プラスチック工具および成形品製造のガイド

公開: 2022-05-27

プラスチック工具および成形プロジェクトまたはプラスチック射出成形は、溶融樹脂を事前に設計された金型に射出する正確な製造プロセスです。このプロセスは、大量のプラスチック製品の製造に理想的であるため、自動車や製造などのいくつかの業界で使用されています。

プラスチック工具と成形品の製造とは何かがわかったので、製造プロセスに関係する工具の詳細を見てみましょう。

射出成形金型とは何ですか？

射出成形金型は、プラスチック射出成形プロセスで溶融プラスチックを完成品に成形するために使用されるカスタム加工ツールです。これらの金型は、特殊なプラスチック製品のためにメーカーによって作成されています。

2プレート射出成形金型が最も頻繁に使用されます。射出成形金型にはさまざまな形状とサイズがあります。射出成形金型（Aプレート）とエジェクタ金型は、2プレートツール（Bプレート）の2つの主要コンポーネントです。これらのプレートは、プラテンに固定された後、一緒にクランプされます。パーティングラインは、これらのプレートが一緒になって射出成形金型を形成するときに発生する自然な分離または分割です。

射出成形金型（プレート）

溶融プラスチックは、射出成形機から射出成形金型（Aプレート）を介して射出成形金型に輸送されます。スプルーブッシングは、射出成形金型（Aプレート）の開口部または入口です。スプルーブッシングはスプルーに接続されており、スプルーは溶融プラスチックがランナーに到達するための導管として機能します。ランナーは、スプルーをキャビティイメージのゲートまたは開口部に接続するトンネルまたはチューブです。溶融プラスチックは、ランナーによってキャビティ画像に誘導されます。

キャビティ画像

キャビティ画像は、射出成形金型内の空の領域であり、目的のプラスチック製品の形状を生成します。射出成形金型には、単一または多数のキャビティがあります。

単一印象キャビティ金型は、キャビティ画像が1つしかない射出成形ツールです。複数の印象のキャビティモールドは、2つ以上のキャビティイメージを持つものです。特定の金型では、128を超えるキャビティの写真が見つかる場合があります。

エジェクターモールド（Bプレート）

プラスチック製品が射出成形金型から排出される出口点は、エジェクタ金型（Bプレート）です。プラスチック製品が完成したら、クランプユニットは射出成形金型（Bプレート）を射出成形金型（Aプレート）からスライドさせて射出成形金型を開きます。エジェクタピンと呼ばれる円形のピンは、金型が開いたときにプラスチック製品を射出成形金型から押し出します。もちろん、射出成形金型は、それらが作成するプラスチックオブジェクトに痕跡を残します。

エジェクタモールド（Bプレート）の壁は、プラスチック製品を適切に排出できるようにテーパーが付けられています。これはドラフト角度と呼ばれます。プラスチック製品は、エジェクタモールド（Bプレート）の壁をこすり落とし、ドラフト角度がなく、壁が90度の場合、排出が困難になります。これは、成形プラスチックだけでなく金型にも害を及ぼす可能性があります。成形されたプラスチックは、壁が接触しないとすぐに排気され、空気が突入して真空シールを破ることができます。

3ステップのツーリングプロセス

プラスチック工具と成形品の製造には、溶融プラスチックを今日見られるプラスチック部品に変える3つの異なるシステムプロセスがあります。

プロセス1：流通システム

最初に、溶融プラスチックのショットが射出ユニットに射出されます。クランプ機構は、射出前に金型の2つの部分をしっかりと閉じて保持します。射出成形金型には空気のみが含まれています。

溶融プラスチックは、射出ユニットから射出成形金型内の分配システムを介して射出成形金型に送られます。ショット量、注入圧力、および注入電力はすべて、このシステムに必要な時間を見積もるために使用できます。

インジェクションユニットは、圧力を加えることにより、溶融プラスチックをスプルーブッシング、スプルー、ランナー、ゲート、キャビティイメージに押し込みます。溶融プラスチックが中空の画像を埋めるときに、空気は小さな通気口から金型から追い出されます。

閉じ込められた空気が放出されない場合、それは空洞画像の角に押し込まれ、プラスチック製品に欠陥を引き起こします。火がつき、プラスチックを燃やすことさえできます。粘性のある溶融プラスチックは、通気孔から逃げることができません。

サイズが小さいため、ゲートが最初に硬化し、溶融プラスチックが中空の画像に流れ込むのを防ぎます。

プロセス2：冷却システム

プラスチックがより速く固化するのを助けるために、冷却システムが金型に含まれています。プラスチックの熱力学的パラメータ、およびその最大肉厚を使用して、このシステムに必要な時間を予測することができます。

チャンバーの内面のすぐ下に、穴が開いたトンネルがあります。ホースはトンネルに挿入され、外部ポンプからの冷却剤（通常は水）で満たされます。クーラントはパイプを通過するときに、溶融プラスチックから熱を吸収します。これにより、最も効果的な硬化プロセスのために金型内の理想的な温度が維持されます。

溶融プラスチックは、冷却すると最終的な形状に固化します。同時に、溶融プラスチックは収縮し、エジェクタモールド（Bプレート）にしっかりと付着します。冷却プロセス全体は1分未満で完了します。

溶融プラスチックは、収縮しすぎると曲がったり折れたり、正しく排出されない場合があります。射出成形金型を構築する際には、収縮を考慮する必要があり、それは使用するプラスチックの量に依存します。

プロセス3：排出システム

最後に、射出成形金型は、最終的なプラスチック物体を取り除くことができる排出メカニズムを備えています。射出成形金型が開き、プラスチック製品を抽出し、閉じるのにかかる時間は、この技術に必要な時間を決定するために使用できます。

溶融プラスチックが固まったら、型をゆっくりと開いて空気を入れ、真空シールを破ります。その後、エジェクタモールド（Bプレート）が射出モールド（Aプレート）から滑り落ち、エジェクタピンで最終的なプラスチック製品を排出します。射出成形金型は、プラスチック製品に永久的な痕跡を残します。その後、射出成形金型が閉じられ、プロセスが再開されます。

重要なポイント

プラスチック部品およびプラスチック工具の製造には、エンドユーザーの性能と外観の要件を満たすために高レベルの精度が必要です。とはいえ、プラスチック工具と成形プロジェクトは、最小限の労力でコンポーネントを大規模に生産する効率的な方法です。

プラスチックペレットを溶かして金型キャビティに射出するのは簡単な手順のように見えるかもしれませんが、設計、工具、製造プロセスには、独自の要件を満たす方法を理解している射出成形機と連携する必要のある重要な部分がたくさんあります。