射出成形は 、近代的な製造における重要な技術であり、さまざまなプラスチック製品の生産に広く使用されています。 射出成形機 と補助機器は、射出成形において重要な役割を果たし、その性能と効率は製品の品質と生産コストに直接影響します。
このガイドは、射出成形機と補助機器の包括的な知識を提供することを目的としています。射出成形機の種類、作業原則、射出成形プロセス、補助装置の選択、メンテナンス、一般的な問題の解決策をカバーします。
射出成形機とは何ですか？
射出成形機（エコノミープレスとも呼ばれます）は、プラスチックアイテムの作成に役立つデバイスです。射出成形器の動作原理は次のように機能します。プラスチック物質は、融点が到達するまで最初に加熱され、次に液化されたプラスチックが非常に高圧下でダイキャビティに汲み上げられます。冷却と硬化すると、必要なプラスチック成分が生成されます。定量的な射出成形機は、サイクルの継続的な繰り返しによって、与えられた寸法と輪郭の同一のプラスチック部分を製造することができます。
射出成形機の重要な成分
射出成形機は、高品質のプラスチック製品を生産するためにシームレスに連携する3つの主要な部品で構成されています。各コンポーネントを詳細に調べてみましょう。
注入ユニット
注入ユニットは、ペレット化されたプラスチック材料を加熱して混合し、液体をカビの部位に注入する機能を果たします。
ホッパー、ネジ樽、ノズルを含む多くの要素があります。
バレルの内部では、ヘリカル回転シャフトが取り付けられており、金型内でさらなる排出のためにプラスチックサンプルを溶かしたり、組み合わせたり、供給したりするのに役立ちます。
圧縮ユニット
この特定のユニットは、金型の開閉に使用されます。また、注入中に十分な閉鎖圧力を提供して、金型が開くことができないようにします。
その構成要素の一部には、プラテン、タイバー、ガイダンスシステム、クランプシリンダーが含まれます。
クランプ力の量は、射出成形機モデルと注入製品のサイズに依存します。
制御システム
射出成形で行われたほとんどのプロセスを調節および監督するため、制御システムは射出成形機の「神経系」に例えることができます。
たとえば、注入速度、圧力、温度、時間、その他の変数を制御して、プロセスと製品の品質を確保します。
ほとんどの最新の射出成形機は、タッチスクリーンコントロールと操作が容易で、高レベルの動作効率を保証するPLC構造で設計されています。
射出成形機の分類
射出成形機は、ドライブモードに応じて3つのカテゴリに分割できます。それらのそれぞれには、独自の特性と適用分野があります。
油圧射出成形機
油圧システムは、油圧式の射出成形機のクランプユニットと同様に、注入ユニットに電力を供給しています。
これらの機械は頻繁により大きな注入とクランプ力を持っているため、大きくてかさばる部分を生産するのに理想的です。
油圧システムは動的な応答が遅く、より多くの熱損失を受けますが、そのようなマシンの価格ははるかに低くなります。
電動射出成形機
油圧シリンダーの代わりに、電気射出成形機のすべての注入およびクランプ成分は、サーボモーターによって作動します。
高精度が高く、動作が速く、騒音が少ないため、これらはプラスチック製の複雑で精巧な部分の生産に非常に適していると考えられています。
電動射出成形機の消費電力は少なくなりますが、これらのマシンのコストは高くなっています。
ハイブリッド射出成形機
ハイブリッド射出成形装置は、油圧と電気技術によって提供される利点を組み合わせるように設計されています。
彼らは通常、電動噴射ユニットを持っていますが、クランプユニットは油圧です。
このデザインには、完全な油圧マシンとは対照的に、エネルギーとコストを最小限に抑えながら、驚くべきスピード、精度、パフォーマンスが組み込まれています。
射出成形プロセス
プラスチック射出成形プロセスは、生のプラスチック材料を体系的な一連の操作を通じて精密設計部品に変換します。プロセスの詳細な調査と主要な最適化要因は次のとおりです。
射出成形サイクルを理解する
射出成形の全体的なプロセスは、4つの重要な要素がシステムに組み込まれた後に完了します。これらの要素は、最終製品の品質とプロセスの生産性を担当します。
