发泡成型系统、模具、材料供给机以及发泡成型方法与流程

本发明涉及发泡成型系统、模具、材料供给机以及发泡成型方法。

背景技术：

注塑成型为塑料加工的一种方法。除了一般的塑料成型以外，还有采用发泡成型的，其利用发泡材料的轻质和隔热性等特征，通过成型发泡性塑料而得到多孔性塑料。另外，作为金属制品的加工方法，有一种金属压铸成型，其是一种将注塑成型（塑料注塑成型）和金属粉末冶金相组合的制造技术。

日本专利第6316866号公报中公开了一种金属压铸方法，其在金属压铸成型的过程中，通过将具有特定压力的反压气体供给到模具的型腔内与坯体接触，来提高坯体的密度，从而在金属材料被推进和注入时变得强韧，可以使金属粉末在材料中均匀分布。

在作为发泡成型的之一的注塑发泡成型中，在向模具注入含有发泡剂的塑料溶液时，根据型腔的形状，即使是密闭的模具也会存在注入压力下降，发泡进行的同时塑料溶液被注入的情况。因此，先发泡部分的气泡会变大，无法将成型件内部的气泡控制在所需的大小。

为此，便可采用如日本专利第6316866号公报那样通过将反压气体供给到型腔内来抑制注入时压力下降的方案。但由于型腔的一部分被注入的塑料溶液堵塞，不能维持充分的反压，从而仍无法将成型件内部的气泡控制在所需的大小。如果型腔的形状较复杂时，就更加难以控制气泡的大小。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述情况被开发出来的，其目的在于提供一种可以获得所需气泡的发泡成型系统、模具、材料供给机以及发泡成型的方法。

本发明提供一种发泡成型系统，包括：模具装置、材料供给机、以及对抗压力供给装置，所述模具装置，包括：透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具；以及覆盖所述内侧模具的采用非透气性金属制成的外侧模具，所述内侧模具与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构，所述材料供给机将含有发泡成分的树脂充填至所述内侧模具的型腔内，所述对抗压力供给装置，在将树脂充填到所述型腔内时，通过所述内侧模具将具有对抗压力的流体供给至所述型腔内。

本发明还提供一种模具，是用于发泡成型的模具，包括：透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具，以及覆盖所述内侧模具的采用非透气性金属制成的外侧模具，所述内侧模具与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构。

本发明还提供一种材料供给机，是用于发泡形成的材料供给机，在具有对抗压力的流体供给至被非透气性金属制成的外侧模具所覆盖的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的型腔内的状态下，把含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内，在将所述型腔内的气压减压至大气压的状态下取出成型件。

本发明还提供一种发泡成型的方法，把具有对抗压力的流体供给至被非透气性金属制成的外侧模具所覆盖的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的型腔内，在通过所述内侧模具流体被供给至所述型腔内的状态下，把含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内。

根据本发明，可以获得所需气泡。

附图说明

图1是表示本实施方式发泡成型系统的结构的一个示例的示意图；

图2是表示本实施方式模具装置的正面主要构件的第1示例的示意图；

图3是表示本实施方式模具装置的侧面主要构件的第1示例的示意图；

图4是表示本实施方式内侧模具的结构的一个示例的示意图；

图5是表示本实施方式发泡成型系统的运行动作的第1示例的时间表；

图6是表示采用作为比较例的模具时的气泡产生/成长的状态的一个示例的示意图；

图7是表示采用本实施方式模具时的气泡产生/成长的状态的一个示例的示意图；

图8是表示本实施方式模具装置的正面主要构件的第2示例的示意图；

图9是表示本实施方式发泡成型系统的运行动作的第2示例的时间表；

图10是表示本实施方式发泡成型系统的运行处理顺序的一个示例的流程图。

具体实施方式

下面参照对应的实施方式的图对本发明进行说明。图1是表示本实施方式发泡成型系统100的结构的一个示例的示意图。发泡成型系统100，包括：模具装置50、作为材料供给机的成型机30、以及对抗压力供给装置60等。另外，发泡成型系统100，还包括：高温用温度调节装置10、低温用温度调节装置20、超临界装置40、以及控制装置70。

模具装置50，包括：透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具51，以及覆盖内侧模具51的由非透气性金属制成的外侧模具52等。透气性金属为具有无数个微小气孔的金属材料（包括多孔质金属），具有透气性。另外，透气性金属不仅限于在金属材料上预先就设有微小气孔的材料，也包含通过加工而形成微小气孔的情形。气孔的平均直径（例如、几十μm）及气孔率可以适当设定。内侧模具51也不仅限于透气性金属，也可以是将如具有透气性的陶瓷这样的无机化合物通过加热处理烧结成的烧结体（成型体）。另外，当内侧模具51为透气性金属时，也可以在透气性金属的表面涂覆透气性的陶瓷。以下实施例中，以内侧模具51采用透气性金属的示例进行说明。内侧模具51与外侧模具52可以形成为相嵌结构或一体结构。把内侧模具51与外侧模具52统称为模具。内侧模具51例如可以采用金属3d打印机，将金属粉末通过激光烧结制成具有透气性的多孔质模具。内侧模具51也可以通过对透气性金属素材进行加工制作而成。模具的详情在后面描述。

