はじめに 射出成形は、プラスチック部品を作る最良の方法です。射出成形は、電話ケース、ボトル、車の部品、櫛など、プラスチック製のものなら何でも作ることができます。 射出成形 は、特殊な金型を使って一度にたくさんのパーツを作ることができるので、たくさんのパーツを作るのに適している。

射出成形には多くの利点がある。高い精度で部品を作ることができ、同じ部品を何度も作ることができる。さまざまな材料を使うことができる。射出成形機を動かすのに、多くの人手を必要としない。

多くの材料を無駄にしない。金型から取り出した後の部品に手を加える必要がない。射出成形には多くの利点と欠点があります。この記事では、射出成形の良い点について説明します。

プラスチック射出成形とは？

熱可塑性プラスチック射出成形は、ポリマーの溶融物で満たされた金型を使用する標準的なプロセスです。射出成形機は、射出圧力と射出速度、品質管理と小さな誤差を可能にするので、製品は通常、生産後すぐに出荷できます。

プラスチックペレットは円筒に入り、そこで溶けてつぶれ、金型に注入される。高温のプラスチックは金型の中で冷やされ、部品が作られる。プラスチック射出成形は、最終的にエジェクターが金型から部品を蹴り出し、部品はビンに落ちる。生産が終わると、部品（またはマスター・ラン）は箱詰めされて出荷される。

プラスチック射出成形プロセスのステップとは？

金型の設計

金型を作るのは大変な作業だ。機械工は、CAD設計とCNC機械加工を使って、サイズ、形状、表面の質感など、金型の細部を把握する。

金型は、キャビティ、コア、ゲート、スプルー、ランナー、射出システム、可動部などの機能で設計されている。キャビティは溶融プラスチックを射出する固定部分であり、コアは最終的な部品を形成する可動部分である。

メーカーは通常、高品質のスチールやアルミニウムを使用して、複数回の生産に耐える強度を持つ金型を作成します。短期間のプロジェクトでは、3Dプリントは生産コストの削減に役立ちます。この段階では高度な技術と精度が要求され、金型が特定の要件を満たしていることを確認するために厳密なテストとシミュレーションが行われます。

金型の設計、製作、承認には通常、射出成形プロセスの中で最も長い時間がかかり、開始するには費用がかかります。金型ツールのいくつかの一般的なタイプ：シングルキャビティ金型、マルチキャビティ金型、スタック金型、2K射出金型。

プラスチックの選択

成形プロセスを始める前に、作りたい部品に最適なプラスチック樹脂を選ぶ必要があります。樹脂によっては、金型のデザインによってはうまくいかないものもあるので、選ぶ際には、材料と金型がどのように組み合わされるかを考えなければなりません。

選んだ材料を工具でテストし、最終製品が求める特性を持つことを確認することが重要です。プラスチックは分子構造が異なるため、機械的性質や熱的性質が異なります。これらの特性によって、その材料が金型や製品に適合するかどうかが決まります。

マシンの設置

成形工程で最も重要なステップのひとつが、射出成形機のセットアップである。金型の取り付けには、金型が機械のプラテンに正しく位置合わせされ、固定されていることを確認するための細部への慎重な注意が必要です。金型を設置する前に、成形機のスペックをチェックし、金型のサイズと重量に対応できることを確認することが重要です。

成形機のプラテンは清潔で、成形プロセスを妨げたり、金型を損傷したりするようなゴミや汚染物がない状態でなければなりません。成形機の準備ができたら、金型を慎重にプラテンに置き、成形機のノズルに合わせます。溶融したプラスチック樹脂が金型キャビティに均一に流れ込み、一貫した寸法の高品質な部品ができるようにするには、適切な位置合わせが必要です。

成形機を所定の位置に設置し、ボルトやクランプなどで成形機のプラテンに固定した後は、成形機が正常に作動しているかどうかを確認するテストが重要です。テストでは、溶けた樹脂を成形機に通して、ペレットの詰まりや漏れ、その他の問題がないかを確認します。

射出成形機のセットアップは熟練を要する。金型や成形機を壊さないように、毎回良い成形品ができるように、成形機を正しくセットアップする必要があります。

プラスチック射出成形プロセス

これは、いくつかのステップを含む連続サイクルである。金型が閉じられた後、プラスチック樹脂が加熱され、機械に送り込まれる。金型とスクリューに適切な圧力がかかると、ゲートが開き、スクリューが前進する。その後、溶融プラスチックが金型に注入され、金型が満たされる。

溶融プラスチックがバレルの端に達すると、機械工はプラスチックの射出を制御するゲートを閉じる。その後、スクリューが後退し、射出のためにスクリュー内に圧力を発生させ、所定量のプラスチックを吸い込む。

同時に、クランプ圧力は金型の2つの部分を一緒に保持するのに役立ちます。射出圧力と型締圧力のバランスをとることは、部品が正しく成形され、射出工程中に金型からプラスチックが漏れないようにするために非常に重要です。

