螺杆、注塑成形机以及注塑成形方法
【专利摘要】本发明提供一种不将过度的剪切力施加于强化纤维就能够消除强化纤维的分布不均的注塑成形机的螺杆。螺杆(10)设置在注塑成形机(1)的加热缸(201)的内部，注塑成形机(1)的加热缸(201)在树脂的输送方向的上游侧被供给树脂颗粒(P)并在下游侧被供给强化纤维(F)，螺杆(10)具备：第一段(21)，其使供给的树脂颗粒(P)熔融；以及第二段(22)，其与第一段(21)相连，将熔融树脂(M)与强化纤维(F)混合。设置在该第二段上的第二螺纹(28)具备外径相对大的大径螺纹(28A)和外径相对小的小径螺纹(28B)。
【专利说明】
螺杆、注塑成形机以及注塑成形方法
技术领域
[0001]本发明涉及含有强化纤维的树脂的注塑成形。
【背景技术】
[0002]通过含有强化纤维而提高了强度的纤维强化树脂的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，在其中混合或混炼纤维后，向注塑成形机的模具注射的方法。
[0003]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。为了实现均匀分散，使混合的条件严格而增强对强化纤维施加的剪切力即可，但过强的剪切力会导致强化纤维的切断。这样一来，与当初的纤维长度相比，成形后的纤维长度大幅缩短，存在得到的成形品不能满足期望的特性的可能性(专利文献I)。从而，需要选择减弱剪切力以防在混合时发生纤维的折损的注塑成形的条件，但这样一来，强化纤维不能均匀地分散在纤维强化树脂中，从而产生分布不均。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2)，但还不足以将强化纤维的块消除。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。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2012-56173号公报
[0007]专利文献2:日本特表2012-511445号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]本发明的目的在于提供一种不将过度的剪切力施加于强化纤维就能够消除强化纤维的分布不均的注塑成形机的螺杆。
[0010]另外，本发明的目的在于提供一种具备此种注射螺杆的注塑成形机。
[0011]并且，本发明的目的在于提供一种使用此种注射螺杆来对含有强化纤维的树脂进行注塑成形的方法。
[0012]用于解决课题的方案
[0013]本发明人等对强化纤维分布不均的原因进行了研究，得到了一个结论。即，在注塑成形的增塑工序中，如图8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的集合即纤维块存在于螺纹的拉侧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不能侵入纤维块的内部，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块的内部传递，导致纤维块不进行开纤。从而，强化纤维F以纤维块的状态被注塑成形，因此强化纤维F在成形品中分布不均。需要说明的是，图8的(a)的空心箭头表示螺杆300旋转的方向，图8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。
[0014]于是，本发明人想到了使位于螺杆槽301的螺纹的推侧305的熔融树脂M的一部分越过螺纹306的顶部T而向相邻的螺杆槽301的拉侧303逆流的方案。即，想要通过使该逆流的熔融树脂M作用于纤维块来促进纤维块的开纤。
[0015]基于以上见解而作成的本发明的螺杆设置在注塑成形机的工作缸的内部，所述注塑成形机的所述工作缸在上游侧被供给树脂原料且在下游侧被供给强化纤维，所述螺杆具备:第一段，其使供给的树脂原料熔融；以及第二段，其与第一段相连，将熔融的树脂原料与供给的强化纤维混合。
[0016]本发明的螺杆的特征在于，在第二段上设置的螺纹具备供熔融的树脂原料从螺杆的下游侧的螺杆槽朝向上游侧的螺杆槽产生逆流的树脂通路。本发明的螺杆通过设置树脂通路而促使熔融树脂M产生逆流。
[0017]需要说明的是，本申请中使用的上游或下游的用语以通过螺杆输送树脂的方向为基准。
[0018]作为本发明的螺杆中的树脂通路的方式，可以从连续地设置在螺纹的回旋方向上的规定范围内的方式A、和设置在螺纹的回旋方向上的一部分的方式B中选择。
[0019]方式A可以选择第二段由一条螺纹构成的第I方式、和第二段由两条螺纹构成的第2方式中的任一个。
[0020]在方式A中，第I方式构成为，在第二段中，大径螺纹与外径相对小的小径螺纹相连而构成一条螺纹。该方式中的逆流通路由小径螺纹的顶部与工作缸之间的间隙构成。
[0021]另外，第2方式构成为，第二段由两条螺纹构成，这两条螺纹具备主螺纹和在由主螺纹形成的螺杆槽中设置的副螺纹，主螺纹构成大径螺纹，副螺纹构成小径螺纹。在该方式中，逆流通路也由小径螺纹的顶部与工作缸之间的间隙构成。