成型机30可以将含有发泡成分（例如发泡剂）的树脂充填至内侧模具51的型腔501内。发泡成型的方法，包括：通过溶解的气体产生气泡的物理方法，以及通过将分散的发泡成分热分解或化学反应产生气泡的化学方法。本实施方式发泡成型的方法可以包含物理方法和化学方法两种，但下面以物理方法（超临界发泡）为例进行说明。

超临界装置40，包括：临界发泡单元41、储罐42、以及压缩机（未图示）等。储罐42收容有发泡成型中作为发泡成分所采用的氮气或二氧化碳中的任意一种。临界发泡单元41对氮气或二氧化碳进行加压形成超临界流体，同时以所需的流量通过配管45输送到成型机30的超临界流体注入部46。配管45中设置有电磁阀43以及压力感应器44。另外，氮气的临界压力例如可以是3.39mpa，临界温度为126k（-147.0℃）。另外，二氧化碳的临界压力为7.37mpa，临界温度为304.2k（31.1℃）。通过将超临界流体作为发泡成分使用，在添加至树脂时，与气体相比注入量可以正确的计量。另外，由于是处于超临界状态，为高压，可以让大量的发泡成分溶解到树脂中。

从临界发泡单元41送出的超临界流体，调整至与成型机30的机筒33内的压力相对应的压力状态后，仅需特定的时间被注入至成型机30。机筒33与螺杆31让超临界流体以细小的滴液分散至熔融树脂内，通过后序的混合形成为单相溶解物。设置于喷嘴前端的浇口套32可以由陶瓷等构成，可以将喷嘴的温度和模具的温度分离（隔热）。

物理方法（物理发泡）是指，在高压下让超临界流体溶解到树脂里，通过减压降低溶解度，从而产生和生长较多的气泡。气泡例如在模具内的树脂冷却固化时成长停止。超临界流体是指，液体和气体两种性质并存状态的物体（流体）。这样一来，可以获得具有微细（例如气泡直径为数μｍ以下）气泡的成型件。以下，以超临界流体为气体的示例进行说明，但超临界流体并不仅限于气体，其也可以是液体。

对抗压力供给装置60，包括：气泵61、储罐62、以及气体压缩机（未图示）等。储罐62中收容有空气、氮气、二氧化碳气体以及包含氩气的惰性气体中的任意一种。另外，在采用液体作为超临界流体时，其也可以采用水或酒精等。采用惰性气体时可以防止成型件的氧化。对抗压力装置60与模具（具体而言，内侧模具51）之间连接有配管64。配管64中设置有切换阀63和压力感应器65。

对抗压力供给装置60，在树脂（单相溶解物）被充填至型腔501内时，通过配管64和内侧模具51，具有对抗压力的气体（也可以称为“反压气体”）供给至型腔501内。型腔501内充填有树脂后进行减压从而控制起泡。对抗压力例如可以是与超临界流体的临界压力相近的压力（临界压力以上或临界压力以下都可以），也可以是比注入压力低的压力。从对抗压力供给装置60供给的具有对抗压力的气体，通过透气性金属（例如，多孔质金属）的内侧模具51的无数气孔以面状的形式供给至型腔501内。

这样一来，即使型腔501被注入的树脂分割为多个闭塞空间，但在各闭塞空间内，由于来自内侧模具51的无数气孔的气体以面状形式供给，因此各闭塞空间的压力可以维持在对抗压力，从而可以将型腔内的压力控制在适当的数值。因此，可以抑制先行起泡部分的气泡变大，从而使气泡的大小趋于均匀。另外，伴随冷却树脂固化后，气泡的成长则停止。像这样，通过控制型腔内的压力可以获得具有所需大小的气泡的成型件。

在外侧模具52的各个雄性侧和雌性侧连接有分歧的送媒管13和分歧的回媒管23。送媒管12在中途被进一步分歧，分歧后的一个送媒管13通过电磁阀11与高温用温度调节装置10连接，分歧后的另一个送媒管13通过电磁阀21与低温用温度调节装置20连接。另外，回媒管23同样在中途被进一步分歧，分歧后的一个回媒管23通过电磁阀12与高温用温度调节装置10连接，分歧后的另一个回媒管23通过电磁阀22与低温用温度调节装置20连接。并且，模具上设置有温度感应器53和压力感应器54。

控制装置70，是控制发泡成型系统100运行动作的装置，其包括：温度获取部71、压力获取部72、阀开闭控制部73、成型机控制部74、对抗压力控制部75、以及超临界控制部76。另外，控制装置70也可以由多个分离的装置构成。另外，图1中二点划线所示的线为与控制装置之间的通信线（控制线）的一部分。

