游侧的供给孔供给添加成分。另外，也可以从工作缸的同一(共用的)供给孔供给添加成分和树脂原料。
[0038]在本发明中，可以使强化纤维的纤维长度为3mm以上。另外，在本发明中，优选熔融树脂所含有的强化纤维的含有率为10%?70%，更加优选为15%?50%。
[0039]本发明提供一种执行以上的注塑成形方法的注塑成形机。即，本发明的注塑成形机具备:工作缸，其在前方侧设置有排出喷嘴，且具有供给添加成分的添加成分供给孔;螺杆，其在工作缸的内部设置为能够以旋转轴为中心进行旋转，且能够沿旋转轴进行前进及后退；以及控制部，其具有对螺杆的动作进行控制的控制程序，注塑成形机进行增塑，在增塑中，通过使螺杆进行正转来对供给至工作缸的添加成分施加剪切力，而生成熔融树脂，注塑成形机的特征在于，控制部具有在增塑中强制地使螺杆后退的控制程序，并且具有能够将螺杆的后退速度设定为任意的值的后退动作速度输入设定部。
[0040]本发明的注塑成形机可以适当地执行上述的本发明的注塑成形方法中的增塑工序的各种【具体实施方式】。
[0041]另外，本发明的注塑成形机的控制装置控制增塑动作，该增塑动作通过使内插于工作缸的螺杆进行正转，对供给至工作缸的添加成分施加剪切力，从而生成熔融树脂，工作缸构成注塑成形机的增塑装置，注塑成形机的控制装置的特征在于，具有:控制程序，其在增塑动作中强制地使螺杆后退；以及后退动作速度输入设定部，其将螺杆的后退速度设定为任意的值。
[0042]发明效果
[0043]根据本发明，能够提供一种注塑成形方法以及注塑成形机，即使在使用简单的单轴增塑螺杆来将添加成分、尤其是强化纤维和树脂原料向工作缸供给的熔融树脂的生成中，也能够消除以强化纤维为代表的添加成分的分布不均。
【附图说明】
[0044]图1是示出本实施方式所涉及的注塑成形机的概要结构的图。
[0045]图2是示意性地示出本实施方式所涉及的注塑成形的各过程中的树脂的熔融状态的图，(a)示出增塑开始时，(b)示出增塑完成时，(C)示出注射完成时。
[0046]图3是示出增塑开始后的本实施方式所涉及的螺杆的动作的图，(a)是示出增塑开始的状态的图，(b)是示出先前的螺杆的强制后退结束了的状态的图，(C)是示出先前的强制后退结束而螺杆正转的状态的图，(d)是示出后续的螺杆的强制后退结束了的状态的图，(e)是示出后续的强制后退结束而螺杆正转的状态的图，(f)是示出使螺杆前进而完成注射的状态的图。
[0047]图4是示出在本实施方式中对螺杆槽内的强化纤维施加的剪切力的俯视图，(a)以及(b)示出螺杆旋转(正转)时，(C)以及(d)示出螺杆强制后退时。
[0048]图5在本实施方式中，(a)是示出由于正转而在螺杆槽内发生的熔融树脂的流动的横剖图，(b)是示出由于强制后退而在螺杆槽内发生的熔融树脂的流动的纵剖图，(C)是示出(a)的情况下的熔融树脂的速度分布的图，(d)是示出(b)的情况下的熔融树脂的速度分布的纵剖视图。
[0049]图6是示出使螺杆连续地矫正后退规定的行程的例子的图。
[0050]图7是示出使螺杆断续地矫正后退规定的行程的例子的图。
[0051]图8是示出熔融树脂的滑移速度与熔融粘度之间的关系的图表。
[0052]图9是示出在空隙SI被熔融树脂M充满时进行的气泡处理的过程的图。
[0053]图10是示出将强制前进与强制后退组合的增塑工序的过程的图。
[0054]图11在图10的增塑工序中，(a)是示出由于正转而在螺杆槽内发生的熔融树脂的流动的横剖图，(b)是示出由于强制前进而在螺杆槽内发生的熔融树脂的流动的纵剖图，(C)是示出(a)的情况下的熔融树脂的速度分布的图，(d)是示出(b)的情况下的熔融树脂的速度分布的纵剖视图。
[0055]图12是示出组合强制前进的增塑工序的其他过程的图。
[0056]图13是示出确认本实施方式的效果的实验的结果的图。
[0057]图14示出现有的增塑工序，(a)是示出第二段的部分的侧视图，(b)是示出由螺纹形成的螺杆槽及其附近的剖视图，(C)是示意性地示出强化纤维的束与熔融树脂的束在螺杆槽的内部分离存在的样态的剖视图。
[0058]图15是示出在确认本实施方式的效果的实验中使用的注塑成形机的控制装置的人机界面即螺杆后退速度设定画面的图。
【具体实施方式】
[0059]以下，基于附图所示的实施方式对本发明进行详细地说明。
[0060]如图1所示，本实施方式所涉及的注塑成形机I具备合模单元100、增塑单元200、以及具有对上述的单元的动作进行控制的计算机程序的控制部50。控制部50包含在注塑成形机I的未图示的控制装置中。
[0061]以下，对合模单元100的结构与动作、增塑单元200的结构与动作的概要进行说明，然后，对注塑成形机I进行的注塑成形的过程进行说明。
[0062][合模单元的结构]
[0063]合模单元100具备:固定模板105，其固定设置在基架101上且供固定模具103安装；可动模板111，其通过使液压缸113工作而在导轨、滑动板等滑动构件107上沿图中左右方向移动且供可动模具109安装；以及多个连接杆115，其对固定模板105与可动模板111进行连结。在固定模板105上，与各连接杆115同轴地设置有合模用的液压缸117，各连接杆115的一端与液压缸117的柱塞119连接。
[0064]上述的各要素按照控制部50的指示来进行必要的动作。
[0065][合模单元的动作]
[0066]合模单元100的概要的动作如下。
[0067]首先，通过模开闭用的液压缸113的工作使可动模板111移动至图中的双点划线的位置而使可动模具109与固定模具103抵接。接下来，使各连接杆115的外螺纹部121与设于可动模板111的对开螺母123卡合，将可动模板111固定在连接杆115上。然后，提高液压缸117内的可动模板111侧的油室的工作油的压力，对固定模具103与可动模具109进行紧固。在这样进行合模之后，从增塑单元200向模具的型腔内注射熔融树脂M而成形成形品。
[0068]如后述那样，本实施方式的螺杆10是将热塑性的树脂颗粒P与强化纤维F在螺杆的长度方向上分别地供给的方式，因此螺杆10的全长或者增塑单元200的全长容易变长。因此，本实施方式在不能设置肘杆方式、在可动模板的背面具备合模缸的方式的合模装置那样的狭小空间中，通过组合具有能够设置而实现省空间化的前述结构的合模单元100，有效地将注塑成形机I的全长抑制得较短。然而，此处示出的合模单元100的结构只不过是一例，并不妨碍应用其他结构或者进行替换。例如，在本实施方式中示出液压缸113作为模开闭用的致动器，但也可以替换为将旋转运动转换为直线运动的机构与伺服电动机、感应电动机等电动机的组合。作为该转换机构，能够使用滚珠丝杠、齿轮齿条副。另外，当然也可以替换为基于电动驱动或液压驱动的肘杆式合模单元。
[0069][增塑单元的结构]
[0070]增塑单元200具备筒型的加热缸201、在加热缸201的下游端设置的排出喷嘴203、在加热缸201的内部设置的螺杆10、供给强化纤维F的纤维供给装置213、以及供给树脂颗粒P的树脂供给料斗207。纤维供给装置213与设置在比树脂供给料斗207靠下游侧的位置的排气孔206连结。
[0071]增塑单元200具备使螺杆10前进或后退的第一电动机209、使螺杆10正转或反转的第二电动机211、以及对树脂供给料斗207供给树脂颗粒P的颗粒供给装置215。上述的各要素按照控制部50的指示来进行必要的动作。
[0072]在螺杆10的下游侧的端部(后端)与第一电动机209之间设有省略图示的测力传感器，能够对螺杆10在轴向上受到的载荷进行检测。基于电动机的增塑单元200根据由测力传感器检测到的载荷来控制增塑中的螺杆10的背压。在本实施方式中，还出于与背压的控制不同的目的而使用由测力传感器检测到的载荷。关于这一点在后进行叙述。
[0073]螺杆10是与所谓的排气式螺杆同样的双段型的设计。具体而言，螺杆10具有设置在上游侧的第一段21、和与第一段21相连且设置在下游侧的第二段22，第一段21从上游侧起依次具备供给部23、压缩部24以及计量部70，第二段22从上游侧起依次具备供给部25、压缩部26以及计量部71。需要说明的是，图中右侧为上游侧，左侧为下游侧。
[0074]螺杆10在第一段21上设置有第一螺纹27，在第二段22上设置有第二螺纹28。
