圧力と時間を保持します - 注入型部品を作ったり壊したりする力を保持する2つの単語。材料が最終グレードを取得するメイクアップ試験と考えてください。それを正しくしてください、そしてあなたは滑走路の準備ができている部分を自分自身に持っています。間違えて、それは図面に戻っています。今日は、プラスチックをゼロからヒーローに変えるこの重要なステップを習得することについて話しましょう。
注入サイクルは次のとおりです。
1.塗りつぶしステップ: 初期キャビティ充填(95-98%)
2.パックステップ:収縮を補う
3.ホールドステップ:ゲートが凍るまで圧力を維持します
International Polymer Processing Journalの調査では、これらのステップを最適化すると、部分品質を維持しながら、サイクル時間を最大12%短縮できることがわかりました。
わずかな時間節約の複合でさえ。最適化により、次のようになります。
サイクルごとに1.5秒保存されます
毎年300,000部品が生産されています
その結果、年間125時間の生産時間が節約されました
部品の品質拒否率は22%減少しました
材料の効率が5%増加しました
全体的な生産コストは8%削減されました
保持圧力は、カビの空洞が満たされた後、溶融プラスチックに加えられる力です。それはいくつかの重要な目的を果たします:
1材料の縮小のための補償 部品が冷えるにつれて、
2.適切な部分密度と寸法精度を保証します
3.欠陥を防ぎます シンクマークやボイドなどの
通常、保持圧力は初期注入圧力よりも低く、通常、材料と部品の設計に応じて、注射圧の30〜80%の範囲です。
遷移点は、注入段階と保持フェーズの間の重要な接合部を示します。マサチューセッツ大学ローウェル校の研究は、正確な遷移点制御が部品の体重の変動を最大40%減らすことができることを示しています。
これが移行ポイントのより詳細な内訳です:
製品タイプの | 典型的な遷移点 | メモ |
---|---|---|
標準 | 95%が満たされています | ほとんどのアプリケーションに適しています |
薄壁 | 98%が満たされています | ショートショットを防ぎます |
不均衡 | 70-80%が満たされています | 流れの不均衡を補います |
太い壁 | 90-92%が満たされています | オーバーパッキングを防ぎます |
遷移ポイントは、パーツジオメトリと材料特性に基づいて大きく異なります。標準製品は、移行前のほぼ完全な充填の恩恵を受けます。薄壁のアイテムには、適切な部品形成を確保するために、ほぼ完全な空洞充填が必要です。不均衡な設計では、流れの不一致を管理するために早期の移行が必要です。過度の梱包を避けるために、厚い壁のコンポーネントが早期に遷移します。最近のシミュレーションソフトウェアの進歩により、最適な遷移点の正確な予測が可能になり、セットアップ時間と材料廃棄物が削減されます。
保持圧力が不十分な場合、多くの問題につながる可能性があります。 International Journal of Precision Engineering and Manufacturingの2022年の調査では、不十分な保持圧力で生成された部品が次のことを示しています。
の15%増加 シンクマークの深さ
の8%の減少 パーツ重量
の12%の減少 引張強度
これらの欠陥は、カビの空洞のプラスチック溶融物の不十分な圧縮に起因し、適切な圧力設定の重要性を強調しています。
逆に、過度の圧力は答えではありません。圧力過剰化は次のようになります。
が最大25%増加します 内部応力
のリスクが10〜15%高い 早期型摩耗
の5-8%の増加 エネルギー消費
高圧は金型にプラスチックを強くしすぎて、これらの問題につながり、カビの寿命を短くする可能性があります。
理想的な保持圧力は、繊細なバランスをとっています。プラスチック産業協会による包括的な調査では、最適化された保持圧力が可能であることがわかりました。
スクラップレート を最大30%引き下げる
寸法精度 を15-20%改善する
金型の寿命 を10〜15%延長する
さまざまな材料には、さまざまな保持圧力が必要です。業界標準に基づい拡張テーブルは次のとおり
。 | た | です |
---|---|---|