温度获取部71可以获得由温度感应器53检测出的温度数据。

压力获取部73可以获得由压力感应器44、65、54检测出的压力数据。

阀开闭控制部73可以控制电磁阀11、12、21、22、43以及切换阀（三向切换阀）63的开闭。

成型机控制部74可以在合模工序、注模工序、保压/冷却工序、计量工序、开模工序、以及取出工序的各工序中控制成型机30的运行动作。

对抗压力控制部75具有作为对抗压力控制装置的作用，可以控制对抗压力供给装置60的运行动作。具体而言，对抗压力控制部75可以在熔融树脂的充填前施加特定的压力，从充填完成前后到保压/冷却工序中的特定时间节点让供给至型腔501内的气体的压力下降（减压）。另外，对抗压力控制部75可以在熔融树脂充填完成后的保压/冷却工序中的熔融树脂冷却固化时的特定时间节点让供给至型腔501内的气体的压力下降（减压）。通过将对抗压力施加至型腔501内，可以获得均匀的气泡或所需大小的气泡。

超临界控制部76可以控制超临界装置40的运行动作。

以下，就本实施方式的模具（内侧模具51和外侧模具52）进行详细的说明。

图2是表示本实施方式模具装置50的正面主要构件的第1示例的示意图，图3是表示本实施方式模具装置50的侧面主要构件的第1示例的示意图。另外，为了便于理解，图3中省略了附图标记55所示的垫圈和附图标记56所示的隔热部件。内侧模具51具有雌性侧内侧模具51a和雄性侧内侧模具51b，模具闭合状态（合模状态）时，形成有作为供熔融树脂充填（注入）的空间的型腔501。另外，也可以将雌性侧内侧模具51a称为型腔，但在本说明书中，把型腔501作为充填（注入）树脂的空间进行说明。此外，为了方便理解，图2中将型腔501的形状，用虚线所示的矩形进行表示，但在实际中对应成型件的形状，其产品部、通道、流道、浇口等熔融树脂流入的流路则呈较为复杂的形状。熔融树脂的注入可以设定在型腔501内的特定位置，其注入方向可以设定为与图2纸面垂直的方向。

如前所述，内侧模具51由透气性金属制成。具体而言，可以将内侧模具51的全部或部分设定成透气性金属。例如，当内侧模具51的型腔501为复杂形状的情况下，可能注入熔融树脂时形成的闭塞空间较多，因此可以将整个内侧模具51弄成透气性金属，这样就可以以面状形式向所有的闭塞空间供给具有对抗压力的气体。这里所说的面状形式，是指其不仅限于通过透气销那样以点状形式透气。另外，当型腔501为比较简单的形状的情况下，考虑由注入的熔融树脂形成的闭塞空间较少，因此可以与闭塞空间的位置相对应地将内侧模具51的一部分采用透气性金属制成。

外侧模具52具有雌性侧外侧模具52a及雄性侧外侧模具52b，模具闭合状态（合模状态）下，形成为完全覆盖内侧模具51的形状。外侧模具52的内侧模具51的周围设置有垫圈55。另外，还设置有覆盖外侧模具52的隔热部件56。

模具装置50具有流体配管511，用于将所述对抗压力供给装置60供给来的气体供给出去。流体配管511通过喷嘴与配管64连接。流体配管511形成在外侧模具52上且连通内侧模具51。这样一来，具有对抗压力的气体通过配管64和流体配管511供给至内侧模具51，并通过内侧模具51的无数气孔，以面状形式供给至型腔501内。

模具装置50具有供加热媒介和冷却媒介流入的媒介配管521，该加热媒介来自高温用温度调节装置10，该冷却媒介来自低温用温度调节装置20。另外，模具装置50具有供加热媒介和冷却媒介流出的媒介配管521。媒介配管521通过喷嘴与送媒管13连接。媒介配管521通过喷嘴与回媒管23连接。媒介配管521形成于外侧模具52。通过在覆盖透气性金属的内侧模具51的非透气性金属制成的外侧模具52上形成媒介配管521，可以防止加热媒介及冷却媒介流入无数气孔，从而使得即便是具有透气性金属的内侧模具51的模具，也同样可以进行模具的温度调节。

图4是表示本实施方式内侧模具51的结构的一个示例的示意图。图4中示出了内侧模具51中的雌性侧内侧模具51a的外形。为了方便说明，通过分成3个部分进行图示，从而方便理解雌性侧内侧模具51a中的流体配管511的位置。如图4所示，流体配管511可以配置在雌性侧内侧模具51a的型腔501的周围。另外，虽然未在图中显示，但雄性侧内侧模具51b内也同样可以配置有与型腔501对向的流体配管511。

由于内侧模具51的型腔501的周围配置有流体配管511，因此具有对抗压力的气体通过流体配管511被供给至型腔501的周围，并且，从那里到型腔501内是通过内侧模具51的无数气孔以面状形式进行供给的，因此能够可靠地将具有对抗压力的气体供给至型腔501中。但如图4所示的流体配管511并非本发明的必不可少的构成。

以下，对本实施方式的发泡成型系统100的运行动作进行详细说明。

图5是表示本实施方式发泡成型系统100的运行动作的第1示例的时间表。将发泡成型系统100的运行动作分为合模工序、注模工序、保压/冷却工序、计量工序、开模工序、以及取出工序等各工序进行说明。