1。材料と注入の可塑化
顆粒の形の材料は、材料ホッパーから注入ユニットに装填されています。
注入ネジシステムは、さまざまな温度で動作し、材料を溶かして混合します。
高圧の溶融プラスチックは、制御速度のカビの空洞に注入されます。
2。キャビティのカビの閉鎖と充填
トン数が適用されます 射出成形機のクランプユニットは、 カビの半分を閉じてロックします。
油圧および電動サイクルクランプシステムは、材料の注入中に同じ力を正確に提供します。
圧力が多すぎるとフラッシュにつながる可能性がありますが、注入の最適な圧力により、空洞を完全に満たすことができます。
3。部品冷却と材料の固化
冷却速度は、動作中のカビの温度制御システムによって維持されます
冷却タイマーは作業材料に固有のものであり、サイクルの効率を高めるのに役立ちます。
制御された固化は、製品のサイズを維持しながら曲げを避けるのに役立ちます。
冷却チャネルの革新的な設計は、サイクル時間を短縮します。
4。パーツの除去とサイクルの休憩
完成した部品は、自動エジェクターシステムによって削除されます
クイックカビの開口部の速度を上げると、生産性が向上します
部品の配置と除去のための自動化されたシステムは、途切れない作業を可能にします
サイクルは生産コストを削減します
重要なプロセスパラメーター
射出成形における効果的なプロセス制御により、3つの主要なコンポーネント材料、金型、および機械調整が必要です。これらには、慎重な仕様と規制が必要です。
材料の選択とその特性
成形プロセスで使用される熱可塑性材料の種類は非常にユニークであるため、プロセスを定義すると言えます。材料の粘度は、必要な噴射圧に影響しますが、熱特性は冷却の最適な時間を制御する方法に影響します。特定の材料の収縮率がわかっている場合、部品の寸法と金型の補償の必要性は非常に密接に定義できます。
精密金型工学
効果的な金型のメーカーには、ランナーシステム、ゲート、冷却チャネルなどの複数のコンポーネントが含まれます。フォームの設計には、障害のない部品を簡単に除去できるように、角度の順序とドラフトされた角度のシステムが適切に含まれている必要があります。
マシン制御パラメーターの調整
成形サイクルのすべての段階で、射出成形機のパラメーターの精度設定が必要です。これはまた、注入速度のプロファイルが制御され、圧力を保持することを意味し、バレルゾーンの温度はすべて最良の結果のために最適化されています。その他の重要なパラメーターには、カビの温度の制御、背圧、および生成される部品の品質に重要なネジ回復のタイミングが含まれます。
射出成形のための支援機械
プラスチックの射出成形を含む操作は、射出成形機を伴うだけでなく、さまざまな支持的な機械によっても補完されます。これらの補助機器のピースは、効率、品質、一貫性を高めることにより、ホットメルト押出プロセスの強化に重要な役割を果たします。
射出成形プロセスにおける補助機械の役割
補助機械には、射出成形プロセスに4つの主要な役割があります。まず、正しい取り扱いと準備を提供することにより、原材料の劣化を防ぎます。第二に、成形プラスチック生産の過程でカビ、熱源、溶融プラスチックの適切な熱制御を提供します。第三に、生産で使用されるプロセスと技術を変更して、労働が少なくなり、生産が増加するようになります。最後に、プロセスと人的要因の変動を減らすことにより、同じ品質の部品を維持するのに役立ちます。
サポート機械の種類
射出成形操作の効果的な機能に不可欠な3つの主要なカテゴリのサポート機器があり、材料処理システム、温度制御機器、自動化システムが含まれます。次に、これらの各カテゴリを詳細に掘り下げましょう。
材料ハンドリング機器
区別とその機能はすべて、材料処理機器に関連しています。これは、メインコンポーネント、すなわち射出成形機が使用される前に、プラスチック原材料の保管、輸送、準備にモバイルクレーンを使用する方法です。