[0075]第一段21以及第二段22均设定为，供给部23、25处的螺纹间的螺杆槽相对较深，压缩部24、26处的螺纹间的螺杆槽从上游侧朝向下游侧逐渐变浅，计量部70、71处的螺杆槽设定为最浅。在此，与第一段21的计量部70相比第二段22的供给部25的螺杆槽更深，因此从第一段21向供给部25排出的熔融树脂M不能填满供给部25的螺杆槽。由此，熔融树脂M由于螺杆10的旋转而被按压至推侧305而变得分布不均。由此，在第二段22的供给部25的拉侧303产生空隙。因此，借助排气孔206而从纤维供给装置213供给的强化纤维F被分配至成为该空隙的拉侧303，因此如图14所示，熔融树脂M和强化纤维F被区分开。
[0076]第一段21使树脂原料熔融而生成熔融树脂M，并且将生成的熔融树脂M朝向第二段22输送，因此具备确保熔融树脂M的输送速度以及增塑能力的功能即可。
[0077]为了得到该功能，如图1所示，优选第一段21的第一螺纹27的螺纹间距(LI)为第二段22的第二螺纹28的螺纹间距(L2)以下，S卩LKL2成立。需要说明的是，螺纹间距(以下，仅称为螺距)是指前后相邻的螺纹的间隔。作为一个指标，第一螺纹27的螺距LI优选为螺距L2的0.4?1.0倍，更加优选为0.5?0.9倍。
[0078]根据上述的LKL2成立的优选方式，第二段22的第二螺纹28的螺距L2比第一螺纹27的螺距LI大。第二段22在增塑工序中，在其后端侧接受强化纤维F的供给。若螺距L2大，则第二螺纹28之间的槽宽大，强化纤维F落下而能够填充的空隙变大。并且，在增塑工序时的螺杆10的后退时以及注射工序时的螺杆10的前进时，排气孔206被第二螺纹28遮住的次数变少。从而，即便在螺杆10的后退中或者前进中，强化纤维F的落下也不会被第二螺纹28阻止而容易连续地落入槽内。具体而言，在第二螺纹28的接受从排气孔206供给的强化纤维F的区域内，螺距L2优选为1.0 X D以上，进一步优选为1.2 X D以上。这样一来，在注射工序中能够使强化纤维F稳定地向螺杆10的槽内落下。需要说明的是，D是加热缸201的内径。
[0079]但是，若螺距L2变得过大，则输送熔融树脂M的力变弱，即便在通常的增塑所需的背压(5?1MPa)的程度下，熔融树脂M的输送也变得不稳定，背压使得熔融树脂M向排气孔206逆流而容易产生喷溢。从而，螺距L2优选为2.0 X D以下，进一步优选为1.7 X D以下。即，第二螺纹28的螺距L2优选为1.0 XD?2.0 XD，进一步优选为1.2 XD?1.7 XD。
[0080]另外，第二螺纹28的螺纹的宽度优选为螺距L2的0.01?0.3倍(0.01 X L2?0.3 XL2)。这是由于，若螺纹的宽度小于螺距L2的0.01倍，则第二螺纹28的强度不充分，若螺纹的宽度超出螺距L2的0.3倍，则螺杆槽宽变小，纤维容易挂在螺纹顶部而难以落入槽内。
[0081]另外，除了上述的LKL2成立的优选方式，第二段22的尤其是供给部25的部分或全部第二螺纹28也可以不是一条螺纹而是多条螺纹。
[0082]在该情况下，从第一段21排出的熔融树脂M彼此分离而分配至由多条螺纹划分出的螺杆槽内，因此纤维束与熔融树脂M在各螺杆槽内分别接触、混合，从而对熔融树脂M向纤维束的浸渗有效。另外，通过进一步使从纤维供给装置213接受强化纤维F的供给的区域的螺纹条数为多条，从而通过多条螺纹而使螺杆10每次旋转时螺纹在排气孔206下通过的次数增加，因此从排气孔206刮取强化纤维F的能力提高，强化纤维F向螺杆10槽内的取入效率提尚O
[0083]如图1所示，本实施方式的纤维供给装置213将双轴型螺旋给料器214设置在加热缸201上，将强化纤维F强制地向螺杆10的槽内供给。需要说明的是，当然也可以使用单轴型的螺旋给料器。
[0084]向双轴型螺旋给料器214供给强化纤维F的供给方法可以是向双轴型螺旋给料器214直接投入粗纱纤维，也可以投入短切纤维。或者，也可以将粗纱纤维和短切纤维以规定的比例混合并投入。
[0085]在要投入短切纤维的情况下，可以以粗纱纤维的状态输送至计量给料器的纤维投入口附近，在纤维投入口附近切断粗纱纤维后马上投入到上述的计量给料器。由此，在投入成形机之前，容易飞散的短切纤维不会暴露，因此能够提高操作性。
[0086]在本实施方式中，在双轴型螺旋给料器214的纤维投入口附近设置粗纱切割器218。通过粗纱切割器218来切断粗纱纤维，使之成为短切纤维后再向双轴型螺旋给料器214供给。
[0087][增塑单元的动作]
[0088]增塑单元200的概要的动作如下。需要说明的是，请参照图1。
[0089]当在加热缸201的内部设置的螺杆10旋转时，从纤维供给装置213经由排气孔206供给的强化纤维F、以及从树脂供给料斗207供给的由热塑性树脂构成的颗粒(树脂颗粒P)朝向加热缸201的下游端的排出喷嘴203而被送出。需要说明的是，强化纤维F的供给开始的时刻优选为从树脂供给料斗207供给的树脂颗粒P(熔融树脂M)到达供给强化纤维F的排气孔206之后。这是因为，若在熔融树脂M到达排气孔206之前开始强化纤维F的投入，则缺乏流动性以及螺杆10的输送性的强化纤维F会闭塞螺杆槽内，妨碍熔融树脂M的输送，从而存在熔融树脂M从排气孔206溢出、或者发生螺杆10的异常磨损或破损的可能性。熔融树脂M在与强化纤维F混合之后，以规定量向合模单元100的固定模具103与可动模具109之间形成的型腔注射。需要说明的是，当然是伴随着螺杆10的如下基本动作，S卩，螺杆10伴随着树脂颗粒P的熔融而一边受到背压一边后退，之后前进由此进行注射。另外，并不妨碍应用在加热缸201的外侧为了进行树脂颗粒P的熔融而设置加热器等其他结构或者进行替换。
[0090][注塑成形的过程]
[0091]具备以上的要素的注塑成形机I通过以下的过程进行注塑成形。
[0092]众所周知，注塑成形包括:合模工序，其中，闭合可动模具109与固定模具103而以高压进行合模;增塑工序，其中，将树脂颗粒P在加热缸201内进行加热、熔融而使之增塑;注射工序，其中，将增塑后的熔融树脂M向由可动模具109和固定模具103形成的型腔注射、填充;保持工序，其中，冷却直至型腔中填充的熔融树脂M固化;开模工序，其中，打开模具；以及取出工序，其中，取出在型腔内冷却固化后的成形品，按序实施上述各工序、或者并行实施上述各工序的一部分，从而完成一个循环的注塑成形。
[0093]接下来，参照图2对与本实施方式关联的增塑工序和注射工序的概要依次进行说明。本实施方式在增塑工序中使螺杆10强制后退，关于该动作，在说明注射工序之后参照图3来进行说明。
[0094][增塑工序]
[0095]在增塑工序中，从加热缸201的上游侧的与树脂供给料斗207对应的供给孔208供给树脂颗粒P O刚开始增塑的螺杆10位于加热缸201的下游，从其初始位置起使螺杆10—边旋转一边后退(图2的(a) “增塑开始”)。通过使螺杆10旋转，由此供给至螺杆10与加热缸201之间的树脂颗粒P—边受到剪切力而被加热，一边缓慢熔融且朝向下游被输送。需要说明的是，在本发明中使增塑工序中的螺杆10的旋转(方向)为正转。熔融树脂M被输送至纤维供给装置213后，从纤维供给装置213供给强化纤维F。伴随着螺杆10的旋转，强化纤维F混炼、分散在熔融树脂M中而与熔融树脂M—起输送至下游。若持续供给树脂颗粒P、强化纤维F且使螺杆10持续旋转，则熔融树脂M与强化纤维F—起输送至加热缸201的下游侧，并存积在比螺杆10靠下游侧的位置。根据在螺杆10的下游存积的熔融树脂M的树脂压力与抑制螺杆10的后退的背压之间的平衡而使螺杆10后退。然后，在计量并存积了一次注射(Ishot)所需量的熔融树脂M之后，停止螺杆10的旋转以及后退(图2的(b) “增塑完成”)。
[0096]图2的(a)、(b)、(c)将树脂(树脂颗粒P、熔融树脂M)与强化纤维F的状态区分为“未熔融树脂”、“树脂熔融”、“纤维分散”以及“纤维分散完成”这四个阶段来示出。在“增塑完成”的阶段，比螺杆10靠下游的“纤维分散完成”表示在熔融树脂M中分散有强化纤维F而供注射的状态，“纤维分散”表示伴随着螺杆10的旋转，供给的强化纤维F分散在熔融树脂M中的状态。另外，“树脂熔融”表示树脂颗粒P由于受到剪切力而缓慢地熔融的状态，“未熔融树月旨”表示虽然受到剪切力但残存有熔融不足的树脂，并没有全部熔融这一状态。但是，在“纤维分散完成”的区域中，强化纤维F有时会分布不均。
[0097][注射工序]
[0098]进入注射工序后，如图2的(C)所示，使螺杆10前进。这样一来，在螺杆10的前端部设置的未图示的逆流防止阀关闭，由此存积在螺杆10的下游的熔融树脂M的压力(树脂压力)上升，熔融树脂M从排出喷嘴203朝向型腔排出。
[0099]以后，经过保持工序、开模工序以及取出工序，完成一个循环的注塑成形，进行下一个循环的合模工序、增塑工序。
