プラスチック製品にかすかなラインに気づいたことがありますか？それはおそらく溶接ラインであり、それはで大きな問題になる可能性があります 射出成形. 溶接ラインは、部品の外観に影響するだけでなく、構造を弱める可能性があります。
この記事では、射出成形溶接ラインに深く飛び込みます。これらの厄介な不完全さの原因と、さらに重要なことには、それらを防ぐ方法を学びます。 射出成形プロセスを最適化し、毎回完璧な部品を作成する準備をしてください！
射出成形の溶接ラインとは何ですか？
ニットラインまたはメルドラインとも呼ばれる溶接ラインは、射出成形部品の一般的な欠陥です。それらは、2つ以上のフローフロントが収束している表面にかろうじて見えないラインのかすかに見えます。
これらの欠陥は、溶融プラスチックが穴やコアなどの障害物を流れるときに発生します。その後、反対側で再会し、弱点を作成します。
溶接ラインは、流れが出会う角度に基づいてメルドラインとは異なります。
溶接ライン：収束角<135°
メルドライン：収束角> 135°
メルドラインはそれほど深刻ではありませんが、どちらも成形部品の強度と外観を損なう可能性があります。
さまざまなプラスチックコンポーネントの溶接ラインのこれらの例をご覧ください。
ご覧のとおり、それらは必ずしも簡単に見つけることができません。しかし、最もかすかな溶接ラインでさえ、特にストレスや衝撃の下で、弱点になる可能性があります。
射出成形で溶接系統はどのように形成されますか？
溶接ラインがどのように形成されるかを理解するには、まず射出成形プロセスを簡単に見てみましょう。
溶けたプラスチックをカビの空洞に注入します
それは型を流れ、それを満たします
プラスチックが冷えて固化します
部品は金型から排出されます
さて、カビを流れる溶融プラスチックを想像してください。穴やコアのような障害に遭遇すると、フローは2つの別々のストリームに分割されます。これらのフローフロントは、障害物の周りを移動し、反対側で再会します。
条件が完全でない場合、フロントは完全に融合しない場合があります。これにより、溶接ラインが作成されます。これは、パーツの弱点です。
いくつかの一般的なシナリオは、溶接線の形成につながる可能性があります。
型の穴またはコア
フローを分割する薄いセクション
個別のフローフロントを導入する複数のゲート
不十分に配置された門は、前線を満たしています
溶接ラインの重症度は、次のような要因に依存します。
溶融温度
噴射速度と圧力
金型のデザインとゲートの配置
材料特性
一般に、適切なフローフロントフュージョンを妨げるものはすべて、より顕著な溶接ラインに寄与する可能性があります。これらの要因を後で軽減する方法を探ります。
溶接系統が射出成形に懸念されるのはなぜですか？
あなたは考えているかもしれません、「それで、私の側に小さな線があるとしたらどうでしょうか？」まあ、溶接線は単なる美容問題以上のものです。彼らはあなたの製品の外観とパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。
まず、美学について話しましょう。特に光沢のある材料または透明な材料を使用して、部品の表面に見えることがよくあります。彼らは次のように表示できます：
変色した線
上げられたマークまたはインデントマーク
それ以外の場合は光沢のある表面の鈍い斑点
これらの不完全さは、機能的に健全であっても、製品を安価または不十分に作ることができます。
しかし、溶接ラインの本当の懸念は、部分強度に対する影響です。溶接ラインは、フローフロントが完全に融合しなかった弱点であることを忘れないでください。これは、その場所の材料が密度が低く、故障する傾向があることを意味します。
ストレスや衝撃の下で、部品は溶接ラインで壊れる可能性があります。これは、定期的な摩耗にさらされた荷重含有コンポーネントまたは部品の大きな問題になる可能性があります。
場合によっては、溶接ラインは部品の強度を最大50％減らすことができます！それは、早期の失敗につながる可能性のある大きな違いであるか、安全上の危険をもたらす可能性があります。
溶接ラインを防ぐことは、次のことを保証するために重要です。
一貫した製品の外観
信頼性の高い部品パフォーマンス
全体的な製品の品質と耐久性
予防可能な成形欠陥のために、誰も自分の製品を故障させたくありません。溶接ラインを理解して対処することにより、見栄えが良く、実世界の使用に立ち向かう部品を作成できます。
射出成形における溶接系統の原因
射出成形中の溶接系統の形成にいくつかの要因が寄与する可能性があります。それぞれに飛び込み、それらがあなたの部分にどのように影響するかを探りましょう。
誤った噴射圧力
注入圧力は、成形プロセスにおいて重要な役割を果たします。圧力が低すぎる場合、溶融プラスチックは、流れの前面が出会ったときに適切に融合するのに十分な力を持たない可能性があります。これにより、ボンディングが不完全で可視溶接ラインが生じる可能性があります。
これを防ぐためには、次のことが重要です。
材料と金型に適切な噴射圧力を設定する
射出成形機を定期的に維持し、調整します
成形プロセス中の圧力を監視します
不適切な溶融温度
溶融温度ももう1つの重要な要素です。温度が低すぎると、フローフロントが完全にマージする前に、プラスチックが冷めて固化し始める可能性があります。これにより、溶接ラインが弱くなる可能性があります。
成形プロセス全体で適切な温度制御が不可欠です。
射出成形機のバレルとノズルで
型のランナーと門で
カビの空洞自体に
不十分なカビのデザイン
