プラスチック射出成形は、プラスチック材料を加熱して形状にし、従来の金型に固定して成形品を作るために使用されます。私たちの日常的なプラスチック製品のほとんどは、プラスチック射出成形の工程で作られています。プラスチック射出成形の略称はPIMです。必ずしも... それはロケット科学ではないかもしれませんが、それでも複合的な製造手順です。.
それは優れた認識力を必要とし、多くの要素を考慮に入れる必要があります。. PIMは、プラスチックを原料の形態から射出成形に使用される物体に変える最も一般的な方法の一つです。この手順は伝統的に熱可塑性物質に使用され、個別に蒸発、適応、冷却されることがあります。.
射出成形の定義
射出成形プロセスは、いくつかの製品を射出機を使って製造する古い技術です。.
- 必要なエネルギーを使用して高度な仕上がりを実現します。.
- 新しい効果計画とその存在を必要な分野で進めることによって。.
- 射出成形は結果とコストを非常に迅速にします。.
背景/歴史
プラスチック射出成形の手法は、最初の射出成形機が発明され明らかになった1872年に始まりました。アイザイアとジョン・ハイアットは、ボタン、櫛、アイテムを成形するための機械を発明した兄弟です。. これがプラスチック製造の始まりを告げました。1903年に、ドイツの科学者アーサー・アイヒェングルンとセオドア・ベッカーは、セルロースアセテートの化学的形態を作り出しました。これは以前のものより燃えにくいものでした。.
1930年代は、多くの人にとって暗い時代でしたが、プラスチック製造にとっては変革の時期でした。ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル（PVC）などの最も人気のある熱可塑性プラスチックが導入されました。.
プラスチック射出成形とは何ですか
プラスチック射出成形は、原料を融点まで加熱し、粘着性のある物質を形に押し込み、適した金型に流し込む手順です。. 射出成形された工具は、電子機器から家庭用電化製品、食料品の包装、自動車まで、あらゆる結果に効果的に使用されます。.
最高レベルでは、これは簡単な手順です。しかし、形状を作る技術から化学的および物理的な効果を理解する高度な科学が関わっています。.
射出成形機の部分
An 射出成形機 は、以下の10の部分で構成されています。これらの名前はホッパー、スクリュー動作、ヒーター、ノズル、抽出ピン、分割型、クランプユニット、射出ユニット、駆動ユニット、油圧ユニットです。.
射出成形のサイクルとは何ですか
現代の手順は著しく進歩し、洗練されており、完全に密閉されたフープ、自動化されたマイクロプロセッサ認証済みの機械が『標準』となるレベルに達している。‘ 基本的な射出成形も依然として比較的単純な手順である。熱可塑性射出成形には、粉末または粒状の高分子材料を給料ホッパーから加熱されたドラムへ導く必要がある。.
ドラム内で熱可塑性樹脂は加熱され、プランジャーの調整を行いながら本体に射出される。本体はプラテン調整により固定され、熱可塑性樹脂の溶解端よりもはるかに低い温度で保持される。. 流動性の高い熱可塑性樹脂は形状内で急速に硬化し、冷却時間の前に部品の排出を可能にする。応答ボルト機を用いた最初の射出成形工程は以下の通り：
形状の連結とねじ締め
鋳型はプラテン調整内で閉じられ、必要な強度でクランプされ、プラスチック射出パターンを通じてモデルを密着させ、モデルの表面上のプラスチック漏れを防止する。. 現代の成形機は、約1トンから40キロトンのボルト強度を持つものまでさまざまある。多くのシステムは、鋳型の開閉や取り付けに利用可能であり、二つの主要なタイプに分かれる。.
直接油圧ロックは、油圧ピストン調整によって駆動される構造であり、射出中に鋳型を閉じた状態に保つために必要な強度も生成する。. 一方、小型の補助ピストンを使用してプラテンの主要な動きを実現し、自動ブロッキング調整を用いて、機械の背面にある力増幅器からロックの強制力を移動させることもできる。これは、デバイスを介して数ミリメートルだけ動く。.
もう一つの一般的なクリッピング調整はトグルボルトである。このタイプでは、作動プラテンの後端に接続された機械的トグル装置が、小型の油圧シリンダーによって動かされる。これにより、プラテンの動きとクリッピングの強度が確保され、トグルブラシが最終的にロックされるときに簡単なバックル調整のように動作する。.
中量投与または計量
冷却期間中に次の成形サイクルのためにバレルに中間材料を再充填する。射出ボルトは回転し、その螺旋状の性質により、粘着性または粉末状の中間材料がホッパーフィードからバレルの後端に吸い込まれる。.
ホッパーと射出ドラムをつなぐ溝は、迅速な溶融や次の中間材料の橋渡しを防ぐために水冷されていることが多い。. ボルトの回転速度は通常rpmで設定され、後端のアクセスキーを使って調整される。ボルトの回転は、計量中ずっと一定の速度で行うか、異なる速度段階に設定することもできる。.
金型の開放と部品の排出
冷却期間が完了すると金型が開き、成形品が排出される。これは通常、エミッションピンを備えた装置で行われ、エミッションプレートを介して油圧アクチュエーターに接続されているか、金型の前面に空気制御の排出バルブが設置されている。. 成形品は組立箱や搬送用コンベヤーに落下させるか、機械的ロボットによって取り出されることもある。.
この最後の場合、成形の回転は完全に機械的である。. 半機械的システムでは、作業者がこの段階で手動で成形品を取り出すこともできる。成形品がパターン装置から取り出されたら、全ての成形工程を繰り返すことができる。.