[0022]在第2方式中，副螺纹可以设置在螺杆的轴向的一处或多处。
[0023]另外，在第2方式中，副螺纹可以与被供给强化纤维的部位对应地设置。当然，也可以设置在从被供给强化纤维的部位离开的位置。
[0024]另外，在第2方式中，优选副螺纹的起始端及终端中的任一方或双方相对于主螺纹闭塞。
[0025]另外，方式B可以通过第三方式来实现，所述第三方式由以在螺纹的回旋方向上缺乏连续性的方式在螺纹的一部分设置切口的断续的螺纹构成，树脂通路由该切口构成。
[0026]本发明提供一种应用了上述螺杆的纤维强化树脂的注塑成形机，该注塑成形机具备:工作缸，其形成有排出喷嘴;螺杆，其在工作缸的内部设置为能够旋转并能够沿着旋转轴方向移动;树脂供给部，其将树脂原料向工作缸内供给；以及纤维供给部，其设置得比树脂供给部靠下游侧，将强化纤维向工作缸内供给。
[0027]另外，本发明提供一种应用了上述螺杆的纤维强化树脂的注塑成形方法，该方法为向工作缸供给树脂原料，并且在比树脂原料靠下游侧的位置向工作缸供给强化纤维，从而对强化纤维进行注塑成形的方法，所述工作缸在内部设置有能够旋转并能够沿着旋转轴方向移动的螺杆。
[0028]发明效果
[0029]根据本发明，能够提供一种不将过度的剪切力施加于强化纤维就能够消除强化纤维的分布不均的注塑成形机的螺杆。
【附图说明】
[0030]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。
[0031]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。
[0032]图3是示出本实施方式所涉及的螺杆(第I实施方式)的图，(a)是示出第二段的主要部分的侧视图，(b)是示出由大径螺纹形成的螺杆槽及其附近的剖视图，(C)是示出由小径螺纹形成的螺杆槽及其附近的剖视图，(d)是示出熔融树脂M越过小径螺纹的顶部而逆流的样态的剖视图，(e)是示出对强化纤维F的块起作用的熔融树脂M的图，(f)是示出对强化纤维F的块起作用的剪切力的图。
[0033]图4示出本实施方式所涉及的另一螺杆(第2-1方式)，(a)是示出第二段的主要部分的侧视图，(b)、(c)是设有副螺纹(小径螺纹)的部分的剖视图，(b)示出下游侧，(C)示出上游侧，(d)、(e)分别是示出在(b)、(C)中熔融树脂M越过屏障螺纹的顶部而逆流的样态的剖视图。
[0034]图5示出本实施方式所涉及的又一螺杆(第2-2方式)，(a)是示出第二段的主要部分的侧视图，(b)是设有副螺纹(小径螺纹)的部分的剖视图，(C)是未设有副螺纹的部分的剖视图，(d)、(e)分别是示出(b)、(c)中的熔融树脂M、强化纤维F的举动的剖视图。
[0035]图6是表示图5所涉及的螺杆的变形例的图。
[0036]图7示出本实施方式所涉及的又一螺杆(第3方式)，(a)是示出第二段的主要部分的侧视图，(b)是设有副螺纹(小径螺纹)的部分的剖视图，(C)是未设有副螺纹的部分的剖视图，(d)、(e)分别是示出(b)、(c)中的熔融树脂M、强化纤维F的举动的剖视图。
[0037]图8示出现有的螺杆，(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块与熔融树脂的块在螺杆槽的内部分离存在的样态的剖视图。
【具体实施方式】
[0038]以下，基于附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。
[0039][第I实施方式]
[0040]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、以及对上述的单元的动作进行控制的控制部50。
[0041]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。
[0042][合模单元的结构]
[0043]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。
[0044]上述的各要素按照控制部50的指示来进行必要的动作。
[0045][合模单元的动作]
[0046]合模单元100的概要的动作如下。
[0047]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。
[0048]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。
[0049][增塑单元的结构]
[0050]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。
[0051 ]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。
[0052]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。对于后述的实施方式也是同样的。
[0053]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。