冷却と凝固

金型（スプルー、ランナー、ゲート、その他の部品を含む）にプラスチックを充填したら、特定の温度で保持し、材料を目的の部品形状に均一に固化させます。この間、保圧を維持することで、バレルへの逆流を防ぎ、収縮の影響を抑えることができます。

圧力を保持することは、プラスチックが正しく梱包され、成形されることを確認するために重要です。どのくらいの時間圧力を保持するかは、部品の大きさや複雑さ、使用するプラスチックの種類、その他いくつかの事柄によって異なります。

保持段階が終わるとスクリューが引き戻され、圧力が解放され、新しく成形された部品が金型内で冷却されます。この段階では、部品は金型内に留まり、金型温度は部品が均一に冷却されるように同じに保たれます。

冷却時間は、プラスチック部品が金型から出た後、冷えてその形状を保つようにするために重要です。あまり早く取り出してしまうと、曲がったり形が変わったりして、射出成形に支障をきたすことがあります。パーツの大きさや複雑さにもよりますが、この時間は数秒から数分です。

部品排出

プラスチック部品が冷えると、金型が開き、エジェクターピンまたはエジェクタープレートが完成品を金型から押し出します。成形された部品は、ビンやコンベヤーに入れられ、仕上げを待つ。仕上げには、研磨、塗装、トリミングなどがある。研磨は部品の粗い部分や欠陥を滑らかにするのに役立ち、塗装は部品に色を加えることができます。

検査と品質管理

部品は作られた後、サイズや形が合っているかどうかチェックされる。もし違っていれば、作り直さなければならないか、捨てられてしまうかもしれない。サイズと形が合っていれば、箱に入れて店や使う人に送ることができる。

射出成形の利点とは？

複雑な部品設計を提供

射出成形は、複雑な部品を作り、一貫性を保ち、ほとんど同じ部品を何百万個も作るのに適している。大量生産は 射出成形 部品がこれほどうまく機能し、より正確で高品質になっているということは、部品を設計する際にいくつかの重要なことを考えなければならないということだ。

大量成形の効率を最大化するための部品設計が鍵です。適切な設計により、複雑さを犠牲にすることなく、高品質の部品を作ることができます。

生産効率とスピードの向上

射出成形がより一般的で、より効率的な成形方法である理由はたくさんある。まず、射出成形の工程は他の方法よりも速く、生産量も多いため効率的である。

速度は金型の複雑さや大きさによって異なりますが、各成形サイクルの間は15～120秒程度しかありません。サイクル間のサイクル時間が短くなれば、一定の生産時間でより多くの射出成形部品を生産することができます。

より大きな力

プラスチックはここ数年で、より強く、より丈夫になった。最近の軽量熱可塑性プラスチックは、金属部品と同じように、場合によっては金属よりも優れた耐衝撃性を発揮します。

さらに、複雑な射出成形用途のために、25,000種類以上のエンジニアリング材料から選択することができます。特定の部品要件や、高い引張強度などの特性を満たすために、高性能プラスチックのブレンドやハイブリッドを作成することもできます。

色と素材の柔軟性

プラスチック射出成形が素晴らしいのは、それがとてもフレキシブルだからです。プロジェクトに合わせて、使用するプラスチックやプラスチックの色を変えることができます。プラスチック射出成形の一番いいところは、金属と違って何でも作れることです。さまざまな材料を使うことができる。

成形工程では、プラスチック、添加剤、生体適合性を調整することで、透明な部品やさまざまな色の部品を作ることができる。しかし、複数の色を持つ製品が必要な場合は、オーバーモールドで対応することができる。

廃棄物の削減

プラスチック射出成形工程は、従来の製造工程に比べ、製造後の廃棄物をほとんど出さない。廃プラスチックは通常、ゲートとランナーから出る。しかし、未使用のプラスチックや廃棄プラスチックは再粉砕し、将来の使用のためにリサイクルすることができます。

低い人件費

射出成形は、他の成形工程に比べて人件費が安い。高い生産率で高品質の部品を生産できるため、効率と効果によって製造コストを削減することができます。

成形装置には、オートゲーティングや自動化されたプロセスツールが付属していることが多く、オペレーションを合理化し、より少ない監視で大規模な生産を行うことができる。

様々な表面加工が可能

ほとんどの射出成形部品は、希望する外観に近い滑らかな表面仕上げをしています。しかし、滑らかな外観はすべての用途に適しているわけではありません。

使用されるプラスチック材料の物理的・化学的特性により、プラスチック射出成形製造工程は、二次加工を必要としない表面仕上げを作り出します。この工程では、つや消し表面や独特のテクスチャーから彫刻まで、表面処理に柔軟性があります。

