プラスチック粒子をプラスチック製品に変える成形工程では、プラスチックはしばしば高温・高圧にさらされ、高いせん断速度で流動する。
成形条件や工程が異なれば製品品質への影響も異なります。射出成形は、プラスチック原料、射出成形機、射出成形金型、プラスチック射出成形工程という4つの要素で構成されます。
プラスチック原材料が正しく選定され、射出成形機の技術的工程パラメータと金型構造が射出成形条件の要件に適合している場合、加工製品の品質は射出成形工程に直接関係します。
製品の品質には内部材料品質と外観品質があり、内部材料品質は主に機械的強度であり、内部応力の大きさは製品の機械的強度に直接影響し、内部応力の主な原因は製品の結晶性とプラスチック成形における分子の配向性などである。
製品の外観品質は製品の表面品質であるが、内部応力による反りや変形も外観品質の問題に影響する。
製品の外観品質には、充填不足、ひけ、ウェルドライン、ばり、気泡、シルバーストリーク、黒点、変形、亀裂、層間剥離、変色などがあり、いずれも射出成形の温度、圧力、流動時間、位置に関係します。
成形温度
バレル温度、可塑化温度、ノズル温度、金型温度、プラスチック乾燥温度など。
シリンダー温度：プラスチックの溶融温度を指します。シリンダー温度を高く設定しすぎると、溶融後のプラスチックの粘度が低下し、同じ射出圧力と流量でも射出速度が速くなるため、成形品にばり、シルバーストリーク、変色、脆化が生じやすくなります。
バレル温度が低すぎると、プラスチックの可塑化が悪くなり、粘度が高くなり、同じ射出圧力と流量で射出速度が遅くなり、成形品が欠けやすくなり、メルトマークが目立ったり、大きさが不安定になったり、製品に冷たいダマができたりする。
ノズル温度：設定が高すぎるとノズルから樹脂が垂れ、成形品にコールドスラッグ状の筋が生じます。ノズル温度が低いと金型の流路系が詰まります。プラスチックを射出するには射出圧力を上げる必要がありますが、成形直後の製品にコールドスラッグが残ります。
金型温度：金型温度が高ければ射出圧力と流量を低く設定できますが、同じ圧力と流量では、成形品にばり、反り、変形が生じやすく、金型に張り付いて離型しにくくなります。金型温度が低い場合、同じ射出圧力と流量では充填不足、気泡、ウェルドラインなどが生じます。
プラスチックの乾燥温度：最適な乾燥温度はプラスチックの種類によって異なります。ABS樹脂は通常80～90℃に設定します。この温度でなければ水分や残留溶剤を十分に乾燥・蒸発させにくく、製品にシルバーストリークや気泡が生じやすいうえ、強度も低下します。
成形プロセス圧力
射出圧力、型締め圧力、保持圧力、金型サポートと中性子圧力、射出テーブル圧力など、成形前の背圧があります。成形前背圧：背圧貯蔵密度が高く、同じ貯蔵容積でより多くの貯蔵が可能。低背圧：背圧貯蔵密度が低く、貯蔵量が少ない。
収納位置を設定した後、背圧を大きく調整する場合は、収納位置の再設定に注意しなければならない。
射出圧力：溶融粘度はプラスチックの種類によって異なり、非晶性プラスチックの粘度は可塑化温度の変化によって大きく変動します。
射出圧力は、樹脂の溶融粘度と成形条件比に応じて設定します。射出圧力が低すぎると、充填不足、ヒケ、ウェルドライン、寸法不安定が発生します。射出圧力が高すぎると、バリ、変色、金型からの離型困難が発生します。
型締圧力：金型キャビティの投影面積と射出圧力の大きさに応じて設定します。
型締力が不足すると製品が飛びやすくなり、重量が増す。型締力が大きすぎると型開きが困難になる。一般的な型締圧力は120par/cm2以下とする。
保圧：射出完了後もスクリューに圧力をかけ続けることを保圧といいます。この時点ではキャビティ内の製品はまだ固化していません。保圧によってキャビティへの充填を継続し、製品を十分に充填できます。
圧力が高すぎると、金型とコアの抵抗になり、製品が白っぽくなったり、ゆがんだりする。圧力が低すぎると、製品にへこみができ、大きさが不安定になる。
金型と中性子の圧力を設定する原理は、金型キャビティの大きさ、挿入されるコアの投影面積の大きさ、成形品の形状の複雑さに基づいています。一般的には、金型と中性子のシリンダーの圧力は、製品を押し出すことができるレベルに設定する必要があります。
流量
射出成形機の速度に関連して、スクリュー速度、射出速度、トレイ金型、中性子速度などがある。スクリュー回転数：予備可塑化時の流量調整に加え、主に予備可塑化時の背圧の影響を受けます。