[0100][螺杆10的强制后退]
[0101]本实施方式在增塑工序中强制地使螺杆10后退。
[0102]通常，在增塑工序中，在伴随着螺杆10的旋转而输送至下游的熔融树脂M的树脂压力下，螺杆10—边受到背压一边后退。本实施方式中的强制后退或者强制的后退是指，不通过该树脂压力而通过第一电动机209的动作来后退。该强制的后退与树脂压力引起的后退相比，后退的速度快，例如设定为树脂压力引起的后退的速度的2倍以上。以下，参照图3的(a)?(f)对螺杆10的强制后退进行详细地说明。需要说明的是，在图3的(a)?(f)中仅绘制了强制后退的说明所必须的要素。
[0103][基本的强制后退]
[0104]在增塑工序开始而熔融树脂M填充至螺杆1的下游侧时，强制地使螺杆10后退距离(行程)D1(第一后退，FBI)。该过程如图3的(a)和图3的(b)所示，作为第一后退的结果，在比螺杆10的前端靠下游侧的位置形成不存在熔融树脂M的空隙SI。将此时的螺杆10的位置称作第一后退位置。
[0105]需要说明的是，在此，螺杆10在途中不停止而连续地后退行程Dl，或者在强制地后退的期间，螺杆10停止旋转。但是，在进行强制后退时，也可以使螺杆10正转。另外，螺杆10的强制后退并不限于后退行程D1，可以进行直至从规定的时刻开始的计时器等计数器计数完成为止，或者也可以将行程Dl与计数器的计数组合进行。
[0106]另外，该空隙SI由于熔融树脂M中含有的主要由挥发成分构成的气体成分泄漏而产生，进而由于成为比熔融树脂M中的压力低的压力而膨胀形成。在进行接下来的第一正转时，熔融树脂M的压力由于螺杆10而上升，占据该空隙SI的气体成分再次被挤入到熔融树脂Μ*。
[0107]接下来，通过使螺杆10在第一后退位置处旋转(第一正转，NRl)，从而如图3的(c)所示，将熔融树脂M朝向下游输送而补充到之前形成的空隙SI中。
[0108]在空隙SI由熔融树脂M充满时，与第一后退同样地，强制地使螺杆10后退距离(行程)Dl(第二后退，FB2)。该过程如图3的(c)和图3的(d)所示，作为强制后退的结果，在比螺杆10的前端靠下游侧的位置形成不存在熔融树脂M的空隙S2。将此时的螺杆10的位置称作第二后退位置，第二后退位置与计量出一次注射所需量的熔融树脂M的螺杆10的位置(计量位置)一致。即，本实施方式通过以相等的行程进行两次强制后退来使螺杆10后退至计量位置。另外，就螺杆10的强制后退的行程而言，第一后退与第二后退可以是相同行程，也可以是不同行程。并且，就螺杆10的强制后退的速度而言，第一后退与第二后退可以是相同速度，也可以是不同速度。
[0109]另外，第一后退可以以如下方式进行:即使通过后述的检测方法检测到在第一后退位置处由于螺杆10的旋转而空隙SI已由熔融树脂M充满这一情况，也不停止螺杆10的旋转而继续，基于熔融树脂M的压力或者以规定的速度使螺杆10后退规定的行程、或规定的时间、或规定的行程与规定的时间这样的任意组合之后，强制地使螺杆10后退至第二后退位置。
[0110]由此，能够得到后述的气泡处理效果，并且通过不固定螺杆10的位置而以规定的背压控制螺杆10的后退位置来进行增塑，由此能够防止背压过度上升而过大的剪切力附加于螺杆槽内的熔融树脂M和强化纤维F。另外，在本发明中，能够通过形成空隙S1、S2的螺杆10的后退动作来促进强化纤维F的开纤，并且在使螺杆10旋转而向空隙S1、S2补充了熔融树脂M的状态下进一步使螺杆10—边旋转一边后退。由此，与仅在形成有空隙的状态的几乎未附加有背压的条件下、或者结果不能控制为期望的背压值的低背压条件下进行增塑时的螺杆槽内的熔融树脂相比，在本发明中，在空隙S1、S2由熔融树脂M补充了的状态下由于螺杆10的旋转而进一步产生的剪切力附加到螺杆槽31内的熔融树脂M上，并且伴随着熔融树脂M的温度上升而促进树脂粘度的降低。由此，熔融树脂M变得容易侵入强化纤维F的纤维束的内部，能够进一步促进强化纤维F的开纤。另外，能够根据需要将背压值增大为期望的值，因此容易控制螺杆槽内的熔融树脂的混炼程度。
[0111]另外，在通过实验、数值解析而预先掌握了强化纤维F的开纤所需的充分的后退速度的范围等情况下，也可以利用规定的加速条件(加速距离或加速度)使螺杆加速而进行后退动作，直至达到强化纤维F的开纤所需的充分的后退速度以上。或者，在预先掌握了为了实现强化纤维F的开纤所需的充分的后退速度而需要的强制后退力的情况下，也可以使螺杆进行后退动作，直至达到该强制后退力以上。
[0112]可以通过前述的测力传感器来检测空隙SI是否已由熔融树脂M充满。即，从存在空隙SI的状态起充满空隙SI时，螺杆10从熔融树脂M受到载荷，因此通过经由螺杆10来检测该载荷，由此能够检测到空隙SI已由熔融树脂M充满这一情况。然后，以该检测为契机而执行第二后退。
[0113]空隙SI已由熔融树脂M充满的检测不限于测力传感器，也可以应用其他机构。当空隙SI由熔融树脂M充满时，螺杆10有时会微量地后退，因此通过检测该位移而能够检测到充满这一情况。另外，也可以通过贯穿加热缸201而设置与加热缸的内部连通的压力计来检测充满这一情况。
[0114]接下来，通过使螺杆10在第二后退位置处旋转(第二正转，NR2)，从而如图3的(e)所示，将熔融树脂M朝向下游输送而补充到之前形成的空隙S2中。
[0115]另外，也可以在将第二后退位置作为到达计量位置之前的位置而结束强制后退，这之后，即使检测到由于螺杆10的旋转而空隙S2已由熔融树脂M充满这一情况，也不停止螺杆10的旋转而继续，基于熔融树脂M的压力或者以规定的速度使螺杆10后退至计量位置。
[0116]由此，能够得到与通过后述的检测方法检测到在前述的第一后退位置处由于螺杆10的旋转而空隙SI已由熔融树脂M充满的情况、或者不停止螺杆10的旋转而继续并基于熔融树脂M的压力或者以规定的速度使螺杆后退的情况同样的效果。另外，通常是从位于增塑工序最后阶段的计量完成位置附近的螺杆排出的熔融树脂在有效螺杆长度短的状态下被增塑，因此受到剪切力的距离、时间短。因此，纤维束的开纤容易变得不充分，所以在增塑工序最后阶段的计量完成位置的附近，也可以一边在螺杆10上附加背压一边进行增塑。由此，能够防止对在增塑工序最后阶段增塑的熔融树脂M的混合不足或混炼不足。
[0117]空隙S2已由熔融树脂M充满时，如图3的(f)所示，使螺杆10前进而进行注射工序。在此期间，螺杆10不进行正转以及反转。
[0118]在本实施方式中将螺杆的强制后退由第一后退以及第二后退表示，但也可以根据需要增加第三后退、第四后退……这样的强制后退的次数。此时，对增加的第三后退、第四后退……这样的强制后退，也同样可以应用在本实施方式中示出的第一后退以及第二后退的形式。
[0119]与螺杆10的强制后退相伴的增塑工序通过以上的过程来进行，接下来，参照图4的
(a)?(d)以及图5的(a)?(d)对强制后退的作用以及效果进行说明。
[0120]在螺杆10进行正转NRl、2期间，如图4的(a)、(b)所示，螺杆槽31中的熔融树脂M在螺杆10的周向上接受剪切力Tl。就熔融树脂M中含有的强化纤维F而言，如图4的(a)所示，既存在强化纤维F的长度方向沿螺杆10的旋转轴C的方向(以下称为轴向C)排列的纤维束，如图4的(b)所示，也存在强化纤维F的长度方向沿与轴向C正交的周向排列的纤维束。另外，还存在强化纤维F的长度方向沿未图示的方向排列的纤维束，该未图示的方向相对于旋转轴C的方向以及与轴向C正交的周向均具有任意的角度。该周向的剪切力Tl对于强化纤维F的长度方向沿轴向排列的强化纤维F的束作为使之开纤的力而发挥作用，但对于沿周向排列的强化纤维F的束不作为使之开纤的力而发挥作用。另一方面，在螺杆10进行强制后退FB1、2的期间，如图4的(c)、(d)所示，螺杆槽31中的熔融树脂M沿螺杆10的轴向C接受剪切力T2。该剪切力T2对于如图4的(c)那样强化纤维F的长度方向沿轴向排列的强化纤维F的束不作为使之开纤的力而发挥作用，但对于如图4的(d)那样沿周向排列的强化纤维F的束作为使之开纤的力而发挥作用。
[0121]然而，在通常的增塑工序中，螺杆10也会由于熔融树脂M的压力而后退，但该后退速度受到树脂原料的种类、成形温度等的较大影响，因此难以控制为期望的后退速度、即开纤所需的充分的后退速度，因而通过积极地进行强制后退的本发明，能够有效且实用地促进强化纤维F的开纤。
[0122]如以上那样，通过在正转的基础上进行强制后退，能够对沿着轴向的强化纤维F和沿着周向的强化纤维F这双方施加开纤的力。