ホッパーローダー：ホッパーローダーは、射出成形機ホッパーへのプラスチックペレットまたは顆粒の自動給餌に使用されます。また、それらは材料の逆流を防ぐのに役立ち、たとえば材料のブレンドとブレンディングの比率コントロールなど、追加機能を装備できます。
乾燥機と除湿機：現代のプラスチックのほとんどは吸湿性であり、大気から水分を吸う傾向があるということです。少なくともペレットと除湿のノズルは、射出成形機に入る前にこの点で助けになり、S/W、低い機械的特性、材料の損傷などの欠陥を避けます。
顆粒剤とシュレッダー：グラニュレーターとシュレッダーは、内部強化プラスチック製造プロセスで使用され、スプルー、ランナー、スクラップ部品などの余分なプラスチック材料を収集して、原材料として再利用できるようにします。彼らは、同じ射出成形プロセスで再びプラスチックを使用できるようにすることにより、材料の廃棄物と全体的な射出成形コストを削減するのに役立ちます。
温度制御ユニット
温度制御ユニットは、冷却と固化に関して矛盾を避けるために、カビの温度と溶融物質の温度を制御する上で重要な役割を果たします。
ウォーターチラー：ウォーターチラーは、カビの冷却チャネルに水を通して水を通し、型と樹脂を内部に凍結する目的に役立ちます。これらを支援すると、カビの最適温度を保持することが容易になるため、同時にサイクル時間を短縮すると同時に、成形部品の品質が向上します。
オイルヒーター：金型オイルヒーターが使用され、注入が行われる前に金型の温度を作動レベルに上げます。これらは、冷たいナメクジや不適切な詰め物などの問題を回避するのに役立つ、均一かつ正確な熱アプリケーションを支援します。
ロボットと自動化システム
ロボットおよび自動化されたシステムは、部品の除去や製品の梱包など、射出成形サイクルのほぼすべてのプロセスで手動および繰り返しの作業を排除するのに役立ちます。
Sprue Pickers ：Sprue Pickersは、完全なサイクルの後に型からスプルーを取り出す従来の産業ロボットです。これは、サイクル時間と人間のスキルへの依存を減らすために行われます。
部品除去ロボット：テイクアウトロボットとも呼ばれる部品除去ロボットは、成形要素をカビのキャビティから待機中のコンベアまたはコレクションビンに転送します。これらは、効率と均一性を高めることにより、さまざまな構成と寸法の一部を処理できる汎用性の高いツールとして設計されています。
自動包装システム：ボックスフィラーやバッグシーラーなどの自動包装システムは、保管または出荷の準備ができているボックスまたはワードローブに詰め込むことにより、製品の最終的なタッチに使用されます。成形後の生産プロセスを支援し、労働費用を節約します。
メンテナンスとトラブルシューティング
射出成形機と補助機を良好な状態に保つために、適切なメンテナンスとトラブルシューティングを実行することが不可欠です。定期的なメンテナンスルーチンの導入は、機器の故障を回避し、機器のサービス可能な寿命を延ばし、機械加工サイクル中に製品の品質を維持するのに役立ちます。特定のトラブルがローカライズされたときに実行されるメンテナンスは、生産サイクルの損失を短縮し、したがって無駄を減らすのに役立ちます。射出成形セットの高いレベルの性能を維持するには、アプライアンスの定期的なケアを次のタスクのスケジュールに従って実行する必要があります。
クリーニングと潤滑
射出成形機のホッパー、バレル、およびノズルは、材料の汚染や分解を避けるために、定期的に清掃する必要があります。
摩擦を避け、移動するコンポーネントの適切な機能を確保するには、タイバー、エジェクターピン、およびスライドサーフェスの適切な機能を定期的に油を塗る必要があります。
カビの分離は、部品の品質を損なう可能性のある汚れや残骸を備えた注意を払って洗浄したり、金型の表面に損傷を与えたりする必要があります。
部品交換を着用してください
均一な出力があることを確認し、予期せぬ故障を避けるために、たとえばバレルヒーター、熱電対、ノズルの先端を定期的に調べて変更することが重要です。
ネジとテーパーバレルの状態を観察し、必要に応じて材料の適切な可塑化と注入のために交換します。
摩耗や裂傷や損傷を検査し、コア、キャビティ、エジェクターピンなどの金型の部分を交換して、成形部品の品質を確保し、金型自体の損傷を避けます。