金型の配置
金型のプロットは非常に多様で複雑な内容を含みます。しかし、基本的なプロットの特徴を実現し、簡単な射出鋳造ツールを確立するのに適しています。このタイプでは、形状は通常、作動側と固定側と呼ばれる2つの半分に分かれています。.
射出地点から、位置リングがプレートの背面に形成されます。これらの発見は、形状を永続的な容器に集中させます。. 位置リングとともに、スプルーシュラブが見られます。. スプルーシュラブは、射出要素のノズルと結びつく範囲で描かれ、媒介物が直接射出要素から型のギャップに移動するようになっています。.
単一感覚の金型の場合、スプルーは今、部品に供給されることがあります。多感覚の金型の場合、スプルーはツールフェースに加工されたランナーシステムを提供し、流体媒介物のギャップへの伝達構造として機能します。. 加熱またはホットランナー構造は、形状の永続的な半分に吸収されることがあり、そのためスプルーとランナー供給構造は連続的に液体のままであり、したがって円の端で放出されません。.
PIMの適用
プロトラボの熱可塑性射出成形プロセスは、アルミニウム金型を含む品質の高いプロセスです。アルミニウムは鋼よりもはるかに熱を良く伝導するため、冷却チャネルを必要としません。. 冷却にかける時間は、荷重の監視、外観の関連性、および標準部品の生産に役立ちます。基本的にプラスチック射出成形機は、クランプユニットと射出ユニットの2つのユニットで構成されています。.
1- クランプユニットは金型を開閉し、完成品を排出します。.
2- 射出ユニットはプラスチックを加熱し、液体材料を型に挿入します。射出成形プロセスは、ホッパーから排出されたプラスチックが加熱されて装置に入るときに始まります。.
液体プラスチックは、ボルトの前に集まります。このプロセスはメーターリングと呼ばれます。液体プラスチックが型に入るとき、射出成形装置はボルトの進行速度を制御し、射出速度を管理します。.
装置はまた、滞留力、液体プラスチックが型のギャップに満たされた後の荷重を制御します。ボルトの速度が変わるとき、荷重制御は、ボルトポイントまたは射出荷重が決定された値に達する位置に設定されます。.
PIMの利点
プラスチック射出成形の利点について話すと、その数は無限大です。それには次のようなものがあります：
無限の多様性: 効果的に、考えられる任意の形状をプラスチック部品として製造できます。.
低コスト・パー・ピース: 金型の製作コストが高いため、非常に自動化された製造工程により、1個あたりのコストが低くなります。.
高生産性: 部品は非常に迅速に製造できます。.
コスト効率的: T加工の高度なコストは何らかの理由で低くなることがありますが、長期的にはプラスチック射出成形の方がはるかにコスト効率的です。.
供給・意識的な結果: 射出工程は各部品に必要なだけの物質だけを使用し、システム後に残った物質は粉砕して再処理できます。.
プラスチック射出成形の欠点
金型のスケッチや生産などのツール費用や長時間の作業が、プラスチック射出成形を選択する際の最も重要な欠点です。. これにより、最小限の能力を確認して、他のより成形しやすい生産方法よりも射出成形を選択することがよくあります。.
その欠点の解決策は、形状のプロトタイプをより安価な技術、例えば CNC 生産や3Dプリンティングで作成できることです。3Dプリンティングは、機械の価格が下がるにつれて、より望ましい選択肢になっています。.
形状が完璧になったら、複雑な工具の作成プロセスは最も低コストで容易に繰り返すことができます。設計の制約により、射出成形が最も適した方法でない場合もあります。. ツールのスケッチは、プラスチック射出成形の製造により柔軟性を持たせるために適応させることができます。.
PIMを選ぶ理由
プラスチック射出成形が多くの企業にとって最も販売しやすく生産性の高い成形方法である理由はたくさんあります。その一つは、他の生産方法と比較したときに最も速い方法であることです。. また、コスト効率が良く、より構造化されているため、より高い生産性を持ちます。スケッチの複雑さや形状の説明によりますが、サイクルタイムは一般的に15秒から200秒の範囲内です。.
プラスチック成形の中で最も繊細な製造方法は射出成形です。これは他のプラスチック成形方法よりも多くの利点があり、システムがよりシンプルで信頼性が高いためです。. 複雑なエンジニアリングスケッチの要求やコストの規制に対応できる柔軟性を持ち、多くの企業が基準を維持したいと考えています。. 以下は、他の製造方法よりもプラスチック射出成形を選ぶべき理由です。.
非常に体系的で高速な製造
多くの理由から、プラスチック射出成形は最も販売しやすく生産性の高い成形方法として多くの企業にとって最適な選択肢です。. その理由の一つは、他の生産手順と比較したときに最も高速な方法であることです。また、コスト効率が良く、より構造化されているため、より高い施工性を持っています。. もちろん、サークルタイムは一般的にスケッチの複雑さや形状の説明に応じて15秒から200秒の範囲内です。.
複雑なデザインを調整できる
射出成形は高圧で回収されるため、スケッチ内のプラスチックは圧縮され、壁により強く固着します。.
他の成形方法と比較して、プラスチック射出成形モデルだけがすべての部品を工具に吸収させることができます。.
これは、スケッチ内に必要な部品の数に制限がないことを意味します。.
高い力を用いるもう一つの注目すべき利点は、プラスチック成形が複雑で精巧な詳細をあまりコストをかけずに生産できることです。.
射出成形を使用することで、複雑なスケッチを実現しながら、低コストの生産方法を維持できます。.
力の増加
生産工具には、必要な二つのコンポーネントがあります：八色と中間体。両方が利用可能であれば、スケッチの確率に制限はありません。. 現代の高分子材料には多くの手順があります。これもまた、広範な樹脂の進化を促す主要な原因です。.
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