[0123]此处，如图5的(a)所示，在使螺杆10进行正转(NR1、2)时，在螺杆槽31的底面31A上附着的熔融树脂M产生速度VI，由此，在加热缸201的内壁面201A上附着的熔融树脂M中相对地产生速度-Vi。通过该相对的速度差，如图5的(c)所示，熔融树脂M中产生沿着螺杆10的周向的剪切力Tl。此时，由于螺杆10进行正转(NRl、2)时产生的螺杆栗作用，从第二螺纹28的拉侧(图5的(b)、(c)的图中左侧)朝向推侧(图5的(b)、(c)的图中右侧)而压力上升。从而，强化纤维F相对地在推侧较紧而在拉侧较松。
[0124]另一方面，如图5的(b)所示，在使螺杆10进行强制后退(FB1、2)时，在螺杆槽31的底面31A上附着的熔融树脂M产生速度V2，由此，在加热缸201的内壁面201A上附着的熔融树脂M中相对地产生速度-V2。由此，螺杆10进行正转(NRl、2)时在第二螺纹28的推侧较紧的强化纤维F被拉拽而向第二螺纹28的拉侧移动，因此螺纹的推侧的强化纤维F由较紧变为较松，即，能够得到强化纤维F的块纤维束被松开的效果。与此同时，通过速度V2与速度-V2的相对的速度差，如图5的(d)所示，在熔融树脂M中产生沿着螺杆10的轴向C、即沿着螺杆槽31的槽宽方向的剪切力T2。此时，在加热缸201的内壁面201A上附着的熔融树脂M在螺纹28的拉侧(图中的左侧)的顶部被刮取，沿着螺纹28的拉侧的侧面28A而流入螺杆槽31中。进而，熔融树脂M沿着螺杆槽31的底面31A、螺纹28的推侧的侧面28B、内壁面201A而流入螺杆槽31中，在螺杆槽31内形成沿着轴向C的熔融树脂M的回旋流RF。由此，如图5的(d)所示，在螺杆槽31内的槽深方向上产生速度的大小以及方向不同的流动(同样地，由于回旋流RF而在槽宽方向上也产生速度的大小以及方向不同的流动，但为了简化说明，在此不进行说明)。由于该槽深方向的速度差而产生剪切力，该速度差分布于槽宽方向的整个区域，因此能够在螺杆槽31的槽方向的整个区域内使剪切力附加于强化纤维F，尤其是对于强化纤维F的长度方向沿与轴向C正交的周向排列的强化纤维F的束、或者与周向所成角度小的强化纤维F的束作为使之开纤的力而发挥作用。
[0125]另外，在如图14的(C)所示那样的、强化纤维F的供给部附近等的大量强化纤维F的集合即纤维束存在于螺纹的拉侧303，且熔融树脂M存在于螺纹的推侧305的情况下，产生该回旋流RF的熔融树脂M流入到螺纹的拉侧303与强化纤维F的纤维束之间，并且进入强化纤维F的束的内部，因此能够促进纤维束的开纤。
[0126]另外，在本实施方式中，螺杆10依次进行第一后退、第一正转、第二后退以及第二正转，因此强化纤维F交替地受到槽宽方向的剪切力T2和周向的剪切力Tl。由此，不会偏向一个方向，纤维束在由于各个方向的剪切力而松开的同时，每次都改变相位而受到不同方向的剪切力，因此在与搅拌力的相辅相成的效果下，与仅是分别单独地进行强制后退和螺杆的旋转的情况相比，能够进一步促进纤维的开纤。
[0127]如以上说明的那样，根据在增塑工序中进行螺杆10的强制后退的本实施方式，进行在增塑工序时进行的螺杆10的正转和螺杆10的强制后退。由此，使彼此正交的方向的剪切力Tl与剪切力T2复合而附加于螺杆槽31的内部的熔融树脂M，因此能够对强化纤维F的长度方向沿任意方向随机排列的强化纤维F的纤维束进行开纤。从而，根据本实施方式，能够消除强化纤维F的开纤不良等引起的分布不均，从而得到强化纤维F的分散性高的纤维强化树脂。
[0128]另外，由于强制后退而在螺杆槽31内沿螺杆10的轴向C产生的熔融树脂M的回旋流RF在螺杆10的全长范围内产生。因而，通常，不仅在受到剪切的时间长的到达了螺杆10的前端部的强化纤维F中，在位于从螺杆10的前端部到供给强化纤维F的排气孔206为止的螺杆槽31内的强化纤维F中，分散性也得到提高。由此，螺杆槽31内的强化纤维F充分分散，成为絮状地充满螺杆槽31内的状态。因此，在增塑时附加有高背压的情况下，或者在中断或结束成形运转时的停机等时由于螺杆10停止旋转而导致螺杆槽31内的压力降低、而使螺杆槽31内的熔融树脂M膨胀等情况下，即使熔融树脂M要向排气孔206逆流，熔融树脂M通过强化纤维F的絮状的小间隙的纤维间而逆流时的流动阻力也变大，逆流量降低，因此能够抑制喷溢，并且能够防止熔融树脂M由于喷溢而进入双轴型螺旋给料器214内并固化所引起的强化纤维F的供给不良问题或双轴型螺旋给料器214的故障问题。
[0129][强制后退的模式例]
[0130]以上说明的强制后退的模式是本发明的一例，能够以其他模式来进行包含强制后退的增塑工序。
[0131]例如，如图6的(a)?(d)所示，通过进行一次强制后退FB，能够使螺杆10位移至计量位置。
[0132][断续的强制后退]
[0133]另外，如图7的(a)?(d)所示，在以规定的行程DI进行强制后退时，可以使螺杆1例如以每次1/3XD1来进行后退、停止(图7的(b))、后退、停止(图7的(c))……那样，将行程Dl分割而断续地使螺杆10后退。该断续的强制后退能够在通过进行图3的(a)?(d)所示的多次强制后退来使螺杆10位移至计量位置的模式的各强制后退中应用，也能够在通过进行图6的(a)?(d)所示的一次强制后退来使螺杆10位移至计量位置的模式中应用。另外，该断续的强制后退中的行程Dl的分割距离可以是彼此均等的距离，也可以是部分或全部不同的距离。另外，该断续的强制后退中的各后退速度可以是均等的速度，也可以是部分或全部不同的速度(多级速度)。
[0134]通过该断续的强制后退，能够期待进一步促进强化纤维F的开纤。即，图8示出熔融树脂的滑移速度与熔融粘度之间的关系，滑移速度越慢粘度越高。设想使螺杆槽31的内部的熔融树脂M产生流动的情况，在对熔融树脂M附加力使之从无流动而停止的状态产生流动的瞬间，熔融树脂大致像固体一样进行动作。即，该瞬间的行为不会使熔融树脂的表面附加的剪切力被熔融树脂的变形消耗，能够传递至熔融树脂内部的强化纤维F而使强化纤维F的纤维束松开。通过进一步继续对熔融树脂附加剪切力，从而由于加速途中的低滑移速度区域的高粘度状态而对纤维束施加高剪切力，并且使熔融树脂流动，从而对松开的纤维束施以搅拌效果，因此能够促进纤维束的开纤。
[0135]另外，熔融树脂中产生的剪切力是熔融粘度值与滑移速度值之积，但如图8所示，滑移速度大时粘度低，粘度高时滑移速度小。因而，为了得到较大的剪切力而需要粘度与滑移速度平衡地成为较大的值的条件，但熔融粘度不仅受滑移速度的影响，也受原料树脂的种类、树脂温度的较大影响，因此掌握粘度与速度平衡地变大的条件需要树脂物性的知识并且复杂，并不容易。然而，通过进行断续的强制后退，由此在强制后退的加速途中使速度从低速向高速连续地变化，因此能够使粘度与滑移速度的组合引起的剪切力场连续且大范围地附加于熔融树脂，能够形成可得到高剪切力的条件。由此，即使没有树脂物性的知识，也能够实施可附加对强化纤维F的开纤有效的大剪切力的强制后退条件。
[0136]从而，通过增加该动作的次数，能够向螺杆槽31内的纤维束反复施加有效的剪切力和搅拌力，因此能够增大纤维束的开纤程度。
[0137]另外，进行该断续的强制后退时的螺杆10的速度不限于固定，也可以改变速度。例如，在上述例子的情况下，可以使后退行程Dl的前半的速度较快而使后半的速度较慢，也可以反之。在速度从高速向低速或者从低速向高速切换的瞬间，与在前述停止的状态下附加有剪切力的情况同样地，熔融树脂具有与固体同样的动作，因此通过使强制后退中的速度发生变化，能够对螺杆槽31内的纤维束施加有效的剪切力和搅拌力。
[0138]另外，在断续地使螺杆10进行强制后退的情况下，可以如高速、低速、高速、低速……这样改变各个后退的速度。
[0139]另外，在断续地使螺杆10进行强制后退的情况下，也可以连续或者断续地进行后退控制，直至达到前述的强化纤维F的开纤所需的充分的后退速度以上或者强制后退力以上为止。
[0140]另外，以上在进行强制后退时使螺杆10停止旋转，但也可以使螺杆10—边正转一边进行强制后退。在该情况下，可以在强制后退的整个期间内使螺杆10进行正转，也可以仅在强制后退的部分期间使螺杆10进行正转。另外，用于充满强制后退之后的空隙SI或空隙S2的螺杆10的正转在第一后退位置或者第二后退位置处进行，但可以一边前进一边进行用于充满该空隙SI或S2的螺杆10的正转。在该情况下，能够通过螺杆10的正转而由熔融树脂缩小空隙SI或空隙S2，并同时能够通过使螺杆10前进而缩小空隙SI或空隙S2，因此能够在短时间内充满空隙SI或空隙S2，生产率得到提高。此时的螺杆10的前进速度可以是与树脂的压力引起的螺杆10的后退速度同等程度的前进速度、即可以是未达到开纤所需的充分的移动速度的低速度。
