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射出成形プロセスは XNUMX つの要因を考慮する必要があります

 XNUMX.収縮率  

    熱可塑性成形収縮に影響を与える要因は次のとおりです。

    1.1熱可塑性プラスチックは、さまざまな種類のプラスチックの成形プロセス中に、結晶化による体積変化、強い内部応力、プラスチック部品に固化した大きな残留応力、および強い分子配向を持っているため、熱硬化性プラスチックと比較して、収縮率が大きくなります。範囲が広く、方向性が明確であり、また、成形、アニール、調湿処理後の収縮率は、一般に熱硬化性プラスチックに比べて大きくなります。

1.2プラスチック部品が成形されると、溶融材料がキャビティの表面に接触し、外層がすぐに冷却されて低密度の固体シェルが形成されます。プラスチックの熱伝導率が低いため、プラスチック部品の内層はゆっくりと冷却され、大きな収縮を伴う高密度の固体層が形成されます。したがって、壁が厚く、冷却が遅く、高密度層が厚いものは大きく収縮します。また、インサートの有無、インサートの配置や量は材料の流れ方向や密度分布、耐収縮性に直接影響するため、プラスチック部品の特性が収縮や方向性に与える影響は大きくなります。

1.3供給口の形状、サイズ、分布などの要因は、材料の流れの方向、密度分布、圧力保持、供給、および成形時間に直接影響します。直接投入口と投入口が大きい部分(特に厚みのあるもの)は収縮は小さいが方向性が大きく、投入口の幅が広く短い長さは方向性が小さい。供給口に近いものや流れ方向に平行なものは大きく収縮します。

   1.4 成形条件 金型温度が高い、溶融材料の冷却が遅い、密度が高い、収縮が大きい、特に結晶性材料は結晶性が高く、体積変化が大きいため、収縮が大きくなります。金型温度分布は、プラスチック部品の内部および外部の冷却と密度の均一性にも関連しており、直接影響を与えます 各パーツの収縮のサイズと方向に影響します。また、圧力と時間を維持することも収縮に大きな影響を与え、圧力が高く、時間が長いと、収縮は小さくなりますが、方向性が大きくなります。射出圧力が高い、溶融材料の粘度差が小さい、層間せん断応力が小さい、脱型後の弾性が良好 反発が大きいので収縮も適度に抑えられる 材料温度が高く収縮が大きいが方向性が小さいしたがって、成形中の金型温度、圧力、射出速度、冷却時間などのさまざまな要因を調整することで、プラスチック部品の収縮を適切に変更することもできます。

金型を設計する際には、さまざまなプラスチックの収縮範囲、プラスチック部品の肉厚と形状、供給口のサイズと分布、プラスチック部品の各部品の収縮率を経験に基づいて決定し、次に、キャビティのサイズが計算されます。高精度のプラスチック部品で収縮率の把握が困難な場合は、一般的に次の方法で金型を設計するのが適しています。

プラスチック パーツの外径の収縮率を小さくし、内径の収縮率を大きくして、金型の試行後に修正の余地を残します。

金型をテストして、ゲート システムの形状、サイズ、および成形条件を決定します。

後加工するプラスチック部品を後加工して寸法変化を測定します(測定は脱型後に行う必要があります)。24時間後)。

実際の収縮に応じて金型を修正します。

金型を再試行し、プロセス条件を適切に変更して収縮値をわずかに修正し、プラスチック パーツの要件を満たすようにします。

 XNUMX.モビリティ

2.1 熱可塑性プラスチックの流動性は、一般に、分子量、メルト インデックス、アルキメデスのらせん流動長、見かけの粘度、および流動比 (プロセス長) から決定できます。/プラスチック部品の肉厚)と一連の分析指標。分子量が小さく、分子量分布が広く、分子構造が悪く、メルトインデックスが高く、スパイラルフローの長さが長く、見かけの粘度が小さく、流量比が大きく、流動性が良好です。同じ品名のプラスチックの場合、流動性が射出成形に該当するかどうかは、取扱説明書で確認する必要があります。金型設計要件によると、一般的に使用されるプラスチックの流動性は、大まかに次の XNUMX つのカテゴリに分類できます。

 ①良好な流動性 PAPEPSPPCA、ポリ (4) メチルペンテン;

中程度の流動性 ポリスチレン系樹脂(ABSAS)、PMMAPOM、ポリフェニレンエーテル;

流動性が低い PC、硬PVC、ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリアリールサルフォン、フッ素樹脂。