在合模工序中，模具被关闭后，高温用温度调节装置10用阀（电磁阀11、12）打开（on），模具被加热至设定温度，该设定温度被维持。对模具的温度控制采用高温用温度调节装置10与低温用温度调节装置20。在注入时将模具处于高温，可以延迟表皮层的产生，从而可以提高复制性并可以保持可发泡状态。然后切换至冷却，让模具内的树脂固化从而可让发泡停止。通过涂覆陶瓷，可以确保注入时隔热的时间，减少表皮层的产生，提高复制性能，发泡成型采用1台低温用温度调节装置20就可以。该陶瓷涂覆可以是在型腔501的整个表面也可以是其部分表面。从合模工序的起始节点开始经过特定时间后，对抗压力供给装置60用切换阀（切换阀63）将对抗压力供给装置60与型腔501连接（on），对抗压力供给装置60被连接至配管64，从而具有对抗压力的气体供给至型腔501内。因此，型腔501内被以对抗压力维持。另外，对抗压力比注入压力低，只要是临界压力附近的压力（例如，可以是临界压力以上，也可以是临界压力以下）就可以。另外，对抗压力可以设定为能够控制形成均匀发泡状态的压力。进一步而言，从打开（on）切换阀63开始到关闭（off）运行使型腔501与大气连接的过程中，可以让对抗压力持续保持一定值，也可以让压力渐渐降低，又或者可以是让压力渐渐上升。另外，也可以是反复进行对抗压力的升压与降压。

在注模工序中，熔融树脂从成型机30充填（注入）至型腔501。即便型腔501被注入后的熔融树脂分离为多个闭塞空间，但在各闭塞空间中，具有对抗压力的气体是从内侧模具51的无数气孔以面状形式供给的，因此可以将型腔501内的各闭塞空间的压力维持在对抗压力，并可以控制压力至适当的状态。这样一来，可以抑制先行发泡部分的气泡变大，使气泡大小均匀化。

在保压/冷却工序中，高温用温度调节装置10用阀（电磁阀11、12）关闭，低温用温度调节装置20用阀（电磁阀21、22）打开。在保压/冷却工序中，型腔501内的压力在得以维持的状态下模具被冷却。

另外，在保压/冷却工序的特定时间节点进行的计量工序，为下一次的注入进行计量。具体而言，是进行熔融树脂及超临界流体的计量。另外，将分散有超临界流体的熔融树脂进行搅拌，形成单相溶解物。

从保压/冷却工序的开始节点t1到经过特定时间后的时间节点t2这段过程中，将对抗压力供给装置60用切换阀（电磁阀63）切换为减压（off）。这样一来，型腔501内的压力从对抗压力降低至大气压（被减压）。由于熔融树脂冷却固化。因此气泡的成长便停止。

在开模工序中，将模具打开，并启动（on）气体喷射器。具体而言，对抗压力控制部75控制对抗压力供给装置60供给特定压力的气体。另外，图5中未图示对抗压力供给装置60的启动。特定压力的大小是能够将模具内固化了的成型件从模具上取下的程度大小就可以。因此，不需要用于将成型件从模具上取下的弹射销，从而可以防止因弹射销所造成的成型件的变形或弹射销所造成的痕迹（成型件表面的白化）等。

在取出工序中，确认成型件被从模具中取下，其后，再次重复合模工序以后的各工序。

以下，对成型件的气泡的产生/成长进行说明。

图6是表示采用作为比较例的模具时的气泡产生/成长的状态的一个示例的示意图。作为比较例的模具150是非透气性金属制成的。图6的左图中，在关闭模具150的状态下向型腔501供给反压气体（从标记b的箭头所示方向供给反压气体）。从成型机中注入的熔融树脂如标记a所示箭头那样，从成型机的喷嘴向直浇口注入。

图6的从左数第2张图中，将熔融树脂s注入至型腔1501内，型腔1501由于熔融树脂s而产生了两个空间1502、1503（图6的示例中，为了方便说明，图示了在熔融树脂s上侧的闭塞空间1503和在熔融树脂下侧的闭塞空间1502这两个空间）。闭塞空间1502中，由于供给有反压气体，因此空间1502内的压力维持在所需值。另一方面，闭塞空间1503中，由于没有供给反压气体，因此压力会下降。

图6的从左数第3张图中，去往压力下降的闭塞空间1503的上部的熔融树脂s，由于压力下降多数气泡会产生/成长。所产生的气泡随着流动的行进，其尺寸慢慢变大，气泡的大小超过所需的大小。另一方面，下部的熔融树脂s1，由于维持有反压，因此其气泡形成为所需大小。

如图6的右图所示，在比例较中，成型件同时存在气泡形成为所需大小的部分（标记s1所示）与气泡的大小形成为比所需值大的且不均匀的部分（标记s2所示）。整体上同时存在压力得以控制的具有良好发泡状态的部分和压力无法控制的具有不良发泡状态的部分，质量欠佳。而本实施方式可以解决这样的问题。

