射出成形における冷却時間の重要性

射出成形
• 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5月20日
  • 10:53

Updated

射出金型成形の成形サイクルは、型締め時間、充填時間、保圧時間、冷却時間、離型時間で構成されます。このうち冷却時間が最も大きな割合を占め、約70~80%に達します。

従って、冷却時間はプラスチック製品の成形サイクルと生産量に直接影響する。脱型段階では、プラスチック製品の冷却温度は、プラスチック製品の熱伝導変形温度より低くなければならない。

外力による弛緩や反り、成形変形によるプラスチック製品の残留応力損傷を防止する。

射出成形の冷却時間とは?

射出成形部品の冷却時間を推定することは、いくつかの理由で重要です。まず、キャビティ温度センサーにおける均一な冷却チャネルを確保し、それによって反りや変形を防止します。

金型を開くことができます作品を作る時間標準を取り出すと、多くの場合、作品はすでに十分な固化を作ることで、特定の強度と剛性が勝つを持っている成形上部を開くときに、変形の熱狂を送信しません。

プラスチック射出成形で同じプラスチックを使用しても、冷却時間は壁の厚さ、溶融プラスチックの温度、成形部品の離型温度、射出金型の温度によって異なります。

プラスチック射出成形における冷却時間はどのように計算されますか?

冷却時間は、肉厚と熱拡散率と呼ばれる値を組み込んだ式で算出できます。熱拡散率は、プラスチックの熱伝導率、密度、温度を上げるために必要なエネルギーを表す指標です。

また、熱可塑性プラスチックの種類によっても溶融温度や成形温度が異なるため、見積もり時間は異なります。

射出成形の冷却時間の目安

1. プラスチック射出成形品の最厚肉部における中心層の温度、およびプラスチックの熱変形温度以下まで冷却するのに必要な時間。

2.プラスチック射出加工部分の平均温度と、製品の所定の金型温度まで冷却するのに要する時間;

3.結晶性プラスチック成形品の肉厚部の中心層の温度、融点以下まで冷却するのに要する時間、または所定の結晶化率に達するのに要する時間。

射出成形の冷却時間に影響を与える要因

射出成形の冷却時間の見積もりは、使用材料、部品の大きさと形状、肉厚、実際の溶融温度、金型温度など、さまざまな要因に左右されるため複雑です。

1.使用されるプラスチックの種類

一般に、融点の低い材料は融点の高い材料よりも早く固化する。

2.金型のサイズと形状

3.射出成形品の肉厚

壁の薄い小さな部品は、壁の厚い大きな部品よりも速く冷える。

4.金型温度

金型温度が低いと、材料が早く冷える。

5.射出成形サイクルタイムのスピード

射出成形機が大きいほど、冷却時間は長くなる。

これらの要素はそれぞれ、プラスチックが冷却・固化するまでの時間に影響します。すべての要素を考慮することで、特定の射出成形プロセスの冷却時間を計算できます。

さらに、成形部品がすべての品質要件を満たすように、冷却プロセスの進行状況を注意深く監視する必要がある。

クールダウンタイムはなぜ重要なのか?

射出成形部品の冷却時間を見積もることは、複数の理由から重要です。第一に、キャビティ温度センサー周辺の冷却流路を均一にし、反りや変形を防げます。

さらに、冷却プロセスが適切に制御されない場合に発生する可能性のある応力破壊やその他の欠陥を回避するのにも役立つ。

最後に、冷却時間を正確に予測することで、生産スケジュールをより効率的に組むことができ、部品を予定通りに完成させることができる。

冷却時間の見積もりには、部品のサイズや形状、使用材料、金型設計など、多くの要素を考慮する必要があります。

経験を積めば、ほとんどのエンジニアは、これらの要因が特定の部品の冷却時間にどのような影響を与えるかについて、十分な感覚を持っています。

ただし、より正確な予測に役立つソフトウェアもあります。いずれにしても、冷却時間を正確に見積もることは、プラスチック射出成形を成功させるうえで重要です。

射出成形の冷却時間が不足するとどうなりますか?

適切な工程を確保するには、射出成形品の冷却回路充填時間を見積もることが非常に重要です。

冷却時間が短すぎると、溶けたプラスチックがきちんと冷えて固まる時間が足りなくなる。

この時、排出製品はまだ柔らかい。発生しやすい問題としては、射出変形、小宇宙、製品の反りなどがあり、品質が悪い部品になります。

しかし、冷却時間が長すぎると、プラスチックが不均一に冷却され、反りなどの欠陥が生じることがある。

冷却時間の見積もりは、部品の寸法や形状、使用するプラスチックの種類、周囲温度など多くの要因に左右されるため、容易ではありません。 

実績ある冷却管設計により、反りと冷却時間を最小化します。金型にはゲート後方と充填末端のキャビティ圧力センサー、キャビティ内温度センサーも備えます。冷却時間が十分かを判断する一般的な指針もあります。

概要

冷却時間の見積もりは難しいかもしれませんが、プラスチック部品が十分に引張試験棒で冷却されていることを確認することは重要です。

ただし、冷却時間が長すぎると不良が発生することもあります。冷却時間や、成形プラスチック部品の品質に影響するその他の要因について詳しくは、ZetarMoldまでお問い合わせください。お客様固有のニーズを伺い、要件に合う解決策をご提案します。

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