[0141][气泡处理]
[0142]在以上的实施方式中，在检测到之前形成的空隙SI已由熔融树脂M充满时，从第一正转转为第二后退，但优选在充满的基础上进而进行对占据该区域的熔融树脂M施加规定的压力的气泡处理。参照图9的(a)?(d)对其理由进行说明。
[0143]如图9的(a)所示，在面临空隙SI的熔融树脂M的壁面Wl和壁面W2上，分别存在伴随着空隙SI的形成而产生的气体成分成为气泡b而变得明显化的可能性。这样一来，如图9的
(b)所示，若仅使空隙SI由熔融树脂M充满，则气泡b有时会直接残留在壁面Wl与壁面W2之间的交界面W上而作为缺陷存在于注塑成形品中。于是，通过对该交界面W赋予压力来进行使气泡b缩小或者使气泡b再次溶解于熔融树脂M而分散到熔融树脂M中的气泡处理。
[0144]作为气泡处理，提出有以下的第一气泡处理和第二气泡处理这两个手段。
[0145]第一气泡处理在检测到空隙SI已由熔融树脂M充满时，停止螺杆10的正转，然后如图9的(c)所示，对螺杆10施加前进方向的载荷。由此，对壁面Wl与壁面W2之间的交界面W赋予压力P，使气泡b变微小而分散到熔融树脂M中。此时，载荷如下这样附加于螺杆10即可，使螺杆10以规定的前进速度前进直至达到规定的时间或者载荷达到规定的载荷Lo为止，或者直至螺杆10的前进量达到规定的值为止。然后，进行第二后退。
[0146]关于向螺杆10施加的载荷条件即前进速度、负载时间、载荷Lo、以及螺杆的10前进量，事先通过实验来掌握能够得到其效果的程度而确定即可。后述的第二气泡处理中的使螺杆10正转的时间或者角度也同样。
[0147]接下来，第二气泡处理在检测到空隙SI已由熔融树脂M充满时，如图9的(d)所示，使螺杆10进行正转NR而将熔融树脂M朝向下游输送，由此对壁面Wl与壁面W2之间的交界面W赋予压力P。由此，使该交界面W的气泡b缩小或者使气泡b再次溶解于熔融树脂而分散到熔融树脂M中。
[0148]在第二气泡处理中，可以使螺杆10在维持检测到充满的轴向上的位置的状态下进行正转。另外，可以一边使螺杆10向轴向的后方移动一边使螺杆10正转。并且，也可以一边对螺杆10施加前进方向的载荷Lo—边使螺杆10正转。进而还可以一边基于熔融树脂M的压力使螺杆10向轴向的后方移动，一边使螺杆10正转并对螺杆10施加前进方向的载荷Lo。
[0149]第一气泡处理以及第二气泡处理优选在每当使较小的空隙SI或空隙S2充满时进行。由此，由于螺杆10的前进而附加的载荷或者螺杆10的正转引起的树脂压力不会被熔融树脂M的压缩变形消耗，能够对壁面Wl与壁面W2之间的交界面W赋予压力P。
[0150][螺杆10的强制前进]
[0151]如前所述，强制后退是为了在螺杆槽31中使熔融树脂M产生轴向的流动而进行的，但该流动不限于强制后退，也会由于螺杆10与加热缸201之间发生的轴向的位移而产生。从而，强制地使螺杆10前进也能够使熔融树脂M产生轴向的流动。于是，本实施方式提出了将强制前进与强制后退组合的方案。参照图10的(a)?(h)以及图11的(a)?(d)对该组合的几个模式进行说明。
[0152]此处，参照图10的(a)?(h)对以与强制后退相同的行程进行强制前进的模式进行说明。需要说明的是，图10的(a)、(b)进行与对强制后退进行了说明的图3的(a)、(b)相同的操作，对与图3不同的图10的(C)以后的过程进行说明。
[0153]进行了强制后退(图10的(b)，第一后退FBI)之后，在停止螺杆10的正转的状态下，强制地使螺杆10前进行程Dl(以下称为第一前进FF1)。由此，如图10的(C)所示，螺杆10返回到最初的位置，由第一后退产生的空隙SI被螺杆10以及熔融树脂M占据。
[0154]接下来，通过使螺杆10进行旋转(第一正转NRl)，从而如图10的(d)所示，一边将熔融树脂M朝向下游输送一边使螺杆10后退至第一后退位置。
[0155]接下来，如图10的(e)所示，强制地使螺杆10后退行程Dl (第二后退FB2)，接下来，如图10的(f)所示，强制地使螺杆10前进行程Dl(第二前进FF2)。
[0156]接下来，通过使螺杆10进行旋转(第二正转NR2)，从而如图10的(g)所示，一边将熔融树脂M朝向下游输送一边使螺杆10后退至第二后退位置。第二后退位置与计量出一次注射所需量的熔融树脂M的螺杆10的位置(计量位置)一致。即，本实施方式通过以相等的行程进行两次强制后退和两次强制前进来使螺杆10后退至计量位置。此时，第一后退和第二后退也可以以不同的行程进行后退。此后，如图10的(h)所示，进行使螺杆10前进的注射工序。
[0157]根据伴随着强制前进的本实施方式，能够发挥以下的效果。
[0158]S卩，在进行强制后退和强制前进的期间，如图11的(a)、(b)所示，产生彼此反向的熔融树脂M的回旋流RF1、RF2。因而，根据进行强制前进的本实施方式，如图11的(c)、(d)所示，能够使强制后退引起的剪切力T2和与其反向的剪切力T3作用于强化纤维F。由此，不会偏向一个方向，纤维束在由于各个方向的剪切力而松开的同时，改变相位而受到不同方向的剪切力而被搅拌，在由此带来的相辅相成的效果下能够促进纤维的开纤。
[0159]以上，示出了使强制后退与强制前进的行程相同的例子，但本发明也可以使强制前进的行程或时间比强制后退小。例如，如图12的(a)所示，若设强制后退FB的行程为D1，则可以使强制前进FF的行程例如为1/2XD1。另外，可以连续或断续地进行如下过程:使强制后退FB的行程后退Dl后，使强制前进FF的行程前进1/2 XDl，再次以行程Dl进行强制后退FB。另外，在以规定的行程DI进行强制前进时，可以使螺杆1例如以每次I /3 X DI来进行前进、停止、前进、停止……那样，将行程Dl分割而断续地使螺杆10前进。另外，该断续的强制前进中的行程Dl的分割距离可以是彼此均等的距离，也可以是部分或全部不同的距离。另夕卜，该断续的强制前进中的各前进速度可以是均匀的速度，也可以是部分或全部不同的速度(多级速度)。
[0160]另外，也可以进行强制前进直至测力传感器检测到的载荷、即熔融树脂M的压力达到规定的值为止。由此，在强制后退时螺杆10内部的熔融树脂M流入空隙S2，与强制后退前相比，强制后退后在螺杆10的前方存积的熔融树脂M的量增加，在熔融树脂的壁面Wl移动至螺杆侧或者壁面W2移动至壁面Wl侧的状态下螺杆10通过强制前进而前进至强制后退前的位置时，能够防止移动后的壁面Wl以及壁面W2在抵接后进一步受到挤压而使在螺杆10的前方存积的熔融树脂M被过度压缩而成为高压，从而熔融树脂M的密度发生变动等导致成形品质不稳定的情况。
[0161]另外，也可以一边附加通常的增塑背压一边使螺杆10后退，在螺杆10的位置到达规定位置或者计量完成位置后，交替地反复进行强制后退和强制前进，其中规定位置是达到计量完成位置之前的位置。此时，在从螺杆10的位置到达计量完成位置之前的规定位置起进行强制前进和强制后退的情况下，也可以在强制后退后或者强制前进后再次附加通常的增塑背压而使螺杆10后退。另外，在螺杆10的位置到达计量完成位置之后进行强制前进和强制后退的情况下，也可以在最后通过强制前进使螺杆10的位置返回到计量完成位置而完成计量工序。
[0162]另外，在以上的说明中，在接着第一后退而进行第一前进之后进入第一正转，并且在接着第二后退而进行第二前进之后进入第二正转，在正转之前只将强制后退和强制前进各进行一次。然而，本发明可以将强制后退FB和强制前进FF以及螺杆10的正转进行任意地组合:例如图12的(b)所示那样以强制后退FB、强制前进FF、强制后退FB以及强制前进FF的方式反复进行多次强制后退和强制前进，另外虽未图示但也可以在进行强制后退FB以及强制前进FF后，再次进行强制后退FB，之后使螺杆10正转以充满空隙SI或空隙S2。在上述的情况下，也可以使强制前进的行程或者时间比强制后退的行程或者时间小。
[0163]进行了确认本实施方式的效果的实验。