图7是表示采用本实施方式模具时的气泡产生/成长的状态的一个示例的示意图。图7的左图中，在关闭模具（外侧模具52及内侧模具51）的状态下向型腔501内供给具有对抗压力的气体（从标记b的箭头所示方向供给气体）。由于内侧模具51上形成有无数的气孔，因此从围住型腔501的内侧模具51的表面向型腔501内以面状形式供给有对抗压力的气体（图中，为了方便说明，用虚线的箭头表示）。从成型机30注入的熔融树脂如标记a所示箭头那样，从成型机30的喷嘴向直浇口注入。

图7的从左数第2张图中，将熔融树脂s注入至型腔501内，型腔501由于熔融树脂生成两个空间（图7的示例中，为了方便说明，图示了位于熔融树脂s上侧的闭塞空间和位于熔融树脂s下侧的闭塞空间）。这两个空间中，由于从内侧模具51的无数气孔供给有具有对抗压力的气体，因此各空间内的压力都以对抗压力进行维持。

图7的从左数第3张图中，去往上侧闭塞空间及去往下侧闭塞空间的熔融树脂s1，由于都维持在对抗压力，因此气泡都形成为所需大小。即，不会由于压力降低产生/成长多数的气泡，同时所产生的气泡不会随着流动的行进其尺寸发生扩大。

如图7所示，本实施方式下，即使由于注入的熔融树脂将型腔分隔为多个闭塞空间，由于各闭塞空间都从内侧模具51的无数气孔供给有气体，因此可以维持各闭塞空间的压力在对抗压力，并且可以控制压力至适当的状态，从而可以使气泡的大小均匀化。另外，在型腔内充填含有发泡成分的树脂时，通过控制减压速度和减压值，可以得到具有所需大小气泡的成型件。

图8是表示本实施方式模具装置的正面主要构件的第2示例的示意图。图8示例的结构与图2示例的结构区别在于内侧模具51划分为多个（图8的示例为3个）区块。如图8所示，内侧模具51，包括：由非透气性金属制成的壁571、572分隔的透气性金属的多个内侧模具块515、516、517。透气性金属的多个内侧模具块515、516、517，例如在采用金属3d打印机，通过激光将金属粉末烧结制作模具时，可以控制金属粉末的结合状态从而制作具有透气性的多孔质的模具。另外，多个内侧模具块515、516、517为透气性金属时，也可以在透气性金属的表面涂覆透气性陶瓷。

多个内侧模具块515、516、517上分别连接有流体配管511a、511b、511c。分别连接了3台对抗压力供给装置60的配管64a、64b、64c，分别通过喷嘴与流体配管511a、511b、511c连接。即，多个内侧模具块515、516、517分别从3台对抗压力供给装置60供给具有对抗压力的气体。

因此，例如针对多个内侧模具块515、516、517的每个型腔501内充填熔融树脂，可以配合冷却固化的特定时间节点变更减压的时间节点。这样一来，多个内侧模具块515、516、517的各型腔501内的成型件的气泡可以形成为所需的大小。即，可以将成型件的特定位置的气泡的状态形成为其所需的状态。

分别覆盖多个内侧模具块515、516、517的各外侧模具52的特定位置上形成有供加热媒介和冷却媒介流动的媒介配管521a、521b。521c。媒介配管521a通过喷嘴与送媒管13a及回媒管23a连接，媒介配管521b通过喷嘴与送媒管13b和回媒管23b连接，媒介配管521c通过喷嘴与送媒管13c和回媒管23c连接。另外还可以包括：与送媒管13a和回媒管23a连接的第1高温用温度调节装置10和第1低温用温度调节装置20、与送媒管13b和回媒管23b连接的第2高温用温度调节装置10和第2低温用温度调节装置20、以及与送媒管13c和回媒管23c连接的第3高温用温度调节装置10和第3低温用温度调节装置20。

因此，可以分别对应多个内侧模具块515、516、517调节模具的温度，例如，即使型腔的形状为复杂形状时，整个模具都也可以调节至最适当的温度。

图9是表示本实施方式发泡成型系统100的运行动作的第2示例的时间表。图9所示的第2例是采用图8的第2例的结构。与图5示例的第1例的时间表的区别点在于：分别具有3台高温用温度调节装置10和3台低温用温度调节装置20、具有3台对抗压力供给装置60、以及可以适当地设置3台对抗压力供给装置60的停止时间节点（off的时间节点，图9的示例中，时间节点为t21、t22、t23）。

即，对抗压力控制部75可以控制分别来自3台对抗压力供给装置60所供给的气体的压力。具体而言，抗压力控制部75在保压/冷却工序中可以在所述多个内侧模具块515、516、517中的熔融树脂分别被冷却固化的所需时间节点（图9的示例中的时间节点为t21、t22、t23）进行减压。因此，在多个内侧模具块515、516、517中可以分别得到各自所需大小的气泡，从而可以使成型件的特定位置的气泡的状态形成为所需状态。

