射出金型で一般的に使われる材料は?

射出成形材料
• 2005年以来、プラスチック射出成形金型製造
• 金型および成形ソリューションを比較検討するバイヤーのために、ZetarMoldのエンジニアが作成しました。

  • Mike Tang
  • 2022年3月25日
  • 10:34

Updated

射出成形は、溶融したプラスチック材料から部品を作るプロセスです。このプロセスでは、プラスチック、金属、セラミックスなど、さまざまな材料から部品を製作できます。
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最良の部品を作るには、適切な種類の材料を使用することが重要です。この記事では、射出金型に最もよく使われる材料について説明します。 射出金型に一般的に使われる基本材料はプラスチック金型鋼です。必要な指標には、金型鋼の硬度、鏡面研磨性、防錆性、耐摩耗性などがあります。 射出金型鋼はプラスチック金型鋼とも呼ばれ、主にプラスチック成形金型に使用されます。金型製造において、プラスチック金型は最も重要な位置を占めます。
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これらは、業界全体で使用されている上位6つの素材である:ポリプロピレン(PP) アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS) ポリアミド(ナイロン) 高密度ポリエチレン(HDPE) ポリカーボネート(PC) ABS + PC ブレンド(主に電子機器の筐体に使用)。

プラスチック金型用鋼の分類はもっと多い。主に:予硬プラスチック金型用鋼、時効硬化金型用鋼、耐食金型用鋼、易削性金型用鋼、マルテンサイト時効プラスチック金型用鋼、鏡面プラスチック金型用鋼。鏡面研磨プラスチック金型鋼。

プラスチック金型によく使われる鋼材

2311金型鋼、P20金型鋼、738H金型鋼、718H金型鋼、NAK80金型鋼、2083金型鋼、S136金型鋼、通気性鋼PM-35。

インナーダイ部品(ダイカーネル、スライドブロック、傾斜トップ、インサートなど)スチール:

(1) 金型への要求がない場合、最安または使用回数が少ない場合: 45#(米国規格C1045、ドイツ規格CK40、日本規格S45C)、50#(米国規格C1045、ドイツ規格CK53、日本規格S50C)

(2) 一般的な要求: P20プリハードンプラスチック金型鋼(米国規格P20、ドイツ規格1.2311、スウェーデン規格618、国家規格3Cr2Mo)

(3) 高要求金型: 718超プリハードンプラスチック金型鋼(米国規格P20+Ni、ドイツ規格1.2738、スウェーデン規格718、国家規格3Cr2NiMo)

(4) より高い要求の金型: 738(国家規格4Cr2NiMnMo)

(5) 鏡面光沢まで研磨する必要がある金型: NAK80(日本規格P21H NAK80、GB 12Ni3)鏡面プラスチック金型鋼

(6) 耐食性プラスチック金型: プラスチック射出時に腐食性ガスが鋼材を腐食する場合に使用します。M300耐食鋼(オーストリア、国家規格3Cr17Mo)。鏡面研磨が必要な場合はS136H耐食鏡面金型鋼(米国規格420、ドイツ規格1.2083、スウェーデン規格S136H、GB規格3Cr13)を使用します。

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一般的なプラスチック射出成形材料

PCは温室、DVDなどのデジタルディスク、眼鏡レンズ、医療機器、自動車部品、携帯電話などによく使われている。

ポリアミド(ナイロン) ナイロン素材は、電気特性、靭性、耐摩耗性、耐薬品性が非常に優れているため、さまざまな用途に幅広く使用されている。

ナイロンは高い安定性を持ち(強度に役立つ)、摩耗、衝撃、化学薬品など多くの外的要因に耐性がある。

熱可塑性プラスチックには、非常に頑丈で硬いものもあれば、柔軟でゴムのようなものもある。透明なものもあれば不透明なものもある。この多様性が、熱可塑性プラスチックをメーカーにとって魅力的な素材にしている。

しかし、ABSは他の一般的なブロー成形用プラスチックのような優れた耐薬品性がありません。高密度ポリエチレン(HDPE) HDPEは、耐薬品性、耐熱性、高強度対密度比などの望ましい物理的特性により、最も人気のあるブロー成形材料のひとつとなっています。

HDPEは成形が容易で、幅広い種類のボトルや容器など、消費財と工業用途の両方に適している。

テレビやオーディオビジュアル(AV)機器の部品、自転車のトレーラー、玩具、ガソリンタンク、温冷用飲料カップ、コンピューターのハウジングなど。HIPSは可燃性だが、難燃性のものもある。LDPE ポリエチレンの中で最も柔軟性のある低密度ポリエチレン(LDPE)は、耐湿性、衝撃強度、耐薬品性に優れ、半透明である。