[0054]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而逐渐变浅，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8所示，熔融树脂M和强化纤维F被区分开。
[0055]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。
[0056]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。
[0057]接下来，第二段22如图3的(a)所示，第二螺纹28具备外径大的大径螺纹28A和外径小的小径螺纹28B。此处所说的外径的大小是相对的，小径螺纹28B设定为外径(半径)比大径螺纹28A小δ。
[0058]通常，螺杆的螺纹以其顶部能够沿加热缸的内径面滑动的方式设定外径。如图3的(b)、(c)所示，本实施方式的大径螺纹28Α相当于能够沿加热缸的内径面滑动的螺纹，小径螺纹28B形成为其顶部T从加热缸201的内径面离开。此处生成的空隙构成本发明中的产生熔融树脂M的逆流的树脂通路。
[0059]螺杆10从供强化纤维F投入的上游侧起依次配置有大径螺纹28A、小径螺纹28B以及大径螺纹28A。
[0060]关于在第二段22上设置小径螺纹28B所实现的效果，将在对注塑成形的过程进行说明之后提及。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]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。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，因此纤维块与熔融树脂M在各螺杆槽内分别接触、混合，从而对熔融树脂M向纤维块的浸渗有效。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槽内的取入效率提高。
[0065]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。
[0066]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直接投入连续纤维、所谓的粗纱状态的纤维(以下，称为粗纱纤维)，也可以是投入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，也可以将粗纱纤维和短切纤维以规定的比例混合并投入。
[0067]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。
[0068]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。
[0069][增塑单元的动作]
[0070]增塑单元200的概要的动作如下。需要说明的是，请参照图1。
[0071]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。
[0072][注塑成形的过程]
[0073]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。
[0074]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。
[0075]接下来，参照图2以及图3对与本实施方式关联的增塑工序和注射工序依次进行说明。
[0076][增塑工序]
[0077]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。在增塑刚开始时，螺杆1位于加热缸201的下游，使螺杆1从其初始位置起一边旋转一边后退(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—边接受剪切力而被加热，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时，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、分散到熔融树脂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—起被输送至加热缸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”)。
[0078]图2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，“未熔融树脂”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。
[0079][注射工序]
[0080]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，从而存积在螺杆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。