2.2各種プラスチックの流動性も様々な成形要因によって変化しますが、主な影響要因は次のとおりです。

    ① 温度が高いほど材料の流動性が高くなりますが、異なるプラスチックにも独自の違いがあります。PS(特に耐衝撃性とLIMより高い値)、PPPAPMMA、変性ポリスチレン(などABSAS)、PC CA他のプラスチックの流動性は、温度によって大きく変化します。右PEPOM、温度の増減はその流動性にほとんど影響しません。したがって、前者は成形時の流動性を制御するために温度を調整する必要があります。

 ②加圧射出成形の圧力が増加すると、溶融材料はより大きなせん断を受け、流動性も増加します。PEPOMより敏感ですので、成形時の流動性を制御するために射出圧力を調整することをお勧めします。

 ③ 形状、サイズ、レイアウト、冷却システムの設計、および金型構造のゲート システムの溶融材料の流動抵抗 (表面仕上げ、チャネル セクションの厚さ、キャビティの形状、排気システムなど) およびその他の要因は、キャビティ内の溶融材料に直接影響します。材料の実際の流動性、溶融材料の温度が低下し、流動抵抗が増加すると、流動性が低下します。金型を設計するときは、使用するプラスチックの流動性に応じて合理的な構造を選択する必要があります。成形中、材料温度、金型温度、射出圧力、射出速度などを制御して、成形ニーズに合わせて充填状況を適切に調整できます。

 XNUMX. 結晶性

熱可塑性プラスチックは、凝縮中に結晶化しないことから、結晶性プラスチックと非結晶性 (アモルファスとも呼ばれる) プラスチックの XNUMX つのカテゴリに分けることができます。

いわゆる結晶化現象とは、プラスチックが溶融状態から凝縮状態になると、分子が独立して動き、完全に無秩序な状態になった後、分子がわずかに固定された位置に従って自由な動きを止め、分子配列を規則的なモデルにしようとする現象。

これら XNUMX 種類のプラスチックを区別するための外観基準は、肉厚のプラスチック部品の透明度によって異なります。一般に、結晶性材料は不透明または半透明です (例:POMなど)、非晶質材料は透明です (などPMMA待って)。ただし、ポリなどの例外があります。(4)メチルペンテンは、透明度の高い結晶性プラスチックです。ABS非晶質ですが不透明です。

金型を設計し、射出成形機を選択するときは、結晶性プラスチックに関する次の要件と注意事項に注意する必要があります。

 ①材料温度を成形温度まで上昇させるために必要な熱量が大きく、可塑化能力の大きな設備が必要です。

冷却・溶解時の発熱が大きいため、十分に冷却する必要があります。

 ③溶融状態と固体状態の比重差が大きく、成形収縮が大きく、引け巣やポアが発生しやすい。

 ④冷却が速く、結晶化度が低く、収縮が小さく、透明度が高い。結晶化度はプラスチック部品の肉厚に関連しており、肉厚は冷却が遅く、結晶化度が高く、収縮が大きく、物理的特性が良好です。したがって、結晶性材料の場合は必要に応じて金型温度を制御する必要があります。

 ⑤異方性が大きく、内部応力が大きい。結晶化されていない分子は、脱型後も結晶化し続ける傾向があり、エネルギーの不均衡状態にあり、変形や反りが発生しやすくなります。

結晶化温度範囲が狭く、未溶融材料が金型に注入されたり、供給口を塞いだりしやすい。

XNUMX. 熱に弱いプラスチック、加水分解しやすいプラスチック

4.1 熱感受性とは、一部のプラスチックがより熱に敏感であることを意味します.高温で長時間加熱された場合、または供給口の断面が小さすぎる場合、せん断効果が大きい場合、材料の温度が上昇し、変色・変質・腐敗しやすい性質を持つプラスチックを熱に弱いプラスチックと呼びます。難しいPVC、ポリ塩化ビニリデン、酢酸ビニル共重合体、POM、ポリトリフルオロクロロエチレンなど熱に弱いプラスチックが分解されると、モノマー、ガス、固体などの副生成物が生成され、特に一部の分解ガスは、人体、機器、およびカビに対して刺激性、腐食性、または有毒です。したがって、金型の設計、射出成形機の選択、および成形に注意を払う必要があります.スクリュー式の射出成形機を選択する必要があります.注湯システムの断面が大きい必要があります.金型とバレルはクロムメッキされていない必要があります.*コーナー ラギング マテリアルの場合、成形温度を厳密に制御する必要があり、熱に弱い特性を弱めるためにプラスチックに安定剤を追加する必要があります。