予備成形の流量が大きく、予備成形の背圧が高く、スクリューの回転に伴って、バレル内のプラスチックの剪断力が大きく、プラスチックの分子構造が切断されやすく、製品に黒い斑点や黒い縞模様があり、製品の品質や強度の外観に影響を与え、バレルの加熱温度を制御することは容易ではない。
成形前流量が低く設定されすぎ、成形前貯留時間が長くなり、成形サイクルに影響を与える。
射出速度：射出速度は適切に設定する必要があり、不適切な設定は製品品質に影響します。速すぎると気泡、焼け、変色が生じ、遅すぎると充填不足やウェルドラインなどが発生します。
突き出し機構と油圧中子の流量：大きく設定しすぎないでください。突き出しや中子の引き抜きが速すぎると動作が不安定になり、製品に白化が生じやすくなります。
時間設定
射出成形工程では、乾燥時間、射出・保持時間、冷却時間などがある。乾燥時間：プラスチック原料を乾燥させる時間であり、樹脂の種類ごとに最適な乾燥温度と時間があります。ABS樹脂の場合は80～90℃で2時間が目安です。一般にABS樹脂の24時間吸水率は0.2～0.4%で、射出成形可能な含水率は0.1～0.2%です。
射出と保持時間：コンピュータ射出機の制御方法は、圧力、速度を調整し、射出されたプラスチックの量を調整するために等級分けすることができる多段射出が装備されています。
そのため、金型キャビティへの射出速度が一定になり、成形品の外観と内部材料の品質が向上します。
そのため射出成形工程では、一般に時間制御ではなく位置制御を使用し、圧力は時間で制御します。例えば保圧時間が長いと、製品の密度と重量が増し、内部応力が大きくなり、離型が難しく、白化しやすく、成形サイクルも長くなります。保圧時間が短すぎると、製品にヒケが生じやすく、寸法も安定しません。
冷却時間：製品の形状を安定させるため、キャビティに射出したプラスチックが成形された後、十分に冷却・固化させる時間です。不足すると型開き時に反りや変形、突き出し白化が生じやすくなります。一方、長すぎると成形サイクルが延び、不経済です。
ポジション・コントロール
射出成形機の中には、金型搬送位置、金型トレー位置、材料保管位置、射出位置制御を持つものがある。型移動位置：型開きから型閉じ、型締めまでの金型の全移動距離を指します。製品を円滑に取り出せる位置が最適です。型開き距離が大きすぎると成形サイクルが長くなります。
突き出し位置：金型から突き出された製品を容易に取り外せる位置に設定すれば十分です。
計量位置：第一に製品成形に必要な1ショット分の樹脂量を確保し、第二にシリンダー内に蓄える材料量を制御します。1回の射出量が多すぎると製品にばりが生じやすく、少なすぎると充填不足になります。
バレル内のストックが多すぎると、プラスチックがバレル内に長時間滞留し、製品が色落ちしやすくなり、成形品の強度に影響する。逆に、プラスチックの可塑性にも影響し、保圧時に金型に材料が加わらず、製品に凹みができて成形不足になる。
結論
製品としての射出成形品の品質には、製品設計、プラスチック材料、金型設計、加工品質、射出成形機の選定、工程調整などが関係します。
つまり、温度、圧力、流量、時間、位置を調整することである。つまり、温度、圧力、流量、時間、位置を調整することである。
製品の大きさが大きく変わる場合は、プラスチック原料、結晶性プラスチックか非結晶性プラスチックか、プラスチックの分子量の大きさなどを検討し始めることができる。
結晶性プラスチックと高分子プラスチックは、製品の結晶化度と分子配向を考慮するために、成形の流れに製品の形状が変化し、製品の収縮の変化をもたらし、製品の内部応力の変化とサイズを引き起こす。
製品寸法のわずかな変動を抑えるには、材料温度を上げ、金型温度を下げ、射出量を管理し、射出圧力を下げ、射出速度を上げてキャビティを瞬時に充填します。また、十分な充填を確保しながら保圧時間を短縮し、冷却時間を延長して射出成形品の密度を下げます。これにより製品の内部応力を低減し、収縮量の変動を抑えられます。
要するに、射出プロセスの調整は、単一のポイントから行うことはできませんが、射出プロセスの原理。問題を包括的かつバランスよく検討し、様々な側面から一つずつ、または一度にいくつかの問題を調整することができます。
ただし、調整方法とその原則は、その時点で生産された製品の品質と射出成形工程の条件に基づいて決定する必要があります。
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