プラスチック射出成形製品の寸法管理

金型や製品の種類によって、制御技術や制御方法が異なります。今日は、射出成形製品の成形寸法の制御に関する私の経験についてお話します。射出成形製品について話すときは、射出成形金型について話さなければなりません。一般的に、私は次の側面から始めます。

1. 金型設計の制御

1. まず、金型構造、材質、硬度、精度など、成形プラスチック材料の収縮率が正しいかどうか、製品の3Dサイズが完全かどうかなど、多くの面でユーザーの技術要件を十分に理解し、合理的に処理および分析する必要があります。

2. 収縮穴、フローマーク、抜き勾配、ウェルドライン、亀裂など、射出成形品の外観に影響を与えるすべての箇所を十分に考慮します。

3. 射出成形品の機能やパターン成形を妨げないことを前提に、金型の加工方法を可能な限り簡素化する。

4.パーティング面の選択が適切であるかどうか、金型加工、成形品の外観、バリ取りなどを慎重に選択する必要があります。

5. 排出方法が適切かどうか、排出ロッド、ストリッピングプレート、排出スリーブまたはその他の方法を使用するかどうか、排出ロッドとストリッピングプレートの位置が適切かどうか。

6. サイドコア引き機構が適切で、柔軟性と信頼性があり、詰まりが発生しないかどうか。

7. プラスチック製品にはどの温度制御方法がより適しているか、温度制御油、温度制御水、冷却剤などにどのような構造循環システムが使用されているか、冷却剤穴のサイズ、数量、位置は適切かどうか。

8. ゲートの形状、材料チャネルと供給ポートのサイズ、ゲートの位置とサイズが適切かどうか。

9. 各種モジュールや金型コアの熱処理変形の影響や標準部品の選択が適切かどうか。

10. 射出成形機の射出量、射出圧力、型締力が十分であるか、ノズルR、ゲートスリーブの開口などが適切に一致しているか。

これらの側面から総合的な分析と準備が行われ、製品の初期段階から厳格な管理が課せられる必要があります。

2. プロセス製造の管理

設計段階では総合的かつ十分な検討と調整が行われていますが、実際の生産では依然として多くの問題と困難が存在します。生産では設計の本来の意図を満たすように最善を尽くし、実際の処理ではより効果的で経済的な処理手段を見つける必要があります。

1. 経済的に適応可能な工作機械と設備を選択して、2D および 3D 処理計画を作成します。

2. 生産時の補助準備作業に適切な固定具、ツールの合理的な使用、製品部品の変形防止、製品収縮の変動防止、型抜き時の製品部品の変形防止、金型製造精度の向上、エラーの削減、金型精度の変化防止など、一連の生産プロセスの要件とソリューションを検討することもできます。

3. 英国プラスチック連盟 (BPF) による、金型サイズの誤差の原因とその割合のリストは次のとおりです。

A:金型製造誤差は約1/3、B:金型摩耗による誤差は約1/6、C:成形品の収縮の不均一による誤差は約1/3、D:予想収縮と実際の収縮の不一致による誤差は約1/6

合計誤差 = A+B+C+D なので、金型製造公差は金型サイズ公差の 1/3 未満である必要があることがわかります。そうでないと、金型は成形部品の幾何学的寸法を保証することが困難になります。

3. 生産管理全般

プラスチック部品の成形後の幾何学的寸法の変動は一般的な問題であり、頻繁に発生する現象です。

1. 材料温度と金型温度の制御

プラスチックによって温度要件は異なります。流動性の悪いプラスチックや、2 種類以上の混合材料を使用する場合は状況が異なります。プラスチックは最適なフロー値の範囲内で制御する必要があります。これらは通常簡単に実行できますが、金型温度の制御はより複雑です。成形部品によって、幾何学的形状、サイズ、壁厚比が異なります。冷却システムには特定の要件があります。金型温度は冷却時間を大きく左右します。

したがって、金型を許容できる低温に保つようにして、射出サイクルを短縮し、生産効率を向上させます。金型温度が変化すると、収縮率も変化します。金型温度が安定していれば、寸法精度も安定し、成形品の変形、光沢不良、冷却斑などの欠陥を防ぎ、プラスチックの物理的性質を最良の状態に保てます。もちろん、デバッグプロセスもあり、特にマルチキャビティ成形部品の場合はさらに複雑です。
2. 圧力と排気の調整と制御

金型のデバッグを行う際には、射出圧力の適切さと型締め力のマッチングを判断する必要があります。金型キャビティとコアによって形成された隙間の空気とプラスチックによって発生したガスは、金型の外側の排気溝から排出する必要があります。排気がスムーズでないと、充填不足、溶接跡、焼けが発生します。これらの3つの成形欠陥は、時々同じ部品に現れることがあります。

成形部品の薄肉部の周囲に厚肉部がある場合、金型温度が低すぎると充填不足が発生し、金型温度が高すぎると焼けが発生します。通常、焼けた部分には同時に溶接痕が現れます。排気溝は無視されることが多く、通常は小さな状態です。そのため、通常の状況では、バリがない限り、排気肩の深さはできるだけ深くし、肩の後方に大きな通気溝を開けて、肩の後ろのガスを金型から素早く排出できるようにします。特別な必要がある場合は、エジェクタに排気溝を開けます。理由は同じです。第一に、フラッシュがなく、第二に排気が速く、良い効果を発揮できます。

3. 射出成形部品サイズの補助成形制御

一部のプラスチック部品は、形状やサイズが異なるため、型から取り出した後の温度変化や圧力損失により、さまざまな状況で変形したり反ったりします。このとき、いくつかの補助工具や治具を使用して調整することができます。成形部品が金型から取り出された後、速やかに是正措置を講じることができます。自然に冷却されて成形された後、より良い修正および調整効果が得られます。射出成形プロセス全体にわたって厳格な管理が保証されていれば、射出成形部品のサイズを非常にうまく制御できます。