注入ボール

BUENO は、プラスチックエンジニアリング、射出成形部品、エンジニアリングプラスチック加工、射出成形用ゴム部品を提供できます。

まず、プラスチック射出成形プロセス、その長所と短所、材料、アプリケーション全般について概要を説明したいと思います。

プラスチック射出成形プロセスとは何ですか？

プラスチック射出成形部品は、プラスチック部品やコンポーネントを製造する最も一般的な方法の 1 つである射出成形プロセスを使用して製造されます。このプロセスでは、プラスチック射出成形部品を迅速かつコスト効率よく大量生産できます。

このプロセスには、主に 2 つの段階があります。まず、あらかじめ設計された金型キャビティに、高圧と高温の下で、溶融材料 (通常は熱可塑性または熱硬化性ポリマー) を注入します。次に、金型内で材料が冷却されて固まると、完成品が取り出されます。特定のアイテムに応じて、金型は 1 回の注入で 1 個または複数のアイテムを製造できます。これを金型あたりのゲート数と呼びます。

より具体的な詳細については、注入プロセスには以下の図に示すようにいくつかのステップが含まれます。

プラスチック射出成形の長所と短所は何ですか?

*長所:

1. 高効率: 材料の無駄を最小限に抑え、高度に自動化され、サイクルタイムが速く、生産が効率的で、後処理が最小限で、同一部品を大量生産します。

2. 一貫性と精度:厳しい許容誤差と高い再現性により、大量生産でも一貫した品質が保証されます。

3. 設計の柔軟性:設計の柔軟性が高く、複雑な形状、アンダーカット、細かいディテールを備えた部品にも対応できるため、エンジニアは機能、性能、製造可能性に合わせて部品設計を最適化できます。

4. 幅広い材料選択: 熱可塑性および熱硬化性材料の幅広い選択肢により、特定の性能要件を満たすための材料選択の柔軟性が提供されます。

5. 幅広い用途:医療、家電製品、家庭用品、化粧品パッケージ、電子機器筐体、農業など、日常生活用品と特定の産業の両方で幅広い用途があります。

*短所:

1. 初期ツールコストが高い:特に複雑な機能を持つ複雑な部品の場合、事前に設計された金型 (ツール) が高価になる可能性があります。

2. 金型のリードタイム: 射出成形金型のリードタイムが数週間から数か月と長く、生産開始が遅れる可能性があります。

3. サイズと重量の制限: 機器や取り扱いの制限により、非常に大きい部品や重い部品には適さない場合があります。

4. パーティング ラインとバリ:パーティング ラインとバリが発生する可能性があり、これらを除去するには追加のトリミングまたは仕上げ操作が必要になる場合があります。

人気のプラスチック射出成形材料

• ポリオキシメチレン ( POM ) またはアセタール: 自動車部品、バルブボール、フィラーピストン、ブッシング、ホイール、ドアハンドル、ロックシステムなどに使用される、硬くて丈夫な材料です。
• ポリプロピレン ( PP ): 最もプラスチックに近い射出成形材料の 1 つで、衝撃強度が高く、耐湿性に優れています。食品に化学物質が混ざらないため、食品の保管や包装業界でよく使用されます。
• ポリエチレン ( PE ): 低密度 (LDPE) と高密度 (HDPE) があり、HDPE は LDPE よりも強度が高く、コストが手頃で、食品安全グレードであり、玩具や、ボトル、ビニール袋、ラップ、バルブ部品 (フランジ カバー) などの食品加工に使用されます。
• ポリブチレンテレフタレート（ PBT ）：優れた機械加工特性、耐薬品性、ベアリングおよび摩耗特性を備えた強力で硬いエンジニアリングプラスチックで、バルブ部品（ワッシャー、リング、フィラーピストン、ベアリング、ブッシング）、ホイール、ローラー、電気部品などの食品加工機械用途によく使用されます。
• ポリテトラフルオロエチレン ( PTFE ) テフロン®: 優れた耐薬品性、高温耐性、低摩擦、非粘着性を備え、他のプラスチックのように射出成形にはあまり使用されていませんが、そのユニークな特性により、化学処理、食品・飲料、製薬業界のバルブ、継手、チューブなどの流体処理部品、工業用途のシール、ガスケット、ベアリング、ブッシング、医療機器など、さまざまな用途に使用されています。
• アクリロニトリルブタジエンスチレン（ ABS ）：耐衝撃性が高く、パイプ部品、自動車の車体部品、キーボードなどによく使用されます。
• ナイロンまたはポリアミド: 優れた耐摩耗性、耐久性、弾力性を備え、衣料品、魚網、自動車部品、絶縁体、医療機器などの電気用途に使用されます。
• ポリカーボネート ( PC ): エンジニアリング、特にコンパクト ディスク、その他の電気および通信ハードウェアなどの電気業界で使用される強力な硬質材料。