[0164]图15示出在本实验中使用的注塑成形机的控制装置的人机界面即螺杆后退速度设定画面。该画面中配置有:后退速度设定部，其能够以任意的值输入强制后退的动作速度;多个后退动作区间设定部，其设定切换位置，该切换位置用于设定该强制后退的动作的动作区间。后退速度设定部以及后退动作区间设定部设置为，成形操作者能够与其他增塑条件(设定值以及执行值)、尤其是用于根据螺杆的后退来计量向模具填充的熔融树脂量的计量完成螺杆位置进行比较。在本画面中，以与各后退动作区间对应的配置来设置多个后退速度设定部，使得能够对多个后退动作区间分别设定后退速度。另一方面，在不以位置为基准对后退速度进行切换而采用固定的后退速度的情况下，也可以仅配置一个后退速度设定部。另外在图15中，在设定增塑的条件的画面(增塑条件设定画面)中配置后退速度设定部和后退动作区间设定部，但也可以在设于增塑条件设定画面以外的画面或者不同部位处的其他输入装置中设置后退速度设定部和后退动作区间设定部。另外，也可以设置切换开关来切换进行强制后退并对向模具填充的熔融树脂量进行计量的控制、和不进行强制后退并对该熔融树脂量进行计量的控制。
[0165]另外，也可以在螺杆后退速度设定画面中，将原料树脂供给装置、强化纤维供给装置的运转条件设定部配置为能够与后退速度的设定值、后退动作区间的设定值进行比较。
[0166]另外，图15是操作者分别能够独立地设定各后退动作区间的画面，但在交替地反复进行后退动作和螺杆旋转动作的情况即各后退动作区间等分即可的情况下，或者在以预定的模式或者比率分配即可的情况下，也可以仅由操作者输入分割数就能够自动地计算以及设定各后退动作区间。另外，在本画面中也可以设置能够以任意的值输入后退动作的加速度的加速度设定部。
[0167]将本实验的结果在图13的(a)、(b)中示出。需要说明的是，图13的(a)示出不进行强制后退而成形出的纤维强化树脂(现有例)的表面，图13的(b)示出以图3的(a)?(f)所示的模式进行强制后退而成形出的纤维强化树脂(实施例)的表面。
[0168]如图13的(a)所示，现有例中存在较多的成束的强化纤维F，其在成形品的表面呈现为黑点。与此相对，如图13的(b)所示，实施例中几乎不存在成束的开纤不良的强化纤维F，因此在表面未显现出现有例那样的黑点。
[0169 ]另外，在强制后退的行程比0.1 X D (mm)(D为工作缸内径)和1 (mm)中的较小一方的行程小的情况下，存在强化纤维F的开纤不充分的情况。认为这是由于，在强制后退的行程比0.1 XD(mm)和10(mm)中的较小一方的行程小的情况下，不能将在螺杆槽内缠绕的强化纤维F拉伸充分的距离，因此缠绕而弯曲变形的强化纤维F不能仅通过延伸而分离，不足以解开缠绕而使之开纤。由此，螺杆10的强制后退的行程优选为0.1 XD(mm) (D为工作缸内径)和lO(mm)中的较小一方的行程以上。然而，若增大强制后退的行程，则虽然能够将缠绕的强化纤维F分离充分的距离，但后退所需的时间变长。这样的话，增塑工序所需的时间、即从增塑开始直至完成为止的时间变长，因此这种情况会导致生产率的降低。由此，强制后退的行程优选为2.0 XD(mm)以下。上述的条件对于在交替地反复进行后退动作和螺杆旋转动作的情况下的各一次的后退动作距离也是同样的。因而，螺杆10的强制后退的行程优选为0.1 XD(mm)和10(mm)中的较小一方的行程以上，并且，强制后退的行程优选为2.0 XD(mm)以下。强制后退的行程更优选为0.2 X D(mm)和20 (mm)中的较小一方的行程以上，且最优选为1.5XD(mm)以下的范围。
[0170]另外，认识到通过使后退速度为5(mm/s)和0.05XD(mm/s) (D为工作缸内径)中的较小一方的速度以上，由此能够有效地得到本发明的效果。然而，众所周知，从熔融树脂M向强化纤维F附加的剪切力与熔融树脂M的粘度和滑移速度(变形速度)之积成比例，因此熔融树脂M上附加的速度越大，作为开纤力而对强化纤维F发挥作用的剪切力越大。认为在后退速度比5(mm/s)和0.05 X D(mm/s)中的较小一方的速度小的情况下，不能对在螺杆槽内缠绕的强化纤维F附加充分的剪切力，不能松开纤维束，仅通过使缠绕的纤维束彼此产生错位或者使纤维束平稳地变形，不能松开纤维束的捆绑和缠绕而使之开纤。另外，由此认为，由于回旋流RF的速度(V2、-V2)与螺杆后退速度实质上大致相同，因此通过使螺杆槽内的回旋流RF的速度(V2、-V2)为5(mm/s)和0.05\0(111111/8)(0为工作缸内径)中的较小一方的速度以上，对强化纤维F的开纤是有效的。
[0171]另外，在示出滑移速度的变化程度的后退动作的加速度不足5(mm/s2)的情况下，存在强化纤维F的开纤不充分的情况。认为这是由于，熔融树脂M在滑移速度的变化缓慢的情况下容易地进行变形，因此在后退动作的加速度小至不足5(mm/s2)的情况下，纤维束间存在的熔融树脂M缓慢地变形，剪切力被熔融树脂M的变形消耗而不能有效地对纤维束的开纤起作用。由此，后退动作的加速度优选为5(mm/s2)以上。后退动作的加速度更优选为50(mm/S2)以上，进一步最优选为500(mm/s2)以上。在以500(mm/s2)以上的加速度进行后退动作的情况下，在各实验条件下均未发生强化纤维F的开纤不良。
[0172]另外，后退动作的加速距离优选比0.1 XD(mm)和10(mm)中的较小一方的行程小。这是因为，如前所述，能够得到本发明的效果的后退行程的下限值为0.1 XD(mm)和10(mm)中的较小一方的行程，因此若加速需要0.1 XD(mm)和10(mm)中的较小一方的行程以上，则以对强化纤维F的开纤有效的后退速度来进行后退动作的区间转瞬即逝，由于原料树脂的不同而存在达不到满足用户所需的成形品质的水平的情况。
[0173]以上，基于实施方式对本发明进行了说明，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够取舍选择上述实施方式中所列举的结构、或适当变更为其他的结构。
[0174]例如，作为强制后退的模式示出了基本的强制后退、断续的强制后退、气泡处理、螺杆10的强制前进这大体四种强制后退的模式，但也可以将其中任意的多个强制后退的模式以任意的顺序组合而进行强制后退。
[0175]另外，应用本发明的注塑成形机的螺杆10不限于本实施方式示出的双段型的设计，可以采用在第二段的下游侧还设置有具备供给部、压缩部、计量部的第三段的三段型的设计。在该情况下，可以在第三段中追加向熔融树脂添加功能构件或者使挥发物质排出这样的功能等。另外，本发明也能够应用于使用供给部、压缩部、计量部各设有一处这样的一段型的螺杆10、并将树脂颗粒P和强化纤维F从同一料斗供给的类型的增塑单元。
[0176]另外，本发明也能够应用于单独地具备具有螺杆的增塑装置和注射装置的被称为预塑化方式的注塑成形机。该成形机将树脂颗粒P和强化纤维F由增塑装置增塑，在将其送入注射装置的柱塞(plunger)后，使柱塞前进而进行注塑成形。本发明能够应用于该预塑化方式的注塑成形机的增塑装置。
[0177]本发明的增塑单元200使纤维供给装置213以及树脂供给料斗207相对于加热缸201固定，但也可以采用在螺杆10的轴向上移动的可动式的料斗。尤其在纤维供给装置213使用多轴型的计量给料器的情况下，也可以在螺杆10的长度方向上平行地连结配置多个给料器，在增塑工序中切换供给强化纤维F的给料器来使用。具体而言，在增塑工序开始时，从在螺杆10的前端侧配置的给料器供给强化纤维F，在增塑工序中伴随着螺杆10的后退，将供给强化纤维F的给料器依次向后侧切换，以使螺杆10与排出纤维的给料器螺杆之间的相对位置不会发生变化。由此，与螺杆10的后退以及注射时的螺杆1的前进引起的加热缸201与螺杆10之间的相对位置的变化无关地，能够使强化纤维F相对于螺杆10的供给位置固定。
[0178]具体而言，能够使完成增塑时的纤维供给给料器螺杆的位置、即填充有强化纤维F的最后部的螺杆槽的位置在由于注射而前进的螺杆位置处，与下一次增塑开始时的纤维供给给料器螺杆的位置一致，因此能够向比纤维供给装置213靠下游的螺杆槽连续地供给强化纤维F，有效地防止或抑制在比纤维供给装置213靠下游的螺杆10的槽内产生未填充有强化纤维F的区域。
[0179]另外，给料器螺杆的切换方法可以是单纯的0N/0FF(接通/断开)控制，也可以使相邻的螺旋给料器的转速协同变化。具体而言，可以伴随着螺杆的后退而使下游侧的螺旋给料器的转速逐渐降低，并且使后侧的螺旋给料器的转速逐渐增加。
[0180]另外，强化纤维F向加热缸201的供给不仅限于注射工序、增塑工序，例如也可以在保压工序、注射等待工序(从增塑工序完成到注射工序开始为止的期间)中进行。在保压工序中、注射等待工序中，螺杆10不进行旋转以及前进或者后退，因此不会由于螺纹的移动而断续地封闭排气孔。因此，能够将强化纤维稳定地向螺杆10的槽内供给。
[0181]另外，向纤维供给装置213不仅可以供给强化纤维F，也可以供给混合有粉状或颗粒状的原料树脂的强化纤维F。在该情况下，即便熔融树脂M难以浸入强化纤维F间，混合的原料树脂也能够在强化纤维F的束中熔融，进入纤维束中而促进纤维束的开纤。