[0081]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。
[0082][小径螺纹28B的效果]
[0083]接下来，对在本实施方式中设置小径螺纹28B的效果进行说明。
[0084]第二段22在增塑工序中，由其供给部25接受强化纤维F的供给。如之前参照图8所述的那样，在螺纹径固定的现有的螺杆中，强化纤维F成为纤维块而存在于螺纹的拉侧。小径螺纹28B是为了对该纤维块进行开纤以便于强化纤维F的均匀分散而设置的。以下，参照图3进行说明。需要说明的是，以下为了与第2实施方式以及第3实施方式进行区别，将螺杆10称为螺杆10A。
[0085]螺杆1A在第二段22上具备大径螺纹28A和小径螺纹28B，当螺杆1A配设在加热缸201的内部时，如图3的(b)、( c)所示，即使大径螺纹28A的顶部T与加热缸201的内径面2011抵接，小径螺纹28B的顶部T与加热缸201的内径面2011之间也产生间隙(δ)。
[0086]从而，如图3的(d)所示，在螺纹的推侧35滞留的熔融树脂M的一部分越过顶部Τ，从而向上游侧的螺杆槽31产生逆流400。越过顶部T后的区域是存在纤维块的螺杆槽31的拉侧33，因此逆流的熔融树脂M从加热缸201的径向外侧(以下，称为上方)覆盖在成为纤维块的强化纤维F上。这样，通过设置小径螺纹28B，由此纤维块不仅与位于侧方的推侧35的熔融树脂M接触，还从上方与熔融树脂M接触。需要说明的是，在图3的(d)中，熔融树脂M的流动由虚线箭头表示。
[0087]需要说明的是，熔融树脂M的逆流400是指，相对于增塑工序中的熔融树脂M从上游朝向下游(从图中的右侧朝向左侧)输送而向其反向(从图中的左侧朝向右侧)流动。
[0088]在此，为了使纤维块开纤，与螺杆1A的旋转相伴的熔融树脂M的回旋流引起的剪切力不仅作用于纤维块的外周还作用于纤维块的内部是很重要的。
[0089]如上述那样，通过设置小径螺纹28B，如图3的(e)中的箭头e所示，不仅从侧面SS还从上表面US与纤维块G进行接触的熔融树脂M进入纤维块G (简化为由长方体表示)的内部而浸渗。从而，与熔融树脂M仅从侧面SS浸渗的情况相比，剪切力以熔融树脂M为媒介而传递至纤维块G内部的更广泛的范围，其结果是，纤维块G的开纤得到促进。另外，如图3的(f)所示，在螺杆1A旋转时，不仅在纤维块G的侧面SS处，在纤维块G的上表面US处也能够以粘着性高的熔融树脂为媒介而不在工作缸的内径面201T上滑动地对纤维块G作用剪切力S，因此开纤得到进一步促进。
[0090]只要能够使熔融树脂M逆流，则在第二段22上设置小径螺纹28B的位置是任意的。从而，在供给部25以及压缩部26中的任一方上均可以设置小径螺纹28B，但优选设置在供给部25上。这样一来，在供给部25处促进强化纤维F的开纤之后，将熔融树脂M输送至与供给部25相比能够作用更强的剪切力的压缩部26，由此能够有助于熔融树脂M中的强化纤维F的均匀分散。另外，能够在供给部25处促进强化纤维F的开纤而使纤维块G变小之后，向槽深逐渐减小的压缩部26输送，因此能够防止大的纤维块G闭塞压缩部26的槽内。另外，也可以将多个小径螺纹28B隔开间隔而设置在多处。在该情况下，能够进一步促进强化纤维F的开纤。
[0091]第二段22具备大径螺纹28A。
[0092]这是为了保证螺杆1A的稳定的旋转。即，也可以将第二段22的第二螺纹28全部替换为小径螺纹28B，但这样一来，在加热缸201的内径面2011与第二螺纹28的顶部T之间的轴向上的整个区域内产生间隙。由此，在使螺杆1A旋转时，第二段22振摆回转，可能会产生螺杆1A的异常磨损、异常振动。于是，在本实施方式中，在小径螺纹28B的前后(上游侧以及下游侧)设置大径螺纹28A，使该大径螺纹28A作为轴承而发挥功能，由此防止第二段22的振摆回转，保证螺杆1A的稳定的旋转。需要说明的是，也可以代替小径螺纹28B的上游侧的大径螺纹28A而使用第一段21的第一螺纹27，从而仅在小径螺纹28B的下游侧设置大径螺纹28A。
[0093]在本实施方式中，优选间隙δ的大小的下限值为0.1mm，上限值为8mm及槽深的60%中的较小的一方。这是因为，若小于0.1_，则存在强化纤维F闭塞间隙δ而难以产生逆流400的情况。若大于8_及槽深的60%中的较小的一方，则虽然纤维块G上覆盖的熔融树脂M的量变多而熔融树脂M向纤维块G的浸渗得到促进，但螺杆10的向下游侧的树脂输送能力不足而存在成形生成效率降低的可能性。另外，与进行了搅拌的下游侧相比，刚投入纤维后不久的上游侧的纤维块G的大小更大，因而若上游侧的δ小则强化纤维F变得容易闭塞间隙δ，因此优选间隙S从上游侧朝向下游侧而逐渐减小或阶段性地缩小。
[0094][第2实施方式]
[0095]在第I实施方式中对螺纹为一条的所谓的单螺纹螺杆进行了说明，但在第二段22中可以应用具备由主螺纹和副螺纹构成的两条螺纹的双螺纹。以下，将应用了双螺纹的螺杆作为第2实施方式来进行说明。第2实施方式包括在被供给强化纤维F的部位应用双螺纹的第2-1方式、以及在从被供给强化纤维F的部位离开的下游区域应用双螺纹的第2-2方式。