カビの設計は、溶接系統の形成に大きく影響します。薄い壁または貧弱に配置された門は、流れを分割し、弱点を作成する可能性があります。
溶接ラインを最小限に抑えるには、金型デザイナーは次のようにする必要があります。
噴射速度が遅い
噴射速度は、溶融プラスチックがカビをどれだけ速く埋めるかに影響します。速度が遅すぎると、プラスチックが不均一に冷却され、溶接ラインにつながる可能性があります。
適切なバランスを見つけることが重要です：
遅すぎる：不均一な冷却と溶接ライン
速すぎる：フラッシュやバーニングなどの他の欠陥
樹脂の不純物
プラスチック樹脂の汚染物質は、流れを破壊し、溶接系統のような欠陥を引き起こす可能性があります。これらの不純物は次のとおりです。
きれいな融解を確保するために：
高品質のバージン樹脂を使用します
材料を適切に保管して処理します
適切なパージング化合物を使用します
過剰な金型放出剤
カビの放出剤は、カビから部品をスムーズに排出するのに役立ちます。ただし、放出剤が多すぎると、フローフロントの融合を妨害し、溶接ラインを引き起こす可能性があります。
適切なアプリケーションが重要です：
必要な最小額を使用します
カビの表面に均等に塗布します
複数のサイクルにわたって蓄積を避けてください
射出成形中の溶接系統を防ぐためのソリューション
溶接線の原因を理解したので、それらを防ぐためのいくつかの解決策を探りましょう。部品の設計、金型の設計、処理パラメーター、および材料選択を最適化することにより、これらの厄介な欠陥の発生を大幅に減らすことができます。
部品設計の最適化
あなたの部品の設計は、溶接線の形成に大きく影響する可能性があります。デザインを最適化するためのヒントを次に示します。
壁の厚さを調整します
妨害と穴を最小限に抑えます
インサートと機能の戦略的配置
金型デザインの改善
カビは、射出成形プロセスの基礎です。適切な金型設計は、溶接ラインやその他の欠陥を防ぐのに役立ちます。
適切なゲートのサイジングと配置
適切な通気口を組み込む
ランナーシステムの最適化
微調整射出成形パラメーター
処理パラメーターの調整は、溶接ラインの形成に大きな影響を与える可能性があります。考慮すべき重要な要素がいくつかあります。
噴射圧力と時間
溶融温度
噴射速度
ねじ速度と背中の圧力
材料の選択と取り扱い
適切な樹脂を選択して適切に処理することは、溶接ラインを最小限に抑えるのにも役立ちます。
良好な流れ特性と耐熱性を備えた樹脂
適切な乾燥と取り扱い
潤滑剤と安定剤
溶接ラインを管理するための高度な手法
部品の設計、金型設計、および処理パラメーターを最適化することで、溶接ラインを大幅に削減できますが、努力を次のレベルに引き上げる必要がある場合があります。これらの厄介な欠陥を管理するためのいくつかの高度な技術を探りましょう。
コンピューターシミュレーションとDFM分析
武器庫で最も強力なツールの1つは、コンピューター支援エンジニアリング（CAE）ソフトウェアです。これらのプログラムを使用すると、射出成形プロセスをシミュレートし、鋼を切断する前に溶接ラインなどの潜在的な問題を予測することができます。
製造可能性（DFM）分析のための設計は、このプロセスの重要な部分です。 DFMレンズを介して部品の設計を分析することにより、溶接ラインになりやすい領域を特定し、生産に移行する前に調整を行うことができます。
CAEとDFMを使用すると、次のことができます。
流れの動作と溶接線の形成を予測します
ゲートの場所とランナーシステムを最適化します
潜在的な設計上の問題を特定して修正します
カビの反復を減らすことで時間とお金を節約します
移動後の機械加工
場合によっては、簡素化された部分を形成し、機能後の機能を追加する方が効率的かもしれません。これは、穴、挿入物、またはその他の閉塞によって引き起こされる溶接線を排除するのに役立ちます。
一般的なポストモールディング加工技術には次のものが含まれます。
掘削穴
ミリングスロットまたはポケット
切断スレッド
インサートまたはファスナーの追加
これにより、製造プロセスに追加のステップが追加されますが、複雑な部分で溶接ラインを管理するための費用対効果の高いソリューションになります。
物質的な革新
ポリマー科学の進歩により、溶接ラインが発生しにくい新しい材料の開発につながりました。これらの樹脂は、多くの場合、粘度と融点が低く、流れの前面のより良い流れと融合を可能にします。
いくつかの例は次のとおりです。
高流量ポリプロピレン（PP）グレード
低粘度ナイロン（PA）バリアント
特殊なブレンドと合金
これらの材料オプションを探索することにより、部品やカビの設計に大幅な変更なしに溶接ラインを減らすソリューションを見つけることができます。
もちろん、素材を選択する際には、アプリケーションの特定の要件を考慮することが重要です。強度、剛性、温度抵抗、化学的互換性などの要因はすべて、あなたの部品に最適な選択を決定する上で役割を果たします。
結論
この記事では、射出成形溶接ラインの世界を探りました。私たちは、誤った圧力や気温から貧弱なカビの設計や物質的な問題まで、これらの見苦しい欠陥を原因とするものを学びました。
しかし、さらに重要なことは、そもそも溶接ラインが形成されないようにするための知識とテクニックを自分自身に武装させたことです。部品とカビの設計、微調整の処理パラメーター、適切な材料を選択することにより、強く、美しく、溶接ラインがないプラスチック部品を作成できます。
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