軽量な製品を作る

自動車業界では一般的ですが、OEMは多くの業界で軽量プラスチック射出成形品を使用しています。プラスチック部品を使用することで、金属部品を使用する場合に比べて重量を減らすことができます。今日、高強度で軽量の熱可塑性プラスチックは、強度や耐久性にはほとんど差がなく、重量だけが金属部品に取って代わることができます。

複数の種類のプラスチックを扱う

複雑な部品設計では、しばしば異なる材料から作られた部品が必要になります。これは簡単なことのように思えますが、プラスチックを安全に組み合わせることは非常に複雑です。どのような場合でも、金型プロジェクトエンジニアのプラスチックに関する専門知識は、互換性を確保することによって、不具合、怪我のリスク、保証クレームを低減します。

一貫性を持つ

複雑なプラスチック部品をたくさん作るには、毎回同じ部品を作るために何度でもできる工程が必要だ。 射出成形 というのも、同じ金型を使って各パーツを製造し、パーツを製造する機械は常に改良されているからだ。

高精度

最新の高速射出成形設備は、精密プラスチック成形部品を一貫して生産することができる。このプロセスは、同じ品質で、公差が厳しく、寸法が安定した部品を作るのに適しています。ギアやコネクターなど、本当に精密でなければならない用途には、プラスチック射出成形が最適な場合が多い。公差は+/-0.0002まで可能です。

また、メーカーは成形機に高度な制御システムを搭載することが多い。これらの自動化されたシステムは、リアルタイムで工程パラメータを監視し、変更する。そのため、プラスチック部品を正確な仕様で成形することができる。

製品開発期間の短縮

多様なスキルを持つ射出成形エンジニアは、OEMが製品開発期間を短縮するのに役立ちます。これにより、生産サイクルが短縮され、欠陥のない部品をより早く市場に送り出すことができます。

射出成形部品の主な用途は？

射出成形は、家電製品、自動車部品、医療機器など、さまざまな製品の開発に欠かせない汎用性の高い製造技術です。

自動車産業

プラスチック部品は自動車と自動車部品の空力特性を向上させる。自動車業界の変化に伴い、自動車部品メーカーは射出成形で自動車部品を製造している。

強くて軽い部品を作ることで、エネルギーを節約し、排出ガスを削減する。また、大きさも変わらず、天候や摩擦で傷つくこともありません。自動車で射出成形によって作られるものには、ダッシュボード、バンパー、ミラーハウスやカップホルダーのような小さな部品など、自動車で目にする多くのものがある。

包装業界

包装業界では、顧客にアピールする独創的な包装デザインを開発するのに有効な部品を使用しています。魅力的な外観や美観に加え、製品は厳格な安全衛生規制を遵守する必要があります。射出成形は、大きな問題を引き起こすことなく、製品全体の品質を向上させることができます。

医療業界

医療用部品は、優れた機械的品質と最高の精度を持つカスタムプラスチック部品を使用しています。医療業界は、精度と持続可能性のリーダーです。医療用プラスチック部品の製造は、非常に厳しい規制によって管理されています。また、医療用部品には、耐久性があり、高温に耐える適切なコンパウンドと構造品質が必要です。

射出成形が最適なのは、超耐久性、柔軟性、強度、変更が容易だからです。これらはすべて、医療業界向けのものを作る場合に必要なものです。プラスチック射出成形では、入れ歯、手術器具、手術の準備、骨折を治すためのものなど、あらゆる種類の医療用部品を作ることができます。

消費財産業

家庭用品の製造業界は、プラスチック成形技術に大きく依存している。この方法が消費財にもたらす主な利点は、見た目を思い通りにできることだ。

この技術で作られた部品は、耐久性と高品質を兼ね備えている。プラスチック製品が普及して以来、家庭用品にもこの製法が採用され、その応用範囲の広さが証明された。この技術で作られた消費者向け製品には、窓用ブラケット、カトラリーホルダー、取っ手、棚などがある。

航空宇宙産業

航空宇宙産業には、構造強度と精度に関してかなり厳しい規制がある。プラスチック射出成形は、今日のほとんどの航空機の空力部品の製造に使用されている。航空宇宙産業は、ゲームを変更し、部品を作るためにこの方法を使用しています。

この業界では、小さな部品から大きな部品まで、多くのものが射出成形で作られている。タービンブレードやケーシング、パネル、シャーシ部品、パネル、ケーシングなどだ。

概要

板金加工は、板金を使って複雑な部品を作る効率的な生産方法で、高精度、高強度、表面仕上げのオプションを提供します。プラスチック射出成形は、さまざまなプラスチック部品を大量生産するための効率的な生産方法です。その利点は、高精度、一貫性、高速生産、低スクラップなどです。

このプロセスは、人件費と生産時間を削減しながら、複雑なデザイン、素材の多様性、色のカスタマイズをサポートする。自動車、包装、医療、消費財などの業界で広く使用されている、 射出成形 高い品質を保証するだけでなく、生産効率も向上させる。