の プラスチック部品の射出成形プロセスは 、主に型締め～充填～（ガスアシスト、水アシスト）保圧～冷却～型開き～脱型の6段階で構成されます。
射出成形工程の充填段階
充填は射出成形サイクル全体の最初のステップであり、時間は金型を閉じてから金型キャビティが約 95% まで充填されるまででカウントされます。理論的には、充填時間が短いほど成形効率は高くなります。ただし、実際の生産では、成形時間はさまざまな条件に左右されます。
高速充填。 高せん断速度による高速充填、せん断減粘効果と粘度低下の存在によるプラスチックの全体的な流動抵抗が減少します。局所的な粘性加熱効果により、硬化層の厚さも薄くなります。したがって、流量制御フェーズでは、充填動作は充填される容積サイズに依存することがよくあります。つまり、流量制御段階では、高速充填により溶融物のせん断減粘効果が大きくなることが多く、薄肉の冷却効果は明らかではないため、速度の利用が優先されます。
低充填率。 熱伝達制御された低速充填は、せん断速度が低く、局所粘度が高く、流動抵抗が高くなります。熱可塑性樹脂の補充速度が遅いため、流れが遅くなり、熱伝達効果がより顕著になり、冷たい金型壁の熱がすぐに奪われます。比較的少量の粘性加熱現象により、硬化層の厚さが厚くなり、壁の薄い部分の流動抵抗がさらに増加します。
射出成形工程保圧ステージ
保持段階では、かなり高い圧力により、プラスチックは部分的に圧縮可能な特性を示します。高圧領域では、プラスチックの密度がより高く、密度が高くなります。圧力が低い領域では、プラスチックが緩んで密度が低くなるため、密度分布が位置と時間とともに変化します。保持プロセス中のプラスチックの流量は非常に低く、流れはもはや支配的な役割を果たしません。圧力は保持プロセスに影響を与える主な要因です。保持プロセス中にプラスチックが金型キャビティに充填され、徐々に硬化した溶融物がこのとき圧力を伝達する媒体として使用されます。
射出成形機の選定にあたっては、型浮き現象を防止し、効果的に保圧が行える型締力を備えた射出成形機を選定する必要があります。
新しい射出成形環境条件では、ガスアシスト成形、水アシスト成形、発泡射出成形などの新しい射出成形プロセスを考慮する必要があります。
射出成形プロセスの冷却段階
成形サイクルは、 射出成形は 、型締め時間、充填時間、保持時間、冷却時間、脱型時間で構成されます。このうち冷却時間が最も大きな割合を占め、約70％～80％を占めます。したがって、冷却時間は成形サイクルの長さとプラスチック製品の歩留まりに直接影響します。離型時のプラスチック製品の温度は、残留応力によるプラスチック製品の緩和や、離型時の外力による反りや変形を防ぐため、プラスチック製品の熱変形温度以下に冷却する必要があります。
製品の冷却速度に影響を与える要因は次のとおりです。
プラスチック製品のデザイン面。主にプラスチック製品の肉厚を指します。製品の厚みが厚くなるほど、冷却時間は長くなります。一般的に、冷却時間はプラスチック製品の厚さの 2 乗、またはランナーの最大直径の 1.6 倍にほぼ比例します。つまり、プラスチック製品の厚さが 2 倍になると、冷却時間は 4 倍になります。
金型の材質とその冷却方法。金型コア、キャビティ材料、金型フレーム材料などの金型材料は、冷却速度に大きな影響を与えます。金型材料の熱伝導率が高いほど、単位時間当たりのプラスチックからの熱伝達効果が大きくなり、冷却時間が短くなります。
冷却水配管の構成方法。冷却水パイプは金型キャビティに近いほどパイプ径が大きく本数が多いほど冷却効果が良くなり、冷却時間が短くなります。
冷却液の流量。 冷却水の流量が多いほど、冷却水が熱対流により熱を奪う効果が大きくなります。
冷却剤の性質。 冷却剤の粘度と熱伝達係数も金型の熱伝達効果に影響します。クーラントの粘度が低いほど熱伝達係数が高く、温度が低いほど冷却効果が高くなります。
プラスチックの選択。 プラスチックの熱は、プラスチックが熱い場所から冷たい場所にどれだけ早く熱を伝えるかを表します。プラスチックの熱伝導率が高いほど熱伝導率が良く、プラスチックの比熱が低いほど温度変化が起こりやすく熱が逃げやすくなり、熱伝導率が良くなり冷却時間が短くなります。必須。
処理パラメータの設定。 材料温度が高いほど金型温度は高く、突出温度は低くなり、必要な冷却時間は長くなります。
射出成形プロセスの脱型ステージ
脱型は射出成形サイクルの最後の部分です。製品はコールドセットされていますが、脱型は依然として製品の品質に重要な影響を与えます。脱型が不適切な場合、脱型時に力が不均一になったり、取り出し時に製品が変形したりする可能性があります。
離型には主に 2 つの方法があります。トップバーの離型とストリッピング プレートの離型です。金型を設計する際には、製品の品質を確保するために、製品の構造特性に応じて適切な離型方法を選択する必要があります。
