ホットランナーとコールドランナーの違いとは？

ホットランナーとコールドランナーの違い？ | ZetarMold

ホットランナーは、資源の無駄を解消してコストを削減するために登場し、射出成形の製造工程でも大きな成果を上げています。ホットランナーは射出成形技術の主要な発展方向へと徐々に成長しており、今後さらに普及していくでしょう。

コスト計算の問題から、中小型の金型の多くはまだホットランナーに適用されておらず、プラスチック材料の中にはコールドランナー射出成形金型に適用しなければならない部分がいくつかある。

射出成形業界には、コールドランナーとホットランナーがある。

コールドランナーとは？

コールドランナー：金型入口と製品ゲートの間の部分。プラスチックは射出圧力とその熱によってランナー内を流動する。ランナーは成形材料の一部として使用されるが、製品の一部ではない。(コールドランナー部分は射出残渣である）。

コールドランナー射出成形金型：コールドランナーシステムでは、ランナーと金型を同じ温度に維持します。このシステムでは、金型内に2枚または3枚のプレートがあります。

スプルー系が金型内で冷却され製品とともに取り出される方式とは異なり、スプルー内の冷却材を除去し、スプルーをトリミングすることで、流入スプルー跡が見えない最終製品を得られます。

コールドランナー金型の利点

(1)コールド・ランナー・システムは、使いやすいという利点があり、またコールド・ランナー・システムは、ある種の美的ニーズにも非常によく応えてくれる。

(2)コールドランナーシステムは、射出チャネル内の光透過のために使用されるアクリルまたはポリカーボネートの部分を減らすことができ、射出の一部で可視帯効果を避けることができます。

(3）シンプルなコールドランナー金型の設計、広く使用されている。

コールドランナー金型の欠点

原料の無駄が増え、その結果、冷えた原料はリサイクルのために再び粉砕される必要がある。そのため、生産工程全体の工程が増える。マルチキャビティシステムには適さない。

ホットランナーとは？

射出成形サービスシステムの一般的な構成要素として加熱され、ランナーとゲート内のプラスチックを溶融状態に保ちます。ホットランナーシステムを選定する際は、ポリマーの熱感受性も考慮する必要があります。

ランナーの近傍や中央部に加熱棒や加熱リングがあるため、ノズルの出口から射出成形機のゲートまでのランナー全体が高温状態になり、ランナー内のプラスチックが溶融状態に保たれます。

そのため、ホットランナープロセスは、ホットコレクターシステム、またはランナー成形と呼ばれることもある。

ホットランナーの選定には、プラスチックの性質、形状、大きさ、厚さ、製品の重量、金型キャビティの配置、ゲートの位置など、さまざまな条件が考慮されます。

ホットノズルやランナープレートには、さまざまな製品に対応できるよう、さまざまな形状やサイズのものが市場に出回っている。

ホットランナー金型の利点

(1) 原材料を節約し、コストを削減する。

(2) 成形サイクルの短縮と機械効率の向上

(3) 製品の表面品質と機械的特性を向上させる。

(4)尖ったゲートを使用できる3プレートタイプの金型を使用する必要はない。

(5) サイドゲートを備えた経済的な単品成形品。

(6) 自動化の度合いを高める。

(7)ニードルバルブ式ゲートにより、ゲートの密閉性を制御できる。

(8)多数個取り金型の射出成形品の品質は安定している。

（9）射出成形品の表面外観を改善する。

(10）より小さい射出圧力を使用することができ、薄肉製品の後変形を効果的に低減することができる。

ホットランナー金型の欠点

しかし、どんな技術にも欠点はあり、ホットランナー技術も例外ではない：

金型の構造が複雑でコストが高く、メンテナンスコストも高い。工程が安定するまでに時間がかかり、初期にスクラップが多くなる。

溶融物の漏れや発熱体の故障が発生した場合、製品の品質や生産スケジュールへの影響が大きくなります。上記3つ目のデメリットは、最高品質の発熱体、ホットランナープレート、ノズルを購入し、使用時のメンテナンスを入念に行うことで軽減することができます。

ホットランナー対コールドランナーの材料費節約

ホットランナーはスプルーやゲートの廃棄ロスがなく、成形後の粉砕やリサイクルもないため、特にスプルーシステムの重量が成形品より大きい場合、スプルー廃棄物や粉砕・リサイクルコストを節約することができます。

スプルシステムを使わない成形は、成形エネルギーを節約する。

コールド・ランナーやスプルーから発生するスクラップは非常に多く、特に部品のサイズが大きくなればなるほど、長時間の運転のためにスクラップが多くなる。これらのスクラップには再利用できるものとできないものがある。

再利用できたとしても、全体的な性能は大きく低下するため、原料破砕装置を使用する必要がある。

ホット・ランナーとコールド・ランナーの比較による生産効率の向上

射出成形品の成形サイクル＝射出時間＋保圧時間＋冷却時間＋排出時間＋トリミング時間。

これらのうち最も長いのが冷却時間です。プラスチック金型製造では、製品の肉厚が厚いほど冷却時間が長くなります。コールドランナーは複数の金型キャビティまたは複数の注入点へ同時に供給する必要があるため、通常は冷却時間が長くなります。

したがって、コールドランナー内の製品肉厚は通常、射出成形品自体の肉厚より大きくなります。

コールドランナー内の溶融樹脂と射出成形品には冷却時間差があるため、ホットランナーはコールドランナーを不要にします。

ホットランナーによってコールドランナーがなくなり、冷却時間が短縮される。射出時間の違いも、コールドランナーの代わりにホットランナーを使うことの一面である。

射出時間の主な違いは、コールドランナーへの充填に必要な追加時間に起因する。これは、コールドランナー金型によって射出成形機の開閉ストロークが増加するためである。

このストローク増加は、コールドランナーを安全に突き出すためです。ホットランナー射出成形は、製品の自動取り出しにより適しています。

製品の突き出しをコールドランナーが妨げないため、射出成形プロセス後の手作業を減らせます。

例えば、ランナーからの製品の分離、製品のトリミング、包装にかかる時間を大幅に短縮または省略することができる。したがって、単位時間当たりの生産能力が向上し、すなわち生産性が向上する。

ホットランナーとコールドランナーの比較による部品品質の向上

ホットランナーを使用すると、製品の表面品質と機械的特性を効果的に向上させ、薄肉部品の反りを大幅に改善し、多数個取り射出成形品の品質を均一に保つことができます。

多数個取り金型の射出成形品で一貫した品質を確保できます。

特にニードルバルブノズルは、射出成形品の外観品質改善により明確な効果があります。

主な利点は、ゲートの跡が製品に残らないことです。大口径のゲートを使用することで、キャビティへの充填を早め、射出圧力や製品の変形をさらに抑えることができます。

金型開放時の絞りや唾液の現象を防ぎ、射出成形機のスクリューが後退した時に金型キャビティから材料が逆吸収されるのを防ぐことができる。

概要

本記事を通じて、ホットランナー射出成形金型とコールドランナー射出成形金型について一定の理解が得られたと思います。実際に射出成形金型を製作する前に、その費用対効果を検討する必要があります。金型コストと製品コストは、さまざまな観点から評価しなければなりません。

製品の数が多い場合は、ホットランナー金型が適しているが、金型の初期投入コストは高くなるかもしれないが、製品の価格は低くなるが、ホットランナーは製品の色を頻繁に変更する必要がある場合には適していない。

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