图10是表示本实施方式发泡成型系统100的运行处理顺序的一个示例的流程图。以下，为了方便说明，将控制装置70作为运行主体进行说明。控制装置70，在模具闭合状态下启动高温用温度调节装置10（s11）。控制装置70启动对抗压力供给装置60，从而向内侧模具51的型腔501内供给具有对抗压力的气体（s12）。

控制装置70将含有发泡成分的熔融树脂充填（注入）至内侧模具51的型腔501内（s13）。控制装置70，在保压/冷却工序开始的时间节点停止高温用温度调节装置10，启动低温用温度调节装置20（s14）。

控制装置70在保压/冷却工序开始后到熔融树脂冷却固化为止经过所需时间后的时间节点让对抗压力供给装置60停止（s15）。

控制装置70在保压/冷却工序的特定时间节点实行计量工序（s16），在开模工序中运行气体喷射器（s17），从模具中取出成型件（s18）。控制装置70判断运行处理是否完成（s19），处理没有完成时（s19的判定为no），重复步骤s11以后的运行处理，处理完成时（s19的判定为yes），运行处理结束。

本实施方式的发泡成型系统，包括：模具装置，材料供给机，以及对抗压力供给装置；所述模具装置，包括：透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具，以及覆盖所述内侧模具的采用非透气性金属制成的外侧模具；所述内侧模具与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构；所述材料供给机将含有发泡成分的树脂充填至所述内侧模具的型腔内；所述对抗压力供给装置，在将树脂充填到所述型腔内时，通过所述内侧模具将具有对抗压力的流体供给至所述型腔内。

本实施方式的发泡成型方法，是具有对抗压力的流体供给至被非透气性金属制成的外侧模具所覆盖的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的型腔内，在通过所述内侧模具流体被供给至所述型腔内的状态下，把含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内。

发泡成成型系统，包括：模具装置、材料供给机、以及对抗压力供给装置。材料供给机，例如可以是注模成型机。

模具装置，包括：透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具，以及覆盖内侧模具1的由非透气性金属制成的外侧模具等。透气性金属为具有无数个微小气孔的金属材料（包括多孔质金属），具有透气性。另外，透气性金属不仅限于在金属材料上预先就设有微小气孔的材料，也包含通过加工而形成微小气孔的情形。气孔的平均直径（例如、几十μm）及气孔率可以适当设定。内侧模具也不仅限于透气性金属，也可以是将如具有透气性的陶瓷这样的无机化合物通过加热处理烧结成的烧结体（成型体）。把内侧模具与外侧模具统称为模具。内侧模具例如可以采用金属3d打印机，将金属粉末通过激光烧结制成具有透气性的多孔质模具。内侧模具51也可以通过对透气性金属素材进行加工制作而成。

材料供给机，将含有发泡成分的树脂充填至内侧模具的型腔内。发泡成型的方法，包括：通过溶解的气体产生气泡的物理方法，以及通过将分散的发泡成分热分解或化学反应产生气泡的化学方法。物理方法（物理发泡）是指，在高压下将液化气体或超临界流体溶解到树脂里，通过减压或加热降低溶解度，从而让气泡产生。超临界流体是指，液体和气体两种性质并存状态的物体（流体）。作为超临界流体例如可以采用氮气、二氧化碳等，从而可以获得微细(例如、气泡直径为数μm以下)的气泡。

对抗压力供给装置，当树脂充填到型腔内时，通过内侧模具向型腔内供给具有对抗压力的气体，型腔内树脂充填后进行减压以控制起泡。对抗压力例如可以是与超临界流体的临界压力相近的压力（临界压力以上或以下都可以），也可以是比注入压力低的压力。具有从对抗压力供给装置供给的对抗压力的气体，通过透气性金属（例如，多孔质金属）的内侧模具的无数气孔以面状的形式供给至型腔内。

因此，即使型腔被注入的树脂分割为多个闭塞空间，但在各闭塞空间内，由于来自内侧模具的无数气孔的气体以面状形式供给，因此各闭塞空间的压力可以维持在对抗压力，另外，可以将压力控制在适当的数值。因此，可以抑制先行起泡部分的气泡变大，从而使气泡的大小趋于均匀。

本实施方式的发泡成型系统，所述内侧模具，其全部或部分为透气性金属或透气性陶瓷。

内侧模具，其全部或部分为透气性金属或透气性陶瓷。例如，当内侧模具的型腔为复杂形状的情况下，可能注入熔融树脂时形成的闭塞空间较多，因此可以将整个内侧模具弄成透气性金属或透气性陶瓷。另外，当型腔为比较简单的形状的情况下，考虑由注入的熔融树脂形成的闭塞空间较少，因此可以与形成有闭塞空间的位置相对应地将内侧模具的一部分弄成透气性金属或透气性陶瓷。

本实施方式的发泡成型系统，所述内侧模具，其所述透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。

内侧模具在透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。通过涂覆透气性陶瓷，可以确保注入时隔热的时间，减少表皮层的产生，提高复制性能。

