射出成形プロセス パラメータ (温度、圧力、速度、位置) の調整方法

温度
射出成形では、温度の測定と制御が重要です。 これらの測定は比較的単純ですが、ほとんどの射出成形機には十分な温度サンプリング ポイントまたは回路がありません。
ほとんどの射出成形機では、温度は熱電対によって感知されます。 熱電対は基本的に、端で接続された 2 つの異なるワイヤで構成されます。 一方の端がもう一方の端よりも熱くなっている場合、小さな電気信号が生成され、加熱信号が強くなります。
温度管理
熱電対は、温度制御システムのセンサーとしても広く使用されています。 制御計器では、希望の温度が設定され、センサーの表示が設定点で生成された温度と比較されます。 この最も単純なシステムでは、温度が設定値に達すると電源がオフになり、温度が下がった後に電源が再びオンになります。 このシステムは、オンまたはオフのいずれかであるため、オン/オフ制御と呼ばれます。
メルトグルー温度
溶融物の温度は非常に重要であり、使用する射出シリンダーの温度は目安に過ぎません。 溶融接着剤の温度は、ノズルまたはエアジェット法を使用して測定できます。 射出シリンダーの温度設定は、樹脂温度、スクリュー速度、背圧、射出量、射出サイクルによって異なります。
特定のレベルのプラスチックを処理した経験がない場合は、最も低い設定から始めてください。 制御を容易にするために、射出シリンダーはゾーンに分割されていますが、すべてが同じ温度に設定されているわけではありません。 長時間または高温で操作する場合は、最初のゾーンの温度を低い値に設定してください。これにより、プラスチックの早期の溶融と分割が防止されます。 射出成形を開始する前に、作動油、ホッパーシーラー、金型、射出シリンダーがすべて適切な温度になっていることを確認してください。
射出圧力
これは、プラスチックの流れを引き起こす圧力であり、ノズルまたは油圧ラインのセンサーを使用して測定できます。 一定の値はなく、金型への充填が困難なほど射出圧力が高くなります。 射出ラインの圧力は、射出圧力に直接関係しています。
1段目圧力と2段目圧力
射出成形サイクルの充填段階では、射出成形速度を必要なレベルに維持するために、高い射出圧力を使用する必要がある場合があります。 金型が充填された後は、高圧は必要ありません。 ただし、一部の半結晶性熱可塑性プラスチック (PA や POM など) を射出成形する場合、急激な圧力変化によって構造が劣化する可能性があるため、2 次圧力が必要ない場合があります。
ロッキング圧力
射出圧力に対抗するために、型締圧力を使用する必要があります。 使用可能な最大値を自動的に選択するのではなく、投影面積を考慮して適切な値を計算してください。 射出成形部品の投影面積は、ロック力の適用方向から見た最大面積です。 ほとんどの射出成形状況では、1 平方インチあたり約 2 トン、または 1 平方メートルあたり 31 メガニュートンです。 ただし、これは低い値にすぎず、大まかな経験値として考慮する必要があります。射出成形部品にある程度の深さがある場合は、サイドウォールを考慮する必要があります。
背圧
これは、スクリューが後退する前に発生し、超える必要がある圧力です。 高い背圧を使用すると、均一な色の分散とプラスチックの溶融には有利ですが、スクリューの戻り時間が長くなり、充填されたプラスチックに含まれる繊維の長さが短くなり、射出成形機の応力が増加します。 したがって、背圧は低いほど良いです。 いかなる場合でも、射出成形機の射出圧力 (最大定格) の 20% を超えることはできません。
噴射ノズル圧力
ノズル圧力は、ノズル内の圧力です。 これは、プラスチックを流動させる圧力とほぼ同じです。 固定値はありませんが、金型への充填が困難になると増加します。 ノズル圧力、ライン圧力、および射出圧力の間には直接的な関係があります。 スクリュー射出成形機では、ノズル圧力は射出圧力よりも約 10% 低くなります。 ピストン射出成形機を使用する場合、圧力損失は約 10% に達することがあります。 ピストン射出成形機では、圧力損失が 50% に達することがあります。
射出成形速度
スクリューをパンチとした時の金型への充填速度です。 薄肉製品を射出する場合、溶融物が凝固する前に金型を完全に充填し、より滑らかな表面を生成するために、高い射出速度を使用する必要があります。 充填時には、一連のプログラム射出率を使用して、壁に噴出するガスや閉じ込められたガスなどの欠陥を回避します。 射出成形は、開ループまたは閉ループ制御システムで実行できます。
使用する射出速度に関係なく、速度値と射出時間を記録シートに記録する必要があります。 射出時間とは、金型が所定の第 1 段階の射出圧力に達するまでの時間で、スクリューの押し込み時間の一部です。
金型排気