[0096]需要说明的是，将第I实施方式中的第二螺纹28视为构成主螺纹的螺纹，以下，将第二螺纹28在措辞上换成主螺纹28，将副螺纹标记为副螺纹29。关于其他部分，对与第I实施方式相同的要素引用与第I实施方式相同的附图标记，以下，以与第I实施方式不同的部分为中心进行说明。
[0097][第2-1 方式]
[0098]如图4的(a)、(b)、(C)所示，第2-1方式所涉及的螺杆1B具备主螺纹28和副螺纹29。需要说明的是，图4的(b)示出下游侧的任意的位置的剖面，图4的(c)示出上游侧的任意的位置的剖面。
[0099]主螺纹28设置在第二段22的轴向上的大致整个区域，由其顶部T确定的外径设定为在全长范围内相等。主螺纹28在压缩部26处不伴有副螺纹29而单独设置。主螺纹28的外径设定为与第I实施方式中的大径螺纹28A相同。需要说明的是，将主螺纹28的顶部标记为T28，将副螺纹29的顶部标记为T29。
[0100]副螺纹29设置在前后相邻的主螺纹28之间，且具备与主螺纹28的螺距相同的螺距或者比主螺纹28大的螺距，如图4的(b)、(c)所示，将设置在相邻的主螺纹28之间的螺杆槽31区分为下游侧的拉侧槽31A和上游侧的推侧槽31B。副螺纹29设定为外径比主螺纹28小，与第I实施方式的小径螺纹28B对应。
[0101]副螺纹29设置在第二段22的上游侧的区域X(图4的(a))，该区域X包括供强化纤维F向加热缸201的内部供给的排气孔206的投影区域。即，供给的强化纤维F落下或者被强制导入到形成有副螺纹29的区域X的范围。尤其在增塑工序开始时，如图4的(a)所示，以使排气孔206以副螺纹29为界而跨到螺杆槽31的两侧的方式设定螺杆1B的位置。
[0102]接下来，对第2-1方式所涉及的螺杆1B的作用以及效果进行说明。
[0103]来源于从树脂供给料斗207供给的树脂颗粒P的熔融树脂M被从第一段21送入第二段22。这样一来，恪融树脂M进入螺杆1B的副螺纹29与位于比副螺纹29靠下游侧的位置的主螺纹28之间的拉侧槽31A。如图4的(e)所示，进入到拉侧槽31A的熔融树脂M的一部分随着螺杆1B的旋转，越过副螺纹29的顶部T29而向推侧槽3IB逆流。越过副螺纹29的熔融树脂M覆盖在导入到推侧槽31B内的强化纤维F上而浸渗至强化纤维F的内部。需要说明的是，本实施方式中的副螺纹29的顶部T29与加热缸201的内径面2011之间的间隙构成本发明中的熔融的树脂原料产生逆流的树脂通路。
[0104]另一方面，强化纤维F供给至推侧槽31B和拉侧槽31A这双方。从而，在推侧槽31B中，强化纤维F被卷入逆流的熔融树脂M，并且在拉侧槽31A中，强化纤维F被从上方压入熔融树脂M。
[0105]在此，从第一段21送入第二段22的熔融树脂M只有一部分越过副螺纹29，大部分停留在拉侧槽31A，并且拉侧槽31A的宽度比第一段21的螺杆槽窄。由此，供给的强化纤维F能够成为纤维块G而存在的有空隙的空间大幅缩小，因此拉侧槽31A的内部的熔融树脂M的填充程度高。从而，纤维供给装置213的压入力作为向熔融树脂M的内部压入强化纤维F的力而有效地发挥作用，因此熔融树脂M向纤维块G的浸渗得以促进，其结果是，熔融树脂M进入强化纤维F与强化纤维F之间而使纤维彼此的缠绕变弱、或者使纤维束的束合剂由于熔融树脂M的热量而熔融或者分解等，从而使束合力变弱，得以促进开纤。
[0106]另外，与主螺纹28连结的副螺纹29的起始端29S处的螺距可以与副螺纹29的轴向中央部的螺距为相同的大小，也可以为图4的(a)那样。即，在本发明中，可以使副螺纹29的起始端29S处的螺距比副螺纹29的轴向中央部的螺距大，提前缩小拉侧槽31A的槽宽。通过提前缩小拉侧槽31A的槽宽，能够进一步提高拉侧槽31A的内部的熔融树脂M的填充程度。这样一来，纤维供给装置213的压入力作为向熔融树脂M的内部压入强化纤维F的力而有效地发挥作用，并且使拉侧槽31A内的熔融树脂M的压力增大，能够促进从拉侧槽31A向推侧槽31B的逆流。
[0107]从拉侧槽31A向推侧槽31B逆流的熔融树脂M浸渗于强化纤维F，在通过副螺纹29的顶部T29与加热缸201的内径面之间的间隙而进行逆流时，相应的剪切力起作用，因此能够进一步促进与熔融树脂M—起从拉侧槽31A向推侧槽31B逆流的纤维块G的开纤。
[0108]伴随着螺杆1B的旋转，拉侧槽31A中的熔融树脂M向纤维块G的浸渗和熔融树脂M逆流时的强剪切力的作用持续，熔融树脂M到达副螺纹29的终点。在该过程中，如图4的(d)所示，拉侧槽31A的宽度变窄，从拉侧槽31A向宽度变宽的推侧槽31B逆流的熔融树脂M中分散有开纤的强化纤维F。
[0109]本实施方式的副螺纹29的起始端29S与终端29E这双方相对于主螺纹28闭塞，但这在本实施方式中并不是必须要素。然而，若起始端29S与终端29E从主螺纹28离开，则熔融树脂M从其间隙泄漏，与此相对，若闭塞，则熔融树脂M能够不泄漏地越过副螺纹29的顶部T29而被赋予剪切力。
[0110][第2-2 方式]