キャリブレーションと調整
温度コントローラー、圧力センサー、その他の測定デバイスが定期的に校正されて、その精度と制御を維持するようにしてください。
注入速度、保持圧力、冷却時間を含むがこれらに限定されない機械パラメーターを変更することにより、各材料とカビの組み合わせに関連してプロセスを強化します。
成形プラテンとネクタイバーが適切に揃っていることを確認して、タイバー全体に不均一な摩耗を避け、クランプ力が均等に分布していることを確認します。
射出成形機とサポートマシンの一般的な問題とトラブルシューティングのヒント
標準的な慣行を使用して機械を適切に順番に保つことが非常に一般的であっても、射出成形操作を実行するときに特定の問題が発生する傾向があります。一般的な成形欠陥への対処は、次のように一連の手順を通じて達成できます。
火傷と変色
燃焼マークと材料の変色が一般に発生します。 材料の過熱またはプロセス中の材料の過度のせん断応力のために、この問題を軽減するには、ガス除去のための良好な成形ベントでバレル温度と噴射速度を下げることにより、プロセスパラメーターを調整する必要があります。また、材料の滞留時間を制御し、空洞充填中のエアポケットやガスを避けるためにデフレの規定を確認します。
ショートショットと不完全な詰め物
短いショットは、材料の流れまたは圧力の不十分さで満たされていないか、満たされています。 部品またはセクションを意味する部品のこれらの欠陥は、パラメーターの制限の適切な変更によって修正できます。注入圧力を上げ、注入速度を上げる必要があり、ショット重量をチェックし、金型を加熱する必要があります。詰まったノズルとランナーシステムは、そのような材料の流れの問題を回避するために、定期的にチェックする必要があります。
フラッシュとオーバーフロー
分割線またはエジェクターピンの周りに過剰な材料が存在することは、カビのプロセスまたは摩耗における圧力の不均衡を示します。 フラッシュは 、噴射パラメーターを制御することにより、上記の制限内に含めることができます：噴射圧力、ショットサイズ、保持圧力システムの維持。金型の適切なシーリングを保存するには、分割線の表面とエジェクターピンに関連する部品の摩耗と裂傷に、金型の頻繁なメンテナンスを通じて対処する必要があります。
反りと寸法の不安定性
冷却の多様な速度と結果として生じる内部応力 部品の反り と寸法の変動。冷却システムの設計と動作を最大限の可能性に最適化することにより、寸法の安定性を実現します。冷却チャネルオリフィスの構成、冷却時間設定の変更、および金型の一貫した温度の保存です。デザインは、 ゲート、厚さのテーパーの遷移、および違いの収縮とストレスに対するそれらの影響。
射出成形の利点
優れた生産性と生産性
現在利用可能な射出成形機は、サイクルの最適化と組み込み自動化により、非常に高いスループットレベルが可能です。高速射出成形システムは、1時間以内に何千もの部品を生産することができます。ここでは、サイクルはプレイされた部品の複雑さに応じて数秒から数分間続く可能性があります。また、生産能力を高めるというこの利点をさらに分配し、幾何学的に同一の部分を一度に数回成形できるようにする多能力型もあります。このため、高度なプロセス制御システムにより、サイクルのパラメーターが「マーク上」のままであることが保証され、「マークオフ」量の材料がランナーの正確なショット制御と最適化により排除されます。
成形部品の再現性
射出成形技術により、非常に習得可能な寸法許容範囲とほぼ完全な部分的な再現性が保証されます。コンピューター制御の注入速度、圧力プロファイル、他の重要なパラメーターの中での温度ゾーンは、材料の流れと部品の梱包を維持するのに役立ちます。現在、マシンは±0.1mm前後の寸法精度で動作し、部品の重要な寸法を保護するために、その過程に介入します。この精度は、医療、自動車工学、航空産業が属している分野での使用を目的としたこのような複雑さの幾何学を構築できるようにすることです。
幅広い材料の選択