本实施方式的发泡成型系统，所述模具装置，具有把由所述对抗压力供给装置供给来的流体供给出去的流体配管；所述流体配管，形成于所述外侧模具，并与所述内侧模具连通。

模具装置，具有流体配管，用于供给来自对抗压力供给装置的流体，流体配管形成在外侧模具并与内侧模具连通。因此，具有对抗压力的流体，通过流体配管供给至内侧模具，并通过内侧模具的无数气孔供给至型腔内。

本实施方式的发泡成型系统，所述流体配管，配置在所述内侧模具的型腔周围。

流体配管配置在内侧模具的型腔周围。由于内侧模具的型腔周围配置有流体配管，因此具有对抗压力的流体通过流体配管供给至型腔周围，并且，从那里到型腔是通过内侧模具的无数气孔供给的，因此能够可靠地将具有对抗压力的气体供给至型腔中。

本实施方式的发泡成型系统，所述模具装置，具有供加热媒介和/或冷却媒介流动的媒介配管；所述媒介配管，形成于所述外侧模具。

模具装置具有供加热媒介和/或冷却媒介流动的媒介配管，媒介配管形成于外侧模具。由于覆盖透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的透气性非金属制的外侧模具上形成有媒介配管，因此可以防止加热媒介及冷却媒介流入无数气孔，从而即便是具有透气性金属或透气陶瓷的内侧模具的模具，也同样可以进行模具的温度调节。

本实施方式的发泡成型系统，所述内侧模具，具有多个由非透气性金属制成的壁分隔开的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具块；所述多个内侧模具块与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构；在所述多个内侧模具块的各个内侧模具块上，连通着把由所述对抗压力供给装置供给来的流体供给出去的流体配管。

内侧模具具有多个由非透气性金属制成的壁分隔开的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具块。透气性金属的多个内侧模具块，例如可以采用金属3d打印机通过激光将金属粉末烧结制作而成。内侧模具也可以是用透气性金属素材加工制成。

多个内侧模具块中的各内侧模具块分别与用于供给来自对抗压力供给装置的流体的流体配管连通。因此，例如针对多个内侧模具块的每个型腔内充填熔融树脂，可以配合冷却固化的特定时间节点变更减压的时间节点。这样一来，多个内侧模具块的各型腔501内的成型件的气泡可以形成为所需的大小。即，可以将成型件的特定位置的气泡的状态形成为其所需的状态。

本实施方式的发泡成型系统，所述多个内侧模具块的所述透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。

多个内侧模具块的所述透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。通过涂覆透气性陶瓷，可以确保注入时隔热的时间，减少表皮层的产生，提高复制性能。

本实施方式的发泡成型系统，在覆盖所述多个内侧模具块的各内侧模具块的各个外侧模具上，形成有供加热媒介和/或冷却媒介流动的媒介配管。

覆盖多个内侧模具块的外侧模具上形成有供加热和/或冷却媒介流动的媒介配管。因此，可以分别对应多个内侧模具块调节模具的温度，例如，即使型腔的形状为复杂形状时，整个模具都可以调节至最适当的温度。

本实施方式的发泡成型系统，还包括：对抗压力控制装置，其控制从所述对抗压力装置供给来的流体的压力；所述对抗压力控制装置，在保压/冷却工序中的必要时刻进行减压。

包括控制来自对抗压力装置所供给的流体的压力的对抗压力控制装置。对抗压力控制装置在保压/冷却工序中的必要时刻进行减压。例如可以减压至大气压。由于通过减压可以停止气泡的成长，因此在必要时刻进行减压，可以获得所需大小的气泡。

本实施方式的发泡成型系统，还包括：对抗压力控制装置，其控制从所述对抗压力装置供给来的流体的压力；所述对抗压力控制装置，在保压/冷却工序中的所述多个内侧模具块的各内侧模具块的必要时刻进行减压。

包括控制来自对抗压力装置所供给的流体的压力的对抗压力控制装置。对抗压力控制装置在保压/冷却工序中的多个内侧模具块的各自的熔融树脂冷却固化的必要时刻进行减压。例如可以减压至大气压。因此，多个内侧模具块可以各自获得所需大小的气泡，在必要时刻进行减压，可以获得所需大小的气泡，从而可以使成型件的特定位置的气泡的状态形成为所需状态。

本实施方式的发泡成型系统，所述对抗压力控制装置，在开模工序中控制从所述对抗压力供给装置供给来的流体以特定压力供给。

对抗压力控制装置，在开模工序中控制从所述对抗压力供给装置供给来的流体以特定压力供给。特定压力的大小是能够将模具内固化了的成型件从模具上取下的程度大小就可以。因此，不需要用于将成型件从模具上取下的弹射销，从而可以防止因弹射销所造成的成型件的变形或弹射销所造成的痕迹（成型件表面的白化）等。