PA(ナイロン) | 注射圧力の50% | 湿気に敏感で、事前に乾燥する必要がある場合があります |
ポン(酢酸) | 注射圧力の80〜100% | 寸法安定性を改善するためのより高い圧力 |
PP/PE | 注射圧力の30〜50% | 収縮率が高いため、圧力が低くなります |
腹筋 | 注射圧力の40-60% | 良い表面仕上げのためにバランスが取れています |
PC | 注射圧力の60-80% | シンクマークを防ぐためのより高い圧力 |
材料特性は、最適な保持圧力設定に大きく影響します。ナイロンは吸湿性があり、多くの場合、乾燥した中程度の圧力を必要とします。酢酸は、より高い圧力を抑えるためのより高い圧力から利益を得ています。 PPやPEなどのポリオレフィンは、収縮率が高いため、より低い圧力を必要とします。 ABSはバランスを取りますが、ポリカーボネートは表面の品質を維持するためにより高い圧力を必要とします。新しい複合材料は、従来の保持圧力範囲の境界を押し広げており、プロセスの最適化における継続的な研究開発が必要です。
高品質の射出成形部品を生成するには、正しい保持圧力を確立することが重要です。これらの手順に従って、プロセスを最適化します。
最小圧力を決定します
低い保持圧力から始めて、徐々に増加します
下着の兆候を探して、部分の品質を監視します
部品が一貫して満たされたときに最小圧力に達します
このステップはショートショットを防ぎ、完全な部品形成を保証します
最大圧力を見つけます
保持圧力を最小限に抑えて徐々に上げます
フラッシュ形成のために部品のエッジと分割線を観察します
最大圧力は、点滅が発生するポイントのすぐ下にあります
このステップは、圧力範囲の上限を識別します
これらの値間の保持圧力を設定します
最小圧力と最大圧力の間の中間点を計算します
これを最初の保持圧力設定として使用してください
部分的な品質と特定の材料特性に基づいて微調整します
この範囲内で調整して、部品寸法と表面仕上げを最適化します
材料特性は、最適な設定に大きく影響します。たとえば、半結晶性ポリマーは、しばしばアモルファスのポリマーよりも高い保持圧力を必要とします。
材料タイプの | 典型的な保持圧力範囲 |
---|---|
半結晶 | 注射圧力の60-80% |
アモルファス | 注射圧力の40-60% |
プロのヒント: 金型キャビティに圧力センサーを使用して、リアルタイムの監視を行います。それらは、注入段階と保持フェーズ全体の正確な圧力制御のための貴重なデータを提供します。
多段階プロセスは、より細かい制御を提供します。 Journal of Applied Polymer Scienceの研究は、多段階の保持が可能であることを示しています。
ワーページ減らす を最大30%
内部応力 を15-20%最小化する
エネルギー消費量 が5-8%低下
これは、典型的な多段階保持圧力プロファイルです:
ステージ | 圧力(最大の%) | 持続時間(総保留時間の%) | 目的 |
---|---|---|---|
1 | 80-100% | 40-50% | 初期梱包 |
2 | 60-80% | 30-40% | 制御された冷却 |
3 | 40-60% | 20-30% | 最終的な寸法制御 |
この多段階アプローチにより、保持フェーズ全体で正確な制御が可能になります。初期の高圧段階により、適切な梱包が保証され、シンクマークやボイドのリスクが減ります。中間段階は冷却プロセスを管理し、内部応力を最小限に抑えます。部品が固まる最終ステージの微細チューンズの寸法。高度な成形機は、センサーフィードバックに基づいてリアルタイムで調整し、複雑な形状と材料のプロセスをさらに最適化する動的圧力プロファイルを提供するようになりました。
保持時間は、保持圧力が適用される期間です。空洞が満たされた後に始まり、ゲート(カビの空洞の入り口)が凍結するまで続きます。
保持時間に関する重要なポイントは次のとおりです。
1.収縮を補うために、追加の材料が金型に入ることを許可します
2.典型的には、ほとんどの部分で3〜10秒の範囲
3.部分の厚さ、材料特性、およびカビの温度に基づいて、最適な保持時間により、ゲートが完全に凍結され、過度の内部応力やゲート突起を避けながら材料の逆流が防止されます。
