開発の観点では、射出成形で骨格を作り、その上に手触りのよい軟質プラスチック層を射出成形する工程(インサート、二次成形)は、後加工が不要なため実用性に優れます。一方、布地や表皮の低圧射出成形には多くの後加工が伴います。
低圧射出成形とは?
低圧射出成形は、カプセル化された材料を非常に低い射出圧力で金型に射出し、素早く硬化させるプロセスである。
低圧射出成形は、高圧射出成形とポッティングの中間に位置する、安全で繊細な工程です。サイクルが短く圧力が低いため、回路基板の保護に最適です。
自動車業界では、このプロセスは自動車内装トリム成形や電子部品パッケージの一部に使用されている。

低圧射出成形の用途例
内装部品:非常に低い射出圧力(300~600 Bar)を使用し、PVC表皮または編物を成形工程に加えます。
一般的に使用される材料の種類は、レザー、PVCスキン、PP-フォーム付きTPOスキン、PURスキン、不織布付きニット生地、繊維フェルト、および表面材料と骨格材料の間の複合射出が含まれます。多くの中高級車内装部品は、メルセデスベンツ、BMWのドアパネルインサートなどの低圧射出成形プロセスを使用しています。
電子部品の封止:封止プロセスでは、非常に小さな注入圧力(1.5~40bar)で封止材を金型に注入し、素早く硬化させます(5~50秒)。
低圧射出成形で使用される圧力と温度は通常の射出成形プロセスよりもはるかに低く、プロセスは比較的単純で、高度な設備や金型を必要としません。

低圧射出成形プロセス
プロセスは以下の通り:
低圧射出成形は、ファブリックや表皮を直接製品上に成形するIMDと同様のインサイド金型組み立て技術です(射出圧力が高すぎるとファブリックが損傷します)。
成形プロセスの特徴から、低圧射出成形には開放型と閉鎖型の2種類がある。
その違いは、金型を閉じたときに可動金型と固定金型の間に一定の隙間があるかどうかにある。
充填プロセスを通じて、正確な量の溶融物がスムーズに射出される(布地上のプラスチック溶融物の流れは、滑らかな金型キャビティ上よりもはるかに遅い)ため、布地低圧射出成形金型は通常の金型よりもゲート数が多い。

低圧射出成形の特徴
1.利点
a.高強度、表皮材はプラスチック基材と一体化しているため、脱落の可能性がない。
b.成形効率が高く、環境に優しい。被覆工程に接着剤を塗布する必要がなく、車内の空気環境を改善する。
c.c.内部構造を任意に設計でき、表面造形の自由度がクラッド加工より高く、造形特徴が明確で、製品が美しく、快適性が高い。
2.デメリット
a. 低圧成形プロセスはより複雑で、金型やファブリック/PVC表皮の延性の影響を受けやすく、不良率が比較的高いです。
b.パターンの保持、高いストレッチでは、パターンの立体感が悪い。
c.金型費が高くなり、生地も高価になる。
上記の利点と欠点を考慮すると、低圧射出成形には以下の特徴があります。
金型:パーティングギャップ付き;ゲートはシーケンスバルブで制御(バルブ式ホットランナーで制御)
マニピュレーター:生地クランプ機能と製品ピックアップ機能の両方
複合層:PVC/PU;ファブリックなど
スケルトン素材:流動性の良い改質PPやPC/ABSなど。

低圧射出成形の重要な影響要因
布地とその構成:不織布層、スポンジ層、発泡層、表面編物層、軟質プラスチック層(PVC)などで構成されます。
布地の性能:縦方向の静的伸び、縦方向の残留伸び、横方向の静的伸び、横方向の残留伸び。布地の伸びが大きいと変形しにくい一方でしわが目立ち、伸びが小さいと変形しやすい一方でしわになりにくくなります。
金型構造:通常はポイントゲート式シーケンシャルバルブを選択し、一般的な射出成形の骨格材より多くのゲートを設けます。製品全長L=1000 mm、肉厚T=2.5 mmの場合、推奨ゲート数=1000/2.5/Fで、PP材料のF値は100未満、ABSまたはPC材料では80未満です。
キャビティ排気の設計:PVC表皮用射出成形金型の構造は布地用射出成形金型と同じですが、キャビティとコアの空間からの排気を重視します。
その他の技術要件:製品コーナーのR角は3.0以上とし、収縮を防ぐため製品の樹脂部の厚さを過大に設計しないでください。
腱ビットの厚さは接着剤ビットの厚さの3/5を超えてはならない。深い穴の製品は分割する必要があり、製品の外観の端は、ファブリック職場を逆にラップする必要があり、製品の背面は腱ビットを持ってはならないなど。