金型は急速に充填されるため、金型からガスを排出できるようにする必要があります。ほとんどの場合、このガスは金型キャビティ内の空気のみです。 空気を排出できないと、空気が溶けて圧縮され、温度が上昇し、プラスチックが燃える原因となります。 排気位置は、含水パターンと最終射出成形部品の近くに配置する必要があります。 一般的な排気位置は、幅 6 ～ 13 mm、深さ 0.0 1 ～ 0.03 mm の溝で、通常は金型の半分のパーティング サーフェスにあります。
圧力の維持
射出成形サイクルの充填段階では、射出成形速度を必要なレベルに維持するために、高い射出圧力を使用する必要がある場合があります。 金型が充填された後、金型は保持段階に入り、そこでスクリュー (パンチとして機能) が追加のプラスチックを押して、プラスチックの収縮を補償します。 これは、より低い圧力または同等の圧力で行うことができます。 通常、第 1 段階で高圧が使用される場合、第 2 段階では低圧が使用されます。 ただし、一部の半結晶性熱可塑性プラスチック (PA や POM など) を射出する場合、急激な圧力変化によって結晶構造が悪化することがあるため、2 次圧力が必要ない場合もあります。
再生プラスチックの使用
多くの射出成形機は、新しい材料と再生プラスチック (一般にノズル材料として知られています) の混合物を使用しています。 驚くべきことに、再生プラスチックを使用すると、射出成形機の性能が向上し、より安定した射出成形部品が得られます。 ただし、プラスチックの供給量に差が生じたり、射出成形品の色分布がずれたりするのを避けるために、リサイクル材料を使用する前にほこりを取り除くことが最善であることに注意してください。 再生プラスチックの正確な使用率は、実験データに基づいて決定する必要があります。これは、射出成形部品の物理的特性に影響を与えずに取得する必要があります。 一般的な経験値は 15 ～ 25% です。
 品質管理
射出成形品の最終的な特性 (重量とサイズ) は、パッドのサイズ、射出圧力、流量などの製造条件と密接に関係しています。 これは、多くの場合、射出成形部品を実際に測定しなくても、射出成形部品が満足できるものかどうかを確認できることを意味します。 各射出成形中に、選択したパラメータを測定し、設定値または保存値を比較します。 測定値が事前に選択された範囲内にある限り、制御システムは射出成形部品が許容可能であると判断します。 測定値が設定された制限を超える場合、射出成形部品は廃棄されます。または、わずかに超える場合は、有資格者による 2 回目の検査のために停止する必要があります。 現在の射出成形機にはビデオ レコーダーとコンピューター システムが装備されているため、射出成形中に各プラスチック部品を保存されている必要な画像と比較できます。 各射出成形部品は、標準の射出成形部品のサイズと視覚的な欠陥と比較する必要があります。
射出成形条件の記録
射出成形の目的は、指定された時間とコストで品質要件を満たす射出成形部品を製造することであることを忘れないでください。 そのためには、基本的に正確な記録が必要です。 多くの射出成形機では、ボタンでこれを行うことができます。 ボタンがない場合は、適切な記録シートに記入し、射出成形サンプルを将来の参照用に保持する必要があります。
シャットダウン
最も重要なことは、合理的なシャットダウンプロセスを採用することです。これにより、多くの時間とお金を節約できます。 プラスチックを燃やすなど、機械をシャットダウンしたい場合は、プラスチックをこぼす必要はありません。 射出成形機を完全にシャットダウンしてクリーニングするコストを節約できます。
一時停止
射出成形機が停止している場合は、残りのプラスチックを複数回スプレーするか、射出成形機を通して射出シリンダー内の残りのプラスチックを他のプラスチックできれいにする必要があります。 プラスチックが変色したら、スプレー回数を増やしてください。 軽微な修理を行う場合は、熱分解の可能性を最小限に抑えるために、射出シリンダーのヒーターを最低値に調整する必要があります。 最新の射出成形機では、このプロセスが自動的に開始される場合があります。
一晩中一時停止
熱可塑性プラスチック（PS など）を射出する前に、事前にマシンを 1 晩停止した場合は、下のスライド プレートと射出シリンダー ヒーターの電源を切り、射出シリンダーをきれいにスプレーします。 ノズルは完全にきれいです。射出シリンダーをできるだけ高く冷却してください。 射出成形機が冷えた後、すべての機器の電源を切り、射出成形機を再加熱する準備が整います。
熱に弱いプラスチック
プラスチックが射出成形機で分解すると、燃えて最終的に変色し、射出成形部品がスクラップになります。 このような状況では、射出成形機を完全に停止し、きれいにスプレーする必要があります。 防止方法は、熱安定性の高いプラスチックを使用して、熱に弱いプラスチックを吹き付け、加熱する前にいつでも熱に耐えられるようにすることです。 プラスチックの酸化の問題に対処するために、オペレーターは射出シリンダーに PE などのプラスチックを充填することができます。