[0111]如图5的(a)、(b)、(c)所示，第2-2方式所涉及的螺杆1C在比强化纤维F的投入部靠下游的位置设置副螺纹29。除此之外，螺杆1C与第2-1方式的螺杆1B的结构相同，因此，以下以与螺杆1B的不同点为中心进行说明。
[0112]在螺杆1C中，副螺纹29大致从供给部25的中央部分起设置到下游端，另一方面，在比设置有副螺纹29的区域靠上游侧的位置单独地设置主螺纹28。从而，从供给强化纤维F后直至强化纤维F到达副螺纹29之前，如图5的(e)所示，与第I实施方式中示出的情况同样地，熔融树脂M与强化纤维F被推侧槽31B和拉侧槽31A划分开。
[0113]随着螺杆1C的旋转，熔融树脂M和强化纤维F向下游输送，到达设置有副螺纹29的双螺纹区。这样一来，熔融树脂M与强化纤维F—起被引导至拉侧槽31A。当进一步向下游侧输送时，随着拉侧槽31A的宽度逐渐变窄，如图5的(d)所示，熔融树脂M伴着强化纤维F越过副螺纹29的顶部T29而向推侧槽31B逆流。在通过副螺纹29的顶部T29与加热缸201的内径面2011之间的间隙时，强剪切力起作用，因此移送至推侧槽31B的强化纤维F的开纤得到促进。但是，设想即使越过副螺纹29的顶部T29也残留有开纤不充分的纤维块G的情况。然而，对在副螺纹29的拉侧侧面分布不均的该纤维块G而言，与第2-1方式同样地，与强化纤维F相伴的熔融树脂M的从拉侧槽31A向推侧槽31B的逆流持续直至副螺纹29的终端。由此，越过副螺纹29的顶部T29的熔融树脂M覆盖在副螺纹29的拉侧侧面分布不均的纤维块G，由此促进熔融树脂M浸渗到纤维块G的内部，从而进一步促进推侧槽31B内的熔融树脂M的强化纤维F的开纤直至强化纤维F均匀地分散。
[0114]螺杆1C使设置副螺纹29的范围增长，因此推侧槽3IB以及拉侧槽31A各自的宽度扩展平缓，但如图6的(a)所示，也可以缩短设置副螺纹29的范围而使宽度扩展陡峭。在该情况下，能够增强在越过副螺纹29时起作用的每单位时间的剪切力。
[0115]如图6的(b)所示，该短的副螺纹29隔开间隔而设置在多处(在此为两处)，由此能够进一步促进强化纤维F的开纤。
[0116]另外，在多处设置副螺纹29的情况下，组合的螺纹的组合是任意的。例如，可以如图6的(b)那样组合区域X的长度相同的副螺纹29，也可以组合区域X的长度不同的副螺纹29。在前者的情况下，可以将图4的(a)或者图5的(a)那样的区域X的长度长的副螺纹29彼此组合。另外，在后者的情况下，可以将图4的(a)或者图5的(a)那样的区域X的长度长的副螺纹29与图6的(a)那样的区域X的长度短的副螺纹29组合。
[0117]另外，第2-1方式以及第2-2方式中的主螺纹28与副螺纹29的高度之差即间隙δ优选与实施例1相同。即，优选间隙S的下限值为0.1mm，上限值为8mm及槽深的60%中的较小的一方，优选间隙S从上游侧朝向下游侧阶段性地缩小、或者在区域X的全长范围内逐渐减小、或者在区域X的局部范围内逐渐减小。尤其是在多处具备副螺纹29的情况下，可以使各处的副螺纹29的间隙δ从下游侧朝向上游侧逐渐减小，也可以使各处的副螺纹29的间隙δ分别固定，使设置在下游侧的副螺纹29的间隙δ相对于设置在上游侧的副螺纹29的间隙δ相对减小。在该情况下，与第I方式所示的情况同样地，能够通过减小下游侧的S来对进行了搅拌的纤维块G施加适度的剪切，因此对开纤是有效的。尤其是通过增大上游侧的间隙δ，能够在开纤未进展的大的纤维块G进入副螺纹29的顶部T29部的间隙δ时，防止受到急剧的变形而产生过大的剪切力所引起的强化纤维F的折损。
[0118]另外，副螺纹29的区域X的长度优选为1.5X D?12 X D(D为加热缸201的内径)。
[0119]若区域X比1.5X D短，则由于拉侧槽3IA的槽截面面积急剧地缩小，纤维块G受到急剧的变形而产生过大的压缩力以及剪切力，从而容易产生强化纤维F的折损。另外，大的纤维块G不得不在短距离内流入小的间隙δ，间隙δ可能会由于纤维块G而闭塞，从而不再产生熔融树脂M从下游侧向上游侧的逆流。
[0120]若区域X比12X D长，则熔融树脂M覆盖在纤维块G上的区域变大，因此熔融树脂M向纤维块G的浸渗得到促进，但在熔融树脂M到达副螺纹29的终端29Ε为止的期间，大半熔融树脂M越过副螺纹29。这样一来，在终端29Ε附近仅残留缺乏流动性以及螺杆10的输送性的纤维块G，存在纤维块G不能越过副螺纹29而滞留在拉侧槽31Α内的可能性。
[0121]另外，拉侧槽31Α的槽深也可以在区域X的全长范围内固定(供给部25或计量部71)。然而并不限于此，为了防止熔融树脂M或者纤维块G滞留在副螺纹29的终端29Ε，拉侧槽31Α的槽深优选副螺纹29的终端29Ε附近作为压缩部26而从上游侧朝向下游侧逐渐减小。就从供给部25向压缩部26切换的切换位置而言，可以在比区域X靠上游侧的位置从供给部25切换为压缩部26，也可以在区域X的内部从供给部25切换为压缩部26。尤其优选从拉侧槽31Α的槽底至副螺纹29的顶部T29槽深逐渐减少，使得拉侧槽31Α在副螺纹29的终端29Ε处消失。在该情况下，在终端29Ε处拉侧槽31Α的槽深逐渐减小的梯度可以与压缩部26的梯度相同，也可以在终端29Ε附近切换梯度而成为比压缩部26的梯度大或小的梯度。
[0122][第3实施方式]