本实施方式的发泡成型系统，所述对抗压力供给装置，供给空气、氮气、二氧化碳以及包含氩气的惰性气体，或水及含有酒精的液体中的至少一种流体。

对抗压力供给装置，供给空气、氮气、二氧化碳以及包含氩气的惰性气体，或水及含有酒精的液体中的至少一种流体。由于采用惰性气体从而可以防止成型件的氧化。

本实施方式的模具，是适用于发泡成型的模具，包括透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具，以及覆盖所述内侧模具的采用非透气性金属制成的外侧模具；所述内侧模具与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构。

模具，是适用于发泡成型的模具，包括透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具，以及覆盖所述内侧模具的采用非透气性金属制成的外侧模具。透气性金属为具有无数个微小气孔的金属材料（包括多孔质金属），具有透气性。另外，透气性金属不仅限于在金属材料上预先就设有微小气孔的材料，也包含通过加工而形成微小气孔的情形。气孔的平均直径（例如、几十μm）及气孔率可以适当设定。内侧模具也不仅限于透气性金属，也可以是将如具有透气性的陶瓷这样的无机化合物通过加热处理烧结成的烧结体（成型体）。把内侧模具与外侧模具统称为模具。内侧模具例如可以采用金属3d打印机，将金属粉末通过激光烧结制成具有透气性的多孔质模具。内侧模具也可以通过对透气性金属素材进行加工制作而成。内侧模具51也不仅限于透气性金属，也可以是具有透气性的陶瓷这样的无机化合物通过加热处理烘烤烧结体（成型体）。内侧模具与外侧模具称为组模。内侧模具例如可以采用金属3d打印，将金属粉末通过激光烧结成具有透气性的多孔质的金属制作而成。内侧模具51也可以通过对透气性金属素材进行加工制作而成。因此，型腔内可以通过型腔周围的内侧模具的无数气孔而连通。

本实施方式的模具，所述内侧模具，在所述透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。

内侧模具在透气性金属的表面涂覆有透气性陶瓷。通过涂覆透气性陶瓷，可以确保注入时隔热的时间，减少表皮层的产生，提高复制性能。

本实施方式的模具，在所述外侧模具上，把形成有由所述对抗压力供给装置供给来的流体供给出去的流体配管；在所述内侧模具上连通有所述流体配管。

外侧模具上形成有流体配管，用于供给来自对抗压力供给装置的流体；内侧模具与所述流体配管连通。因此，具有对抗压力的流体通过流体配管供给至内侧模具，并通过内侧模具的无数气孔供给至型腔内。

本实施方式的模具，所述内侧模具，具有多个由非透气性金属制成的壁分隔开的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具块；所述多个内侧模具块与所述外侧模具形成为相嵌结构或一体结构；在所述多个内侧模具块的各个内侧模具块上，连通着把由所述对抗压力供给装置供给来的流体供给出去的流体配管。

内侧模具具有多个由非透气性金属制成的壁分隔开的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具块；在多个内侧模具块的各个内侧模具块上，连通着把由所述对抗压力供给装置供给来的流体供给出去的流体配管。因此，例如，针对多个内侧模具块的每个型腔内充填熔融树脂，可以配合各自冷却固化的特定时间节点改变减压时间节点。因此，多个内侧模具块的各型腔内的成型件的气泡可以分别形成为所需的大小。即可以将成型件的特定位置的气泡的状态形成为其所需的状态。

本实施方式的材料供给机，是适用于发泡形成的材料供给机，在具有对抗压力的流体供给至被非透气性金属制成的外侧模具所覆盖的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的型腔内的状态下，把含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内；在将所述型腔内的气压减压至大气压的状态下取出成型件。

材料供给机，在向通过非透气性金属制的外侧模具所覆盖的透气性金属或透气性陶瓷的内侧模具的型腔内供给具有对抗压力的流体的状态下，向所述型腔内充填含有发泡成分的树脂，对所述型腔内进行减压至大气压的状态下取出成型件。

即使型腔被注入的树脂分割为多个闭塞空间，但在各闭塞空间内，由于有来自内侧模具的无数气孔的气体供给，因此各闭塞空间的压力可以维持在对抗压力，还可以将型腔内的压力控制在适当的数值。因此，可以抑制先行起泡部分的气泡变大，从而使气泡的大小趋于均匀。并且，根据减压的时机可以控制所需大小的气泡。

本实施方式的发泡成型的方法，在含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内的情况下，对减压速度或减压值中的至少一个进行控制。

在含有发泡成分的树脂充填至所述型腔内的情况下，对减压速度或减压值中的至少一个进行控制，从而可以获得具有所需大小气泡的成型件。

如上所述，本实施方式，成型件的特定部分的气泡的大小可以形成为所需大小。一般而言，气泡尺寸较大的部分可以使硬化的树脂变柔软，气泡尺寸较小的部分可以使树脂变硬，因此对整个成型件中的各部分的硬度进行变化可以获得所需制品。

上述实施方式，雌性侧内侧模具与雄性侧内侧模具两者都为透气性金属，但不仅限于此，例如可以是仅雌性侧内侧模具（又称“空腔”）或雄性侧内侧模具（又称“中核”）中任意一方为透气性金属，另一方为非透气性金属。

另外，可以将上述实施方式的至少一部分任意进行组合。