保持時間が不十分な場合は、次のことにつながる可能性があります。
の最大5%の変動 パーツ重量
の10〜15%の増加 内部ボイド形成
の7-10%の減少 寸法精度
それはより長いと思われるかもしれませんが、長時間の保持時間にはその欠点があります:
過剰保持の1秒あたりのサイクル時間の3-5%の増加
エネルギー消費量が最大8%高くなっています
残留ストレスレベルの2〜3%の増加
溶融温度を設定します
推奨される温度範囲については、マテリアルデータシートを参照してください
出発点としてミッドレンジ値を選択します
これにより、成形プロセスの適切な材料の粘度が保証されます
キーパラメーターを調整します
バランスの取れたキャビティ充填を実現するために、充填速度を微調整します
遷移点を設定します。通常、95〜98%のキャビティフィルになります
部分厚に基づいて適切な冷却時間を決定します
保持圧力を設定します
前のセクションで概説した方法を使用します
時間調整に進む前に圧力が最適化されていることを確認してください
さまざまな保持時間をテストします
短い保持時間から始めて、徐々にそれを増やします
各時間設定で5〜10部の部品を生成します
精密スケール(±0.01gの精度)を使用して各パーツの重量
重量とタイムプロットを作成します
スプレッドシートソフトウェアを使用して、結果をグラフ化します
X軸:保持時間
Y軸:部品重量
重量安定化ポイントを特定します
体重が遅くなる曲線で 'nee 'を探してください
これは、おおよそのゲートフリーズ時間を示しています
保持時間を確定します
安定化ポイントに0.5〜2秒を追加します
この余分な時間は、完全なゲートフリーズを保証します
部分的な複雑さと材料の特性に基づいて調整します
プロのヒント: 複雑な部品については、キャビティ圧力センサーの使用を検討してください。彼らはゲートフリーズに関する直接的なフィードバックを提供し、より正確な保持時間の最適化を可能にします。
保持圧力と時間の最適化は、高品質の射出成形部品を追求する礎石として立っています。しばしば見落とされがちなこれらのパラメーターは、最終製品の寸法精度、表面仕上げ、および全体的な完全性を決定する上で極めて重要な役割を果たします。射出成形技術が進化し続けているため、微調整保持圧力と時間の重要性は一定のままです。これらのパラメーターを習得することにより、メーカーは、部分品質、生産効率、費用対効果の間の微妙なバランスを達成できます。
一般的なガイドラインは出発点を提供しますが、各成形シナリオはユニークであることを忘れないでください。継続的な監視、テスト、調整は、射出成形の動的な世界で最適なパフォーマンスを維持するための鍵です。
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保持圧力は、カビの充填後に加えられる力です。冷却中に部品の形状を維持し、シンクマークやボイドなどの欠陥を防ぎます。
保持時間は、充填後に持続時間の圧力がかかることです。冷却時間は、部品が金型に残って固化する合計期間です。保持時間は通常短く、冷却時間内に発生します。
いいえ。適切な圧力は重要ですが、過度の圧力は、反り、フラッシュ、内部ストレスの増加などの問題を引き起こす可能性があります。最適な圧力は、材料と部品の設計によって異なります。
体重ベースのテストを実施してください:
保留時間が長くなる型部品
各部分の重量
重量と保留時間をプロットします
体重が安定する場所を特定します
この点よりわずかに長く時間を設定します
厚い部分は一般的に必要です。
オーバーパッキングを防ぐための保持圧力の低下
冷却が遅いため、保持時間が長くなります
薄壁の部分は、多くの場合、より高い圧力と短い時間が必要です。
さまざまな材料には、さまざまな収縮率と粘度があります。例えば:
ナイロン:注射圧力の〜50%
酢酸:注射圧力の80〜100%
PP/PE:注射圧力の30〜50%
ガイダンスについては、必ずマテリアルデータシートを参照してください。
一般的な指標には次のものがあります。
シンクマーク
ボイド
寸法の不正確さ
重量の矛盾
ショートショット(極端な場合)
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