低圧射出成形における樹脂流動性
プラスチックの流動性の指標は、溶融指数MI値です。ご存知の通り、ファブリック上のプラスチックの流動は滑らかな金型キャビティ上よりもはるかに遅く、これがファブリック低圧射出成形金型が通常の金型よりも多くのゲートを持つ理由です。
流速が遅いと、接着跡や材料の欠落など、製品の他の外観上の問題に影響するのは避けられない。
一般的に、PP素材のMI値は20~55であり、製品開発において輸入生地や輸入プラスチック粒子をやみくもに使用しないことが求められる。
これらは、組み合わせのアプリケーションの後に必要であるため、限り、良い、国産材料で金型、いつものように、修飾された低圧成形品を作ることができます。

低圧射出成形金型の構造
通常、この種の金型のエジェクターは固定金型にあり、バルブゲートを使用して各ゲートの材料量を制御し、固定金型にはプレスされた布フレームがあり、固定金型には布を固定するための布ピンまたは空気吸引カップがあります。
低圧射出成形の一般的な欠陥と対処法
(1)充填不足:製品の鋭角部では材料不足が起こりやすくなります。
(2) 染み出し:製品のコーナーでは染み出しが起こりやすくなります。原因は、該当部のゲート温度または金型温度が高すぎること、ゲートからの材料量が多すぎることです。
(3)浸透:製品の鋭角部では浸透が起こりやすくなります。パーティング面の鋭角部に隙間があり、低圧成形材料の量または速度が増すと、溶融樹脂が隙間から入り、まず不織布を押し動かしてから表面布地へ浸透します。
鋭角部分の肉厚が厚すぎるため、金型の鋭角部分の肉厚を比較的薄くすることで、生地の染み出しや故障を防いでいる。
(4)布地の圧力破断の原因:低圧射出成形金型では通常、金型温度が低いため(10~15度)、防錆対策が不十分だと、布押さえ枠やスライダーのパーティング面にさびが生じます。その結果、布地に過大な圧力がかかり、伸びが制限されて破断します。

PVCスキン低圧射出成形の特徴
1. PVC表皮の性質
生地と比べると、両者には多くの違いがある。まず排気。生地は気孔があり、構造を失っているため、内部からガスが流出しやすい。一方、PVCスキンは表面にPVCプラスチックの層があるため、内部からガスが流出しにくい。
第二に、基材:布基材は不織布なので、溶融プラスチックに対する流動抵抗がかなり大きい。一方、PVC表皮基材は発泡プラスチック層なので、表面が滑らかで、溶融プラスチックに対する流動抵抗が小さい。
PVCの表皮はまだ抵抗力が強く、溶けたプラスチックは浸透しにくい。
2. 金型の構造
ファブリック射出成形と比較して、最大の違いはキャビティ排気の設計にあり、PVC表皮射出成形金型の構造はファブリック射出成形金型と同じですが、キャビティとコア空間の排気に重点を置いています。
溶融プラスチックが注入されると、閉じた後のコアとキャビティ内には空気が存在し、内部の空気はゆっくりと圧縮されるため、ガスが時間内に排出されないと、必然的に充填に大きな問題を引き起こし、多くの欠陥が発生します。例えば、接着跡、収縮、焦げなどである。

3.よくある不具合と対処法
(1)製品表面のヒケ
原因金型パーティング面の隙間が大きすぎるため、材料が逃げてしまい、その結果、材料が圧縮されずに必要となり、収縮する;
通常の射出成形と同様に、製品の厚い部分や補強リブがある部分では、冷却が不十分なため、収縮による体積収縮が発生します。
(2) メルトマーク
理由:金型キャビティとコアの排気が不十分だと、ゲート前面が接する部分の空気が圧縮され、自然な融着ができず、その跡が皮膚に反射して融着跡が目立ち、外観に影響する。
もちろん、通常のプラスチック射出成形と同様に、金型温度と樹脂溶融温度が低い場合も、明瞭なウェルドライン不良が生じます。
(3)表皮がつぶれる
原因:布地の射出成形と同様に、低圧射出成形金型の温度は通常低いため(10~15度)、防錆対策が不十分だと布押さえ枠やスライダーのパーティング面にさびが生じます。生産中に表皮へ過大な圧力がかかり、伸びが制限されて破断します。
(4) スプルー内の樹脂溶融
原因:可塑化した溶融樹脂はゲートから射出され、せん断とヒーターの影響で中心部の温度が高くなります。オープンモールド射出で距離を伸ばせば溶融樹脂の浸透を抑えられます。ゲート温度と金型温度も下げられますが、同時に樹脂の流動性を考慮しなければ充填不足が生じる可能性があります。
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