[0123]在第I实施方式以及第2实施方式中，对熔融的树脂原料产生逆流的树脂通路连续地设置在螺纹的回旋方向的规定范围内的例子进行了说明，但本发明可以将树脂通路设置在螺纹的回旋方向的一部分。以下，将在螺纹的回旋方向的一部分应用树脂通路的螺杆作为第3实施方式来进行说明。
[0124]需要说明的是，对与第I实施方式相同的要素引用与第I实施方式相同的附图标记，以下，以与第I实施方式不同的部分为中心进行说明。
[0125]如图7的(a)所示，第3实施方式所涉及的螺杆1F在第二螺纹28的一部分设置有切口 75，通过由切口 75划分的上游侧的螺纹28C和下游侧的螺纹28D来构成断续的第二螺纹28。就第二螺纹28而言，将在回旋方向上连续的第二螺纹28的一部分切去而作为上游侧的螺纹28C的终端，上游侧的螺杆槽与下游侧的螺杆槽以切口 75为界而在槽底连结。在上游侧的螺纹28C的终端与下游侧的螺纹28D的起始端之间设置有间隙(δ)，该间隙(δ)相当于本发明的熔融树脂M产生逆流的树脂通路。
[0126]接下来，对第3实施方式所涉及的螺杆1F的作用以及效果进行说明。
[0127]螺杆1F在第二段的第二螺纹28的一部分设置切口75，从而具备设有间隙(δ)的断续的螺纹，上游侧的螺杆槽与下游侧的螺杆槽在槽底连结。
[0128]从而，如图7的(a)所示，在螺纹的推侧35滞留的熔融树脂M的一部分通过在上游侧螺纹28C的终端28E与下游侧螺纹28D的起始端28S之间形成间隙(δ)的切口 75，而向上游侧的螺杆槽31逆流。通过间隙(δ)后的区域是存在纤维块G的螺杆槽31的拉侧33，因此逆流的熔融树脂M从拉侧33主要自侧方覆盖在成为纤维块G的强化纤维F上。这样，通过设置切口75，从而纤维块G不仅与位于侧方的推侧35的熔融树脂M接触，还从拉侧33与熔融树脂M接触。需要说明的是，在图7的(a)中，熔融树脂M的流动由虚线箭头表示。
[0129]只要能够使熔融树脂M逆流，则在第二段22上设置螺纹的切口75的位置、大小以及数量是任意的。
[0130]另外，具有切口75的第二螺纹28的条数不限于一条，如图7的(b)所示，也可以设置周向的相位彼此不同的多条第二螺纹28、28。在设置多条第二螺纹28、28的情况下，可以仅重叠第二螺纹28、28各自的一部分，也可以重叠全部。在该情况下，在各第二螺纹28、28上设置切口 75，因此间隙δ成为多个。
[0131]另外，就螺纹条数而言，优选如图8的(C)那样，上游侧的螺纹条数比下游侧的螺纹条数少，从而促进强化纤维F的开纤而使纤维块G依次细化变小，使树脂覆盖在更小的纤维块G的表面并向纤维块G浸渗，使得能够向槽深逐渐减小的压缩部26输送。图8的(c)示出上游侧的条数为两条、下游侧的条数为三条的例子。
[0132]另外，在具备多个间隙δ的情况下，间隙δ可以全部是相同的宽度，也可以是不同的宽度。与进行了搅拌的下游侧相比，刚投入纤维后不久的上游侧的纤维块G的大小更大，因而若上游侧的S小则强化纤维F容易闭塞间隙δ。于是，优选间隙δ从上游侧朝向下游侧而逐渐减小或阶段性地缩小。另外，能够在供给部25处促进强化纤维F的开纤而使纤维块G变小之后，向槽深逐渐减小的压缩部26输送，因此能够防止大的纤维块G闭塞压缩部26的槽内。
[0133]另外，如图7的(d)所示，就断续的第二螺纹28而言，可以相对于上游侧的螺纹28C的回旋方向的延长线错开相位而设置下游侧的螺纹28D。在该情况下，在螺纹的终端部，纤维块G与逆流来的熔融树脂M的接触面积增大，因此熔融树脂M向纤维块G的浸渗得以促进。
[0134]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。
[0135]另外，可以将第I方式的小径螺纹28B与第2方式的副螺纹29组合而隔开间隔设置，也可以在小径螺纹28B的螺杆槽31内设置副螺纹29。另外，可以将第I实施方式至第3实施方式的螺纹任意组合来设置。
[0136]另外，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。
[0137]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。
[0138]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。
[0139]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。
[0140]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。
[0141]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的块中熔融，进入纤维束中而促进纤维束的开纤。
[0142]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%。
[0143]附图标记说明
[0144]I注塑成形机
[0145]10、1B ?1G螺杆
[0146]21第一段
[0147]22第二段