[0182]另外，在本发明中应用的树脂、强化纤维不受特别限定，广泛地包括聚丙烯、聚乙烯等通用树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等工程塑料等公知的树脂、以及玻璃纤维、碳纤维、竹纤维、麻纤维等公知的强化纤维等公知的材质。需要说明的是，为了显著地得到本发明的效果，优选以强化纤维的含有量为10%以上这种高含有率的纤维强化树脂为对象。然而，若强化纤维的含有率超过70%，则螺杆槽内的强化纤维的输送阻力变大，因此在使用树脂的输送能力比较低的小径螺纹的本发明中，输送强化纤维变得困难，强化纤维可能会闭塞螺杆槽内而在排气孔部产生喷溢。因此，在本发明中应用的强化纤维的含有率优选为10%?70%，进一步优选为15%?50%。
[0183]另外，尤其在使用纤维长度为6mm以上的强化纤维的成形中能够显著地得到本发明的效果。进一步而言，在使用纤维长度为9mm以上的短切纤维或粗纱纤维的成形中能够显著地得到本发明的效果。
[0184]另外，在本发明中，作为添加成分，也可以代替强化纤维或者与强化纤维或树脂原料组合，而应用添加剂、填充物质等通过均匀分散在熔融树脂M中而提高成形品的品质、价值的添加成分。例如，在从加热缸的上游侧的供给孔供给树脂原料，且从下游侧的供给孔供给强化纤维的情况下，可以代替强化纤维或者与强化纤维一起从下游侧的供给孔供给添加剂及/或填充物质，也可以与树脂原料一起从加热缸的上游侧的供给孔供给添加剂及/或填充物质，从下游侧的供给孔供给强化纤维。另外，在从加热缸的同一供给孔供给强化纤维和树脂原料的情况下，可以代替强化纤维或者与强化纤维一起向加热缸供给添加剂及/或填充物质，也可以从上游侧和下游侧的供给孔这双方向加热缸供给添加剂及/或填充物质。另夕卜，也可以适当地组合上述的方式，例如可以通过从上游侧的供给孔供给添加剂，从下游侧的供给孔向加热缸供给填充物质等方式向加热缸供给添加剂、填充物质。
[0185]作为本发明的添加剂，是赋予成形热塑性树脂时的成形性、热稳定性的添加剂、或者是提高使用热塑性树脂成形品的环境下的耐久性的添加剂。具体而言，是稳定剂(防氧化剂、防热劣化剂、防水解剂)、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、滑动性提高剂、阻燃剂、发泡剂、防静电剂、分散剂、成核剂、着色剂等，上述的添加剂可以混合一种或两种以上来使用。
[0186]另外作为本发明的填充物质，是用于提高热塑性树脂成形品的强度、刚性、耐热性等各种特性的物质，是通常使用的物质。具体而言，例示出玻璃珠、玻璃片、玻璃球等玻璃系强化剂、滑石、粘土、云母、硅灰石、蒙脱石、硅酸镁、硅酸铝等硅酸盐系强化剂、硫酸钡等硫酸盐系强化剂、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌等碳酸盐系强化剂、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙等氢氧化物强化剂、二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锑、氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化硅等氧化物强化剂、炭黑、石墨、碳纤维等碳系强化剂、铝、铜、铁、硼、不锈钢的纤维、粉以及片等金属系强化剂、碳化硅、氮化硼/钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、偶联剂、酸改性树脂粘合剂、橡胶成分等。在本发明中，可以使用一种上述的填充物质或混合两种以上的上述的填充物质而使用。另外，尤其在从加热缸的上游侧的供给孔供给树脂原料，且从下游侧的供给孔供给添加成分的情况下，能够缩短添加成分在螺杆槽内受热的时间，因此即使是木材纸浆、纸肩、废纸以及羊毛等低耐热性的添加成分，也能够在抑制热劣化的同时将其均匀分散到熔融树脂中。
[0187]附图标记说明:
[0188]I注塑成形机
[0189]10螺杆
[0190]21第一段
[0191]22第二段
[0192]23供给部
[0193]24压缩部
[0194]25供给部
[0195]26压缩部
[0196]27第一螺纹
[0197]28第二螺纹
[0198]28A侧面
[0199]28B侧面
[0200]31螺杆槽
[0201]31A底面
[0202]50控制部
[0203]70计量部
[0204]71计量部
[0205]100合模单元
[0206]101基架
[0207]103固定模具
[0208]105固定模板
[0209]107滑动构件
[0210]109可动模具
[0211]111可动模板
[0212]113液压缸
[0213]115连接杆
[0214]117液压缸
[0215]119柱塞
[0216]121外螺纹部
[0217]123螺母
[0218]200增塑单元
[0219]201加热缸
[0220]201A内壁面
[0221]203排出喷嘴
[0222]206排气孔
[0223]207树脂供给料斗
[0224]208供给孔
[0225]209第一电动机
[0226]211第二电动机
[0227]213纤维供给装置
[0228]214双轴型螺旋给料器
[0229]215颗粒供给装置
[0230]218粗纱切割器
[0231]300螺杆
[0232]301螺杆槽
[0233]303拉侧
[0234]305推侧
[0235]306螺纹
[0236]310工作缸
[0237]F强化纤维
[0238]M熔融树脂
[0239]b气泡
[0240]P树脂颗粒[0241 ]SI空隙
[0242]S2空隙
[0243]Wl壁面
[0244]W2壁面
[0245]W交界面
【主权项】
1.一种含有添加成分的树脂的注塑成形方法，其特征在于，包括: 增塑工序，向具备螺杆的工作缸供给树脂原料和添加成分并使所述螺杆进行正转，由此生成熔融树脂，所述螺杆能够以旋转轴为中心进行旋转，且能够沿着所述旋转轴进行前进及后退；以及 注射工序，将含有所述添加成分的所述熔融树脂朝向型腔注射， 在所述增塑工序中， 对所述螺杆的槽的内部的所述熔融树脂所含有的所述添加成分附加方向与由于所述螺杆的旋转而产生的剪切力的方向不同的剪切力，来促进所述添加成分的分散。2.根据权利要求1所述的注塑成形方法，其中， 所述添加成分为强化纤维。3.根据权利要求2所述的注塑成形方法，其中， 使含有所述强化纤维的所述熔融树脂沿着所述螺杆的旋转轴方向产生回旋流， 所述回旋流的速度为5mm/s和DX 0.05mm/s中的较小一方的速度以上，其中，0为所述工作缸的内径。4.根据权利要求3所述的纤维强化树脂的注塑成形方法，其中， 所述回旋流通过强制地使所述螺杆后退的后退动作而产生。5.根据权利要求2所述的注塑成形方法，其中， 强制地使所述螺杆后退规定的行程或规定的时间，从而进行所述后退动作。6.根据权利要求4或5所述的注塑成形方法，其中， 在所述增塑工序中，进行所述后退动作以及使所述螺杆正转的旋转动作，所述旋转动作在所述后退动作之后进行。7.根据权利要求5或6所述的注塑成形方法，其中， 交替地反复进行所述后退动作和所述旋转动作。8.根据权利要求7所述的注塑成形方法，其中， 通过进行先前的所述后退动作而在所述螺杆的前方形成不存在所述熔融树脂的空隙，在检测到所述空隙由于所述螺杆进行所述旋转动作而被所述熔融树脂充满后，进行后续的所述后退动作。9.根据权利要求6至8中任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述旋转动作是在维持所述螺杆的所述旋转轴的方向上的位置的状态下使所述螺杆旋转的旋转动作、或者是一边使所述螺杆前进一边使所述螺杆旋转的旋转动作。10.根据权利要求8或9所述的注塑成形方法，其中， 在所述空隙被所述熔融树脂充满后，使前进方向的力附加于该熔融树脂。11.根据权利要求10所述的注塑成形方法，其中， 对所述螺杆附加所述前进方向的力，由此来附加所述前进方向的力。12.根据权利要求10所述的注塑成形方法，其中， 使所述螺杆进行正转而将所述熔融树脂向所述前进方向输送，由此来附加所述前进方向的力。13.根据权利要求12所述的注塑成形方法，其中， 基于所述熔融树脂的压力使所述螺杆向轴向的后方移动，并使所述螺杆进行正转而将所述熔融树脂向所述前进方向输送，由此来附加所述前进方向的力。