射出成形プロセス パラメータの詳細な説明

1.射出圧力
射出圧力は、射出成形システムの油圧システムによって提供されます。 油圧シリンダーの圧力は、射出成形機のスクリューを介して溶融樹脂に伝達されます。 圧力下で、プラスチック溶融物は、射出成形機のノズルを介して金型の垂直流路（一部の金型のメイン流路でもある）、メイン流路、および分流チャネルに入り、金型キャビティに入りますゲート。 このプロセスは、射出成形プロセスまたは充填プロセスと呼ばれます。 圧力の存在は、メルト フロー プロセス中の抵抗を克服するためのものです。逆に、フロー プロセス中の抵抗は、射出成形機の圧力によって相殺され、スムーズな充填プロセスを確保する必要があります。
射出成形プロセス中、射出成形機のノズルの圧力は、プロセス全体を通して溶融物の流動抵抗を克服するために最も高くなります。 その後、圧力はメルトの前端に向かって流動長に沿って徐々に減少します。 金型キャビティの内部排気が良好な場合、溶融物の前端での最終圧力は大気圧です。
溶融樹脂の充填圧力に影響を与える要因は多数ありますが、これらは次の 3 つのカテゴリに要約できます。(1) プラスチックの種類、粘度などの材料要因。 （2）注入システムのタイプ、数、位置、金型キャビティの形状、製品の厚さなどの構造的要因。 (3) プロセス要素の形成。
2.射出時間
ここで言う射出時間とは、金型の開閉などの補助的な時間を除いて、樹脂溶融物が金型キャビティを充填するのに必要な時間を指します。 射出成形時間は非常に短く、成形サイクルへの影響はほとんどありませんが、射出成形時間の調整は、ゲート、ランナー、およびキャビティの圧力を制御する上で重要な役割を果たします。 合理的な射出成形時間は、理想的な溶融充填を達成するのに役立ち、製品の表面品質を改善し、寸法公差を減らすために非常に重要です。
射出成形時間は冷却時間よりもはるかに短く、冷却時間の約 1/10-1/15 であり、プラスチック パーツの成形時間全体を予測するための基準として使用できます。 モールド フロー解析を行う場合、解析結果の射出時間は、成形条件で設定した射出時間と等しくなります。これは、スクリューの回転によって樹脂が完全にキャビティに充填された場合のみです。 キャビティが充填される前にスクリューの圧力保持スイッチが発生すると、解析結果は設定されたプロセス条件よりも大きくなります。
3.射出温度
射出温度は、射出圧力に影響を与える重要な要素です。 射出成形機のバレルには 5-6 個の加熱セクションがあり、各原材料には適切な処理温度があります (詳細な処理温度は、材料サプライヤーから提供されたデータで確認できます)。 射出温度は一定の範囲内で制御する必要があります。 温度が低すぎると、溶融材料の可塑化が不十分になり、成形部品の品質に影響を与え、プロセスの難しさが増します。 温度が高すぎると、原材料が分解しやすくなります。 実際の射出成形プロセスでは、射出温度はバレル温度よりも高いことが多く、高い値は射出速度と材料の性能に関連しており、最大 30 度です。 これは、射出ポートを通過する溶融材料のせん断によって発生する高熱が原因です。 モールド フロー解析でこの違いを補正するには、2 つの方法があります。1 つは空気中への射出成形中に樹脂の温度を測定する方法で、もう 1 つはモデリング中にノズルを含める方法です。
4. 保持圧力と時間
射出成形プロセスの最後に、スクリューは回転を停止し、前方にのみ前進します。この時点で、射出成形は保圧段階に入ります。 圧力維持プロセス中、射出成形機のノズルは、ワークピースの収縮によって空いた容積を満たすために、キャビティに材料を連続的に充填します。 圧力を維持せずにキャビティを充填すると、特に過度の収縮により収縮マークが形成されるリブで、ワークピースが約 25% 収縮します。 保圧圧力は、一般的に最大充填圧力の85％程度であり、実際の状況に応じて決定する必要があります。
5. 背圧
背圧とは、材料を保管するためにスクリューが逆回転するときに克服する必要がある圧力を指します。 高い背圧を採用することは、顔料の分散とプラスチックの溶融に有利ですが、スクリューの後退時間が長くなり、プラスチック繊維の長さが短くなり、射出成形機の圧力が高くなります。 したがって、背圧は低くする必要があり、通常は射出成形圧力の 20% を超えないようにします。 発泡プラスチックを射出する場合、背圧はガスによって形成される圧力よりも高くする必要があります。そうしないと、スクリューがバレルから押し出されます。 一部の射出成形機では、背圧をプログラムして、溶融中のスクリュー長の減少を補うことができます。これにより、入力熱が減少し、温度が低下します。 しかし、そのような変更の結果を見積もることが難しいため、マシンに対応する調整を行うことは容易ではありません。