プラスチック射出成形材料の特性と用途

プラスチック射出成形の主要要素

成形作業に影響を与える主な要素は3つあります。

1. プラスチック材料の選択:

プラスチック原料（樹脂）は、強度、柔軟性、耐久性、外観など、最終製品の特性に大きく影響します。プラスチックにはそれぞれ固有の融点、収縮率、流動特性、機械的特性（引張強度、耐衝撃性、弾性など）があり、金型の設計方法や、冷却および凝固時の挙動に影響を与える可能性があります。

樹脂のグレード、添加剤、充填剤、着色剤などの要素も、成形プロセス中の材料の挙動を決定する上で重要な役割を果たします。

基本的に、プラスチック材料は結晶性と非結晶性またはアモルファスの 2 種類に分類できます。

- 結晶性材料:

高度に秩序化された分子構造を持ち、ポリマー鎖が規則的な結晶領域に配列します。

射出成形プロセス中、結晶性材料は非晶質材料に比べて凝固が遅い傾向があるため、流動性が向上し、複雑な部品や大型部品の成形に有利になります。

さらに、結晶性材料は一般に、非晶質材料に比べて冷却時に収縮が大きくなります。したがって、この収縮を補正し、反りや寸法の不正確さなどの欠陥を防ぐために、金型設計とプロセス パラメータの調整が必要になる場合があります。

*結晶性プラスチックの例: PP、PE、PET、ナイロン、PA、PVC (配合により結晶性または非晶質)

- 非晶質材料:

規則的な分子構造がなく、ポリマー鎖がランダムに配置されているため、凝固が速く、サイクル時間が短くなり、アモルファスプラスチックはシンプルな設計と大量生産に適しています。

*非晶質プラスチックの例: PS、ABS、PC、アクリル/PMMA、PVC (配合により結晶性または非晶質)

2. 射出成形金型とツール:

金型の設計とツールの品質は、希望する射出成形部品を製造する上で重要な要素です。金型の設計によって部品の形状、寸法、表面仕上げ、複雑さが決まり、ツールの品質は成形プロセスの精度と一貫性に影響します。重要な考慮事項には、ゲートとベントの設計、冷却システムの効率、ドラフト角度、壁厚の均一性、パーティング ラインの位置などがあります。金型の設計が不十分であったり、ツールが適切でなかったりすると、反り、ヒケ、バリ、ショート ショットなどの欠陥が発生する可能性があります。

一般的な金型の種類には、2 プレート金型、3 プレート金型、ホット ランナー金型、コールド ランナー金型、マルチ キャビティ金型などがあります。

3. プラスチック射出成形機:

プラスチック射出成形機は、射出成形の結果の品質と一貫性を決定する上で重要な役割を果たします。機械に関連するいくつかの要因が射出プロセスに影響し、最終的には成形部品の品質に影響を及ぼします。たとえば、クランプ力、射出圧力と速度、射出量とショットサイズ、温度制御と冷却システムなどです。

射出成形機の一般的なタイプ：2プレート直圧式、全電動式、油圧式射出成形機

さらに、同じ機械であっても、異なるパラメータ設定は最終的な射出成形結果に確実に影響します。したがって、最適な結果を得るには、射出成形プロセスのパラメータを注意深く制御する必要があります。これらのパラメータには、射出圧力、射出速度、溶融温度、金型温度、冷却時間、保持圧力と保持時間などが含まれます。