14.根据权利要求1所述的注塑成形方法，其中， 在所述增塑工序中，进行: 所述后退动作；以及 前进动作，所述前进动作在进行所述后退动作之后进行，强制地使所述螺杆前进规定的行程或规定的时间，或者强制地使所述螺杆前进直至检测到所述熔融树脂的压力达到了规定的压力为止。15.根据权利要求14所述的注塑成形方法，其中， 在所述增塑工序中，在所述前进动作之后进行使所述螺杆正转的旋转动作。16.根据权利要求15所述的注塑成形方法，其中， 交替地反复进行所述后退动作和所述前进动作，并在所述后退动作或所述前进动作之后进行所述旋转动作。17.根据权利要求15所述的注塑成形方法，其中， 所述前进动作的前进距离或前进时间比所述后退动作的后退距离或后退时间短。18.根据权利要求5至16中任一项所述的注塑成形方法，其中， 在所述后退动作中， 将所述规定的行程或所述规定的时间分割，而强制地使所述螺杆连续或断续地后退。19.根据权利要求4所述的注塑成形方法，其中， 所述后退动作持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止。20.根据权利要求19所述的注塑成形方法，其中， 持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止的所述后退动作连续或断续地进行，而强制地使所述螺杆后退。21.根据权利要求4所述的注塑成形方法，其中， 所述后退动作的加速度为5mm/s2以上。22.根据权利要求5所述的注塑成形方法，其中， 所述规定的行程为1mm和D X 0.1mm中的较小一方的行程以上。23.根据权利要求14至16中任一项所述的注塑成形方法，其中， 在所述前进动作中， 将所述规定的行程或所述规定的时间分割，而强制地使所述螺杆连续或断续地前进。24.根据权利要求1至23中任一项所述的注塑成形方法，其中， 从所述工作缸的上游侧的供给孔供给所述树脂原料，且从所述工作缸的下游侧的供给孔供给所述添加成分。25.根据权利要求1至23中任一项所述的注塑成形方法，其中， 从所述工作缸的同一供给孔供给所述添加成分和所述树脂原料。26.根据权利要求2至25中任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述强化纤维的纤维长度为3mm以上。27.根据权利要求2至26中任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述熔融树脂所含有的所述强化纤维的含有率为10%?70%。28.根据权利要求2至26中任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述熔融树脂所含有的所述强化纤维的含有率为15%?50%。29.—种注塑成形机，其具备: 工作缸，其在前方侧设置有排出喷嘴，且具有供给添加成分的添加成分供给孔； 螺杆，其在所述工作缸的内部设置为能够以旋转轴为中心进行旋转且能够沿着所述旋转轴进行前进及后退；以及 控制部，其具有对所述螺杆的动作进行控制的控制程序， 所述注塑成形机进行增塑，在所述增塑中，通过使所述螺杆进行正转来对供给至所述工作缸的所述添加成分施加剪切力，由此生成熔融树脂， 所述注塑成形机的特征在于， 所述控制部具有在所述增塑中强制地使所述螺杆后退的所述控制程序，并且具有能够将所述螺杆的后退速度设定为任意的值的后退动作速度输入设定部。30.根据权利要求29所述的注塑成形机，其中， 所述添加成分为强化纤维。31.根据权利要求30所述的注塑成形机，其中， 所述工作缸具备: 树脂供给孔，其在上游侧供给树脂原料；以及 纤维供给孔，其在所述树脂供给孔的下游侧供给所述强化纤维。32.根据权利要求30所述的注塑成形机，其中， 所述工作缸具备供给树脂原料以及所述强化纤维的供给孔。33.根据权利要求29至32中的任一项所述的注塑成形机，其中， 所述控制部强制地使所述螺杆后退规定的行程或规定的时间来作为所述后退动作。34.根据权利要求29至33中的任一项所述的注塑成形机，其中， 所述控制部进行控制，使得在所述增塑中进行所述后退动作以及使所述螺杆正转的旋转动作，所述旋转动作在所述后退动作之后进行。35.根据权利要求34所述的注塑成形机，其中， 交替地反复进行所述后退动作和所述旋转动作。36.根据权利要求35所述的注塑成形机，其中， 通过进行先前的所述后退动作而在所述螺杆的前方形成不存在所述熔融树脂的空隙，在检测到所述空隙由于所述螺杆进行所述旋转动作而被所述熔融树脂充满后，进行后续的所述后退动作。37.根据权利要求34至36中的任一项所述的注塑成形机，其中， 所述旋转动作是在维持所述螺杆的所述旋转轴的方向上的位置的状态下使所述螺杆旋转的旋转动作、或者是一边使所述螺杆前进一边使所述螺杆旋转的旋转动作。38.根据权利要求36或37所述的注塑成形机，其中， 在所述空隙被所述熔融树脂充满后，使前进方向的力附加于该熔融树脂。39.根据权利要求38所述的注塑成形机，其中， 对所述螺杆附加所述前进方向的力，由此来附加所述前进方向的力。40.根据权利要求38所述的注塑成形机，其中， 使所述螺杆进行正转而将所述熔融树脂向所述前进方向输送，由此来附加所述前进方向的力。41.根据权利要求40所述的注塑成形机，其中， 基于所述熔融树脂的压力使所述螺杆向轴向的后方移动，并使所述螺杆进行正转而将所述熔融树脂向所述前进方向输送，由此来附加所述前进方向的力。42.根据权利要求33所述的注塑成形机，其中， 在所述增塑工序中进行: 所述后退动作； 前进动作，所述前进动作在进行所述后退动作之后进行，强制地使所述螺杆前进规定的行程或规定的时间，或者强制地使所述螺杆前进直至检测到所述熔融树脂的压力达到了规定的压力为止；以及 旋转动作，所述旋转动作在所述前进动作之后进行，使所述螺杆进行正转。43.根据权利要求42所述的注塑成形机，其中， 交替地反复进行所述后退动作和所述前进动作，并在所述后退动作或所述前进动作之后进行所述旋转动作。44.根据权利要求43所述的注塑成形机，其中， 所述前进动作的前进距离或前进时间比所述后退动作的后退距离或后退时间短。45.根据权利要求33至44中的任一项所述的注塑成形机，其中， 在所述后退动作中， 将所述规定的行程或所述规定的时间分割，而强制地使所述螺杆连续或断续地后退。46.根据权利要求29所述的注塑成形机，其中， 强制地使所述螺杆后退的动作持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止。47.根据权利要求46所述的注塑成形机，其中， 所述后退动作的加速度为5mm/s2以上。48.根据权利要求46或47所述的注塑成形机，其中， 所述螺杆从所述后退动作的开始位置起能够在1mm和D X 0.1mm中的较小一方的行程以下的行程内达到所述规定的后退速度。49.根据权利要求46至49中的任一项所述的注塑成形机，其中， 持续到至少达到规定的后退速度或规定的后退力为止的所述后退动作连续或断续地进行，而强制地使所述螺杆后退。50.根据权利要求42至45中的任一项所述的注塑成形机，其中， 在所述前进动作中， 将所述规定的行程或所述规定的时间分割，而强制地使所述螺杆连续或断续地前进。51.根据权利要求30至50中的任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述强化纤维的纤维长度为3mm以上。52.根据权利要求30至51中的任一项所述的注塑成形机，其中， 所述熔融树脂所含有的所述强化纤维的含有率为10%?70%。53.根据权利要求30至51中的任一项所述的注塑成形方法，其中， 所述熔融树脂所含有的所述强化纤维的含有率为15%?50%。54.一种注塑成形机的控制装置，其控制增塑动作，该增塑动作通过使内插于工作缸的螺杆进行正转来对供给至所述工作缸的添加成分施加剪切力，由此生成熔融树脂，所述工作缸构成注塑成形机的增塑装置， 所述注塑成形机的控制装置的特征在于，具有: 控制程序，其在所述增塑动作中强制地使所述螺杆后退；以及 后退动作速度输入设定部，其将所述螺杆的后退速度设定为任意的值。
【文档编号】B29C45/50GK105934321SQ201580005334
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年4月20日
【发明人】信田宗宏, 户田直树, 苅谷俊彦, 山口雄志, 木下清
【申请人】三菱重工塑胶科技股份有限公司