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熱可塑性ゴム(TPR)樹脂はプラスチックとゴムの混合物で、射出成形工程で使いやすい。耐薬品性、耐候性に優れ、衝撃強度も高い。このため、TPRは多くの種類の液体ディスペンサー、フレキシブルホース、カテーテル、酸を含むさまざまな液体を含む場所に使用されています。

モールドベース鋼 一般的な最低要件: 45#(米国規格C1045、ドイツ規格CK40、日本規格S45C)

一般的な使用材: 50#(米国規格C1045、ドイツ規格CK53、日本規格S50C)

大型モールドベースの一般要件: 55#(米国規格C1045、ドイツ規格CK56、国家規格S55C)

高要求の大型モールドベース: GS638(米国規格P20、ドイツ規格GS638、国家規格42CrMo)

付属部品用鋼材: ガイドピラー: 20#(S20C)または20Mn2B(SMn420)。処理:浸炭焼入れ。処理後の硬度は55HRC超。

T8A、T10A、処理: 表面焼入れ。処理後の硬度は55HRC以下。

45#処理:焼戻し、表面焼入れ、低温焼戻し、処理後の硬度55HRC以上

ガイドブッシュ: 黄銅H62または青銅合金

ブッシュ: 45#、50#、55#。処理:表面焼入れ。硬度は55HRC超。

プッシュロッド、エジェクタピン、ドローバーなど: T8、T8A、T10、T10A 処理:焼入れ、低温焼戻し、硬度55HRC以上

45#、50#、55# 処理:焼入れ、硬度45HRC以上

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射出成形用金型鋼の選択に関する要件

(1) 高い耐食性 多くの樹脂や添加剤はキャビティ表面を腐食します。その結果、キャビティの金属表面が腐食・剥離し、表面状態が悪化してプラスチック部品の品質も低下します。

したがって、耐食性鋼を使用するか、キャビティ表面にクロムメッキとシアンニッケル処理を施すのが最善である。

(2) 優れた耐摩耗性 射出成形品表面の光沢と精度は、射出金型のキャビティ表面の耐摩耗性に直接関係します。特に、一部のプラスチックにガラス繊維、無機充填材、特定の顔料を加える場合に重要です。

それらとプラスチックポリマーはランナー内で一緒に溶融し、金型キャビティ内を高速で流れます。キャビティ表面での摩擦は非常に大きく、材料が耐磨耗性でない場合はすぐに摩耗し、プラスチック部品の品質が損なわれます。

ポリエチレン素材の密度が高ければ高いほど、プラスチックはより強く、より硬く、より耐熱性が高くなる。ポリエチレンの主な用途は、ポリ袋、プラスチックフィルム、ボトルなどの容器、ジオメンブレンなどである。ポリカーボネート ポリカーボネート・アイサ 天然に透明な非晶性の熱可塑性プラスチック。

(3) 優れた寸法安定性 カスタム射出成形では、射出金型のキャビティ温度を300℃以上にする必要があります。

このため、工具鋼(熱処理鋼)には適切な焼戻し処理を施すのが最善である。

そうしないと、高融点のプラスチック材料によって材料の微細構造が変化し、射出金型の寸法も変化します。

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(4) 加工しやすいこと 金型部品の多くは金属材料で作られ、形状が非常に複雑なものもあります。生産サイクルを短縮して効率を高めるには、図面で要求される形状と精度に加工しやすい金型材料が必要です。

(5) 良好な研磨性 射出成形品には通常、良好な光沢と表面状態が求められるため、キャビティ表面の粗さを小さくし、研磨や研削などの表面加工を施す必要があります。そのため、選定する鋼材には粗大な不純物や気孔などが含まれていてはなりません。

(6) 熱処理による影響が少ないこと 硬度と耐摩耗性を高めるために射出金型には熱処理を施しますが、その際の寸法変化はごく小さくなければなりません。そのため、機械加工可能なプリハードン鋼が最適です。

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概要

この記事を通して、あなたは射出成形鋼について一定の理解を得た。

反応射出成形をいつ使うべきか判断するには多少の経験が必要ですが、適用する際は熱可塑性ポリウレタンを使用します。一方、柔らかく弾性があり、射出後に固化・膨張する熱硬化性ポリウレタンは、この成形法に最適な材料です。

アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンは、通常ABSと略され、強度と耐衝撃性で知られる熱可塑性プラスチックです。その物理的特性から、ABSはコンピューターのキーボードやコンセント、車のダッシュボードなどに使われています。

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射出成形金型鋼の選択では、プロジェクトのプラスチック材料の特性、製品の表面処理、金型鋼の包括的な考慮製品の数と組み合わせる必要があります。

製品の品質を保証するために、金型寿命の前提は最大の経済的利益を得ることである。

もしあなたが射出成形金型のプロジェクトを計画していて、業界の知識があまりない場合、Zetarmoldに助けを求めることができます。上記の基本的な情報を教えて、プロジェクトの図面を提供するだけで、我々は最も合理的な方法であなたに見積もりを提供することができます。

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