射出成形プロセスの主な利点は、それぞれがユニークな性能特性を持つ多くのタイプの熱可塑性材料を使用することができることです。許容可能な材料は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの低コスト樹脂から、ピークやPPSなどの高価なパフォーマンスエンジニアリングプラスチックなど、適切な材料は常に使用するために有利になる可能性があります。射出成形機のアップグレードバージョンは、強化された複合材料、エンジニアリング樹脂、およびその他の特殊添加物を処理することができます。
シェーピングの自由と複雑さ
いくつかの最新の射出成形手順により、他の方法が非現実的である非常に複雑な幾何学を備えた製造部品が可能になります。高度な金型デザインには、アンダーカット、内部スレッド、リビングヒンジなどの機能がすべて1つの部分に存在します。マルチマテリアル射出成形により、明確に異なる材料特性を備えた部品を製造し、装飾とアセンブリが二次操作の必要性を最小限に抑えることができます。さらに、ガス補助および泡の射出成形技術は、一部の完全性を損なうことなく、軽量で最適な設計を実現します。
結論
プラスチックの製造に使用される製造プロセスに関係なく、今日のプラスチック加工業界はすべて、射出成形機とその補助機器を備えている必要があります。このようなマシンは、高速で動作する油圧プレスから、成形部品の大量の出力と品質を提供する、十分に設計された電動射出成形機械化にまで及びます。すべてのプロセスパラメーターの知識、特定のクラスのサポートマシンの選択の理由、およびその動作と修理のためのガイドラインにより、生産プロセスの最大効率を達成することができます。
Team MFGは、成形プロセスのための機器の選択の支援、既存の技術のカスタマイズ、トラブルシューティングなど、プラスチック部品の射出成形サービスを提供します。製造ニーズを満たすために、テーラー製の射出成形サービスを提供するエンジニアと連絡してください。
参照ソース
射出成形機
射出成形
FAQ
プラスチック射出成形と金属射出成形機の主な違いは何ですか？
金属射出成形（MIM）マシンに関しては、プラスチック射出成形機のそれよりも高い温度と圧力を使用します。さらに、MIMマシンは、金属粉末の使用と、成形が完了したらバインダーを除去するために、追加の特別なフィーダーと脱委員会を必要とします。
デスクトップ射出成形機を使用して、小さなスケールのみの射出成形を実行できますか？
確かに、エンジニアと設計者は、ベンチトップまたはマイクロ射出成形機とも呼ばれるデスクトップ射出成形機と呼ばれる小さな光噴射機を使用しています。これらのマシンは、フルサイズの射出成形機が提供するよりも少ないボリュームの小さな部分を生産することを目的としています。
射出成形ワークベンチキットとは何ですか？また、製品開発にどのように役立ちますか？
射出成形ワークベンチキットは、通常、デスクトップ射出成形機やその他のアメニティのほとんどに適合するティンカー用に設計された自己探知的な機器です。一般的に、彼らはデザイナーとエンジニアが射出成形部品を迅速に作成および評価するのに役立ち、したがって、より速いターンアラウンドをより低い費用で市場に可能にします。
私の射出成形操作に適したサポート機械は何ですか？
射出成形操作のためのサポート機械を選択している間、検討する必要がある要因のいくつかには、材料、ジオメトリ、自動化の程度に関する予想される生産量と部品要件が含まれます。特定のアプリケーションに理想的な補助機器について、機器プロバイダーまたは工場専門家に相談してください。
射出成形機のテンプレートを使用する際の安全リスクの評価はどの程度役立ちますか？
射出成形のリスク評価テンプレートは、ハザードの識別、リスク評価、およびリスク制御に役立ちます。アクティビティの危険を評価するリスクを冒す能力は、ほとんどの最新の製造環境で不可欠です。実際、それは、健康で安全な職場環境を維持するあらゆる活動において、ほぼ前提条件です。射出成形テンプレートの広範な完全なリスク評価を使用すると、メーカーはより健康的な環境を作り出し、一般的な業界の安全基準に準拠することができます。