[0148]23供给部
[0149]24压缩部
[0150]25供给部
[0151]26压缩部
[0152]27第一螺纹
[0153]28第二螺纹、主螺纹
[0154]28A大径螺纹
[0155]28B小径螺纹
[0156]28C螺纹
[0157]28D螺纹
[0158]28E终端
[0159]28S起始端
[0160]29副螺纹
[0161]29E终端
[0162]29S起始端
[0163]31螺杆槽
[0164]31A拉侧槽
[0165]31B推侧槽
[0166]33拉侧
[0167]35推侧
[0168]50控制部
[0169]70计量部
[0170]71计量部
[0171]75切口
[0172]100合模单元
[0173]101基架
[0174]103固定模具
[0175]105固定模板
[0176]107滑动构件
[0177]109可动模具
[0178]111可动模板
[0179]113液压缸
[0180]115连接杆
[0181]117液压缸
[0182]119柱塞
[0183]121外螺纹部
[0184]123对开螺母
[0185]200增塑单元
[0186]201加热缸
[0187]2011内径面
[0188]203排出喷嘴
[0189]206排气孔
[0190]207树脂供给料斗
[0191]208供给孔
[0192]209第一电动机
[0193]211第二电动机
[0194]213纤维供给装置
[0195]214双轴型螺旋给料器
[0196]215颗粒供给装置
[0197]218粗纱切割器
[0198]300螺杆
[0199]301螺杆槽
[0200]303拉侧[0201 ]305推侧
[0202]306螺纹
[0203]310工作缸
[0204]400逆流
[0205]F强化纤维
[0206]G纤维块
[0207]M、Mr熔融树脂
[0208]P树脂颗粒
[0209]T、T28、T29顶部
[0210]δ间隙
【主权项】
1.一种螺杆，其设置在注塑成形机的工作缸的内部，所述注塑成形机的所述工作缸在上游侧被供给树脂原料且在下游侧被供给强化纤维， 所述螺杆的特征在于，具备: 第一段，其使供给的所述树脂原料熔融；以及 第二段，其与所述第一段相连，将熔融的所述树脂原料与供给的所述强化纤维混合，在所述第二段上设置的螺纹具备树脂通路，所述树脂通路供熔融的所述树脂原料从所述螺杆的下游侧的螺杆槽朝向上游侧的螺杆槽产生逆流。2.—种螺杆，其特征在于， 在所述第二段上设置的螺纹具备外径相对大的大径螺纹和外径相对小的小径螺纹， 所述逆流通路由所述小径螺纹的顶部与所述工作缸之间的间隙构成。3.根据权利要求2所述的螺杆，其中， 在所述第二段中，所述大径螺纹与所述小径螺纹相连而构成一条所述螺纹。4.根据权利要求2所述的螺杆，其中， 所述第二段的所述螺纹由两条螺纹构成，所述两条螺纹具备主螺纹、以及在由所述主螺纹形成的螺杆槽中设置的副螺纹， 所述主螺纹构成所述大径螺纹，所述副螺纹构成所述小径螺纹。5.根据权利要求4所述的螺杆，其中， 所述副螺纹设置在所述螺杆的轴向的一处或多处。6.根据权利要求4所述的螺杆，其中， 所述副螺纹与被供给所述强化纤维的部位对应地设置。7.根据权利要求4至6中任一项所述的螺杆，其中， 所述副螺纹的起始端及终端中的任一方或双方相对于所述主螺纹闭塞。8.根据权利要求1所述的螺杆，其中， 在所述第二段上设置的所述螺纹是以在所述螺纹的回旋方向上缺乏连续性的方式在所述螺纹的一部分设置切口而成的断续的螺纹， 所述树脂通路由所述切口构成。9.一种纤维强化树脂的注塑成形机，其特征在于，具备: 工作缸，其形成有排出喷嘴； 螺杆，其在所述工作缸的内部设置为能够旋转并能够沿着旋转轴方向移动； 树脂供给部，其将树脂原料向所述工作缸内供给；以及 纤维供给部，其设置得比所述树脂供给部靠下游侧，将强化纤维向所述工作缸内供给， 所述螺杆应用权利要求1至8中任一项所述的螺杆。10.一种纤维强化树脂的注塑成形方法，其为向工作缸供给树脂原料，并且在比所述树脂原料靠下游侧的位置向工作缸供给强化纤维，从而对强化纤维进行注塑成形的方法，所述工作缸在内部设置有能够旋转并能够沿着旋转轴方向移动的螺杆， 所述纤维强化树脂的注塑成形方法的特征在于， 所述螺杆应用权利要求1至8中任一项所述的螺杆。11.一种注塑成形方法，其为向工作缸供给树脂原料，并且在比所述树脂原料靠下游侧的位置向工作缸供给强化纤维，从而对强化纤维进行注塑成形的方法，所述工作缸在内部设置有能够旋转并能够沿着旋转轴方向移动的螺杆， 所述注塑成形方法的特征在于， 所述螺杆具备: 第一段，其使供给的所述树脂原料熔融；以及 第二段，其与所述第一段相连，将熔融的所述树脂原料与供给的所述强化纤维混合， 在所述第二段中，所述树脂原料越过在所述螺杆上设置的螺纹的顶部而流入上游侧的螺杆槽内。
【文档编号】B29C45/47GK105934320SQ201480073788
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年6月9日
【发明人】苅谷俊彦, 信田宗宏, 户田直树, 木下清, 山口雄志
【申请人】三菱重工塑胶科技股份有限公司