4.2一部のプラスチック(PC少量の水分を含んでいても、高温高圧下で分解してしまう性質を易加水分解といい、あらかじめ加熱乾燥しておく必要があります。

XNUMX. ストレスクラッキングとメルトフラクチャ

5.1 一部のプラスチックは応力に敏感で、成形時に内部応力を受けやすく、もろくて割れやすい. プラスチック部品は、外力や溶剤の作用で割れます.このため、原材料に添加剤を添加して耐クラック性を向上させることに加え、原材料の乾燥にも注意を払う必要があり、成形条件を適切に選択することで、内部応力を低減し、耐クラック性を高めることができます。妥当なプラスチック部品の形状を選択する必要がありますが、応力集中を最小限に抑えるためにインサートなどの措置を講じることはお勧めできません。金型を設計するときは、離型勾配を大きくする必要があり、合理的な材料の入口と排出機構を選択する必要があります.成形中は、材料温度、金型温度、射出圧力、冷却時間を適切に調整して、プラスチック部品が脱型しないようにする必要があります. 、成形後、プラスチック部品は、耐クラック性を改善し、内部応力を除去し、溶剤との接触を防ぐために後処理する必要があります。

5.2一定のメルトフローレートを持つポリマー溶融物が一定の温度でノズル穴を通過し、その流量が一定の値を超えると、メルトフラクチャと呼ばれる明らかな横方向の亀裂が溶融物表面に発生し、外観と物理的特性が損なわれます。プラスチック部品の。したがって、メルト フロー レートの高いポリマーの選択などでは、ノズル、ランナー、フィード ポートの断面積を大きくし、射出速度を遅くし、材料温度を高くする必要があります。

XNUMX.熱性能と冷却速度

 6.1 さまざまなプラスチックは、比熱、熱伝導率、熱変形温度など、さまざまな熱特性を持っています。比熱の高い可塑化は多くの熱を必要とするため、可塑化能力の大きい射出成形機を選択する必要があります。熱変形温度が高いプラスチックは、冷却時間が短く、脱型が早い場合がありますが、脱型後の冷却変形は防止する必要があります。熱伝導率の低いプラスチックは冷却速度が遅い(イオンポリマーなど、冷却速度が極端に遅い)ため、十分に冷却し、金型の冷却効果を強化する必要があります。ホット ランナー金型は、比熱が低く、熱伝導率が高いプラスチックに適しています。大きな比熱、熱伝達 導電率が低く、熱変形温度が低く、冷却速度が遅いプラスチックは、高速成形に適さないため、適切な射出成形機を選択し、金型冷却を強化する必要があります。

6.2 樹脂の種類、特性、樹脂部品の形状に応じて、適切な冷却速度を維持するためにさまざまな樹脂が必要です。したがって、金型には、特定の金型温度を維持するために、成形要件に従って加熱および冷却システムを装備する必要があります。材料温度が金型温度を上昇させた場合、離型後のプラスチック部品の変形を防ぎ、成形サイクルを短縮し、結晶化度を下げるために、冷却する必要があります。プラスチックの廃熱が金型を特定の温度に保つのに十分でない場合、金型に加熱システムを装備して金型を特定の温度に保ち、冷却速度を制御し、流動性を確保し、充填条件を改善し、プラスチックを制御する必要があります肉厚プラスチック部品の内外冷却ムラを防ぎ、結晶化度を向上させます。流動性が良く、成形面積が大きく、材料温度にムラがあるものは、樹脂部品の成形条件や部分的に加熱と冷却を交互に使用する必要がある場合があります。 局所加熱と冷却を併用します。このため、金型には対応する冷却または加熱システムを装備する必要があります。

XNUMX.吸湿性

プラスチックにはさまざまな添加物が含まれているため、水分との親和性が異なるため、プラスチックは大きく分けて、吸湿タイプ、吸湿接着タイプ、非吸収で水分に接着しにくいタイプの XNUMX 種類に分けられます。許容範囲内で使用しないと、高温高圧下で水分がガス化または加水分解し、樹脂の発泡、流動性の低下、外観不良、機械的特性の低下を引き起こします。したがって、吸湿性プラスチックは、使用中の水分の再吸収を防ぐために、必要に応じて適切な加熱方法と仕様で予熱する必要があります。 

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