海外調達によるコストダウン、海外アウトソースなどの提案を行っている。機器、自動車部品など幅広い分野へホットランナーシステムを供給している。理念に基づき、多数の新技術で国際特許を取得しており、「オンリーワンホットランナー企業」を目指している。今回紹介するSARS(サース)は、色替え専用ホットランナーシステム(図1)である。増大」などの問題解決に挑戦し、商品化を達成した。近年ホットランナー業界は、市場への新技術の創出が停滞気味である。年間の開発期間を経て商品化に至ったものである。型の量産実績を積み上げている。ホットランナーの構成例である。射出工程では、成形機から樹脂に流動圧力が加わると樹脂が流れ始めるが、その速度分布は流路中心が速く、流路壁面(ホットランナー内面側)では速度がほとんどゼロである(図3)。射出工程での速度分布のため、流路壁面の樹脂が移動しづらい状況となり、樹脂が薄く滞留する。保圧工程では、成形品に加わる圧力によってホットランナー流路内が高圧になり、壁面に樹脂が押し付けられる状況が発生する。冷却工程では樹脂は移動せず、滞留する。A)をはじめ、流路方向の変わる角部(B)やバルブピン回り(C)、樹脂固化層(D)[ノズル部の熱を成形品側に伝えない機能]なども樹脂が滞留しやすいことがわかっている。これらの滞留樹脂は、樹脂の色替え性に影響することに加え、滞留時間が長くなると劣化し、成形品への異物(黒点)混入の原因となり得るため、定期的に除去・排出が必要となる。滞留樹脂に繰り返しせん断を与えることが効果的であると考えた。システムを構築した(図4)。滞留する壁面の樹脂に高圧・高速を繰り返し与え、樹脂を動かし、それを独自の形状をもった排出フィルタ(図5)でキャッチし排出させる方式をとっている(ゲートバルブを閉じて、マニホールド部の滞留樹脂のみを排出流路に強制排出する)。排出フィルタまた、ノズル部においては、樹脂流動中にバルブピンを高速開閉し、流路内を高圧・高速環境におくことで滞留樹脂を排出する(排出バルブを閉じて、成形品側に強制排出する)。これらゲートバルブと排出バルブの開閉タイミングの組合せをコントローラで設定し、効果的に滞留樹脂の排出を行う仕組みとなっている。当社解析チームによる樹脂流動解析(Moldex3D)の結果、滞留樹脂がフィルタ部へ流れる様子[パーティクル(粒子)解析]が確認できた(図6)。粒子解析4.樹脂固化層の影響ノズル先端部には、金型へ熱を伝えないための断熱機能をもった樹脂固化層がある(図7)。樹脂固化層この樹脂固化層は肉厚が厚いほど断熱効果があるが、体積が増えると樹脂の入れ替えが困難になる。この樹脂固化層の入れ替えを促進させるには、前述のバルブピンの高速開閉が大きな効果を上げることがわかってきた。以下で、薄肉でありながら最大限の断熱効果が期待できる。接触部位に発生する高速雰囲気やせん断発熱の影響によるものである。システムの色替え評価を行うために、試作金型を製作し色替え検証を行った(図8)。一般的に、色替えは濃色から淡色が難しい。実施方法は、黒で通常成形後に、成形機シリンダーをナチュラル材にパージし、その後、金型内を黒からナチュラルへパージする手順である。コントローラにあらかじめ用意されたバルブプログラムを紹介する。このバルブプログラムは、専用コントローラから金型側のソレノイドバルブへ信号を送り、ホットランナーのバルブ開閉のタイミングとその開閉時間を制御するものである。1」は、ゲートバルブを高速開閉かつ、排出バルブを常時「開」状態にするものである(図9)。設定した時間内に成形機側で自動パージングすることで、滞留樹脂を効果的に金型外へ排出するものである。2」は、射出信号に連動し、排出バルブとゲートバルブの開閉を行うプログラムである(図10)。これは成形しながら、マニホールド部の滞留樹脂を排出することを目的としている。