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射出成形機の反りと変形の原因解析と解決

Enlarged font  Narrow font Release date:2021-01-07  Browse number:196
Note: 反りや変形には多くの理由がありますが、プロセスパラメータだけでは解決できません。以下は、射出成形製品の反りと変形に影響を与える要因の簡単な分析です。

反りとは、射出成形品の形状が金型キャビティの形状からずれていることを指します。これは、プラスチック製品の一般的な欠陥の1つです。反りや変形には多くの理由がありますが、プロセスパラメータだけでは解決できません。以下は、射出成形製品の反りと変形に影響を与える要因の簡単な分析です。

製品の反りと変形に対する金型構造の影響。

金型に関しては、プラスチック部品の変形に影響を与える主な要因は、注入システム、冷却システム、および排出システムです。

(1)注入システム。

射出成形金型のゲートの位置、形状、および数量は、金型キャビティ内のプラスチックの充填状態に影響を与え、プラスチック製品の変形を引き起こします。メルトフロー距離が長いほど、凍結層と中央フロー層の間の流れと供給によって引き起こされる内部応力が大きくなります。流動距離が短いほど、巻線から製品フローの終わりまでの流動時間が短くなり、金型充填時の凍結層の厚さが薄くなり、内部応力が減少し、反り変形も大幅に減少します。一部の平らなプラスチック部品では、コアゲートを1つだけ使用する場合、それは直径の方向によるものです。 BUの収縮率は円周方向の収縮率よりも大きく、成形プラスチック部品が変形します。複数のポイントゲートまたはフィルムタイプのゲートを使用すると、反り変形を効果的に防ぐことができます。ポイントゲートを成形に使用する場合、塑性収縮の異方性もあり、ゲートの位置と数はプラスチック製品の変形の程度に大きな影響を与えます。加えて。複数のフレクシャを使用すると、塑性流動比(L / t)を短縮できるため、キャビティ内の溶融密度がより均一になり、収縮がより均一になります。環状製品の場合、ゲート形状が異なるため、同じ程度の最終製品も影響を受けます。より小さな射出圧力でプラスチック製品全体を充填できる場合、より小さな射出圧力は、プラスチックの分子配向傾向を低減し、その内部応力を低減することができます。したがって、プラスチック部品の変形を減らすことができます。

(2)冷却システム。

射出プロセス中、プラスチック製品の不均一な冷却速度は、プラスチック部品の不均一な収縮にも影響を与えます。この収縮の違いにより、製品の曲げモーメントと反りが発生します。金型キャビティとフラット製品(携帯電話のバッテリーシェルなど)の射出成形で使用されるコアとの温度差が大きすぎると、コールドモールドキャビティに近い溶融樹脂は急速に冷却されますが、ホットモールドキャビティレイヤーシェルは収縮し続け、不均一な収縮により製品が反ります。したがって、射出成形金型の冷却では、キャビティとコアの温度のバランスに注意を払い、両者の温度差が大きくなりすぎないようにする必要があります(この場合、2つの金型温度マシンを検討できます)。

製品の内部温度と外部温度を考慮することに加えて、バランスを取る傾向があります。両側の温度の一貫性も考慮する必要があります。つまり、金型を冷却するときにキャビティとコアの温度をできるだけ均一に保ち、プラスチック部品の冷却速度のバランスをとることができるようにする必要があります。さまざまな部品の収縮がより均一で効果的な地面であり、変形を防ぎます。したがって、冷却水穴の直径d、水穴の間隔b、パイプ壁からキャビティ表面までの距離c、製品の壁の厚さwなど、金型上の冷却水穴の配置は非常に重要です。パイプ壁とキャビティ表面の間の距離が決定された後、冷却水穴の間の距離はできるだけ小さくする必要があります。成形ゴム壁の温度の均一性を確保するために;冷却水穴の直径を決定する際に注意しなければならない問題は、金型がいくら大きくても、水穴の直径が14mmを超えることはできないということです。そうしないと、クーラントが乱流を形成しにくくなります。一般に、水穴の直径は、平均壁厚が2mmの場合、製品の平均壁厚に応じて決定できます。水穴の直径は8-10mmです。平均壁厚が2〜4mmの場合、水穴の直径は10〜12mmです。図4-3に示すように、平均壁厚が4〜6 mmの場合、水穴の直径は10〜14mmです。同時に、冷却水路の長さが長くなると冷却媒体の温度が上昇するため、水路に沿ってキャビティと金型のコアとの間に温度差が生じる。したがって、各冷却回路の水路長は2m未満である必要があります。大きな金型には複数の冷却回路を設置する必要があり、一方の回路の入口はもう一方の回路の出口の近くにあります。長いプラスチック部品の場合は、真っ直ぐな水路を使用する必要があります。現在の金型のほとんどはS字型のループを使用していますが、これは循環を促進せず、サイクルを延長します。

(3)排出システム。

エジェクタシステムの設計も、プラスチック製品の変形に直接影響します。排出システムのバランスが崩れると、排出力のバランスが崩れ、プラスチック製品が変形します。したがって、排出システムを設計するときは、排出力と排出抵抗のバランスをとる必要があります。さらに、エジェクタロッドの断面積が小さすぎて、単位面積あたりの過度の力によるプラスチック製品の変形を防ぐことはできません(特に離型温度が高い場合)。エジェクタロッドの配置は、離型抵抗の高い部品にできるだけ近づける必要があります。プラスチック製品の品質(使用要件、寸法精度、外観など)に影響を与えないことを前提として、プラスチック製品の全体的な変形を減らすために、できるだけ多くのアイテムを設定する必要があります(これが変更の理由です)トップロッドからトップブロックへ)。

軟質プラスチック(TPUなど)を使用して深部キャビティの薄肉プラスチック部品を製造する場合、離型抵抗が大きく、材料が柔らかいため、単一機械式射出法のみを使用すると、プラスチック製品が変形します。上部の摩耗や折り目でさえ、プラスチック製品が廃棄される原因になります。この場合、複数の要素の組み合わせ、またはガス(油圧)圧力と機械的排出の組み合わせに切り替える方がよいでしょう。

 
 
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