製造技術が向上し、社会が変化し続ける中、射出成形は一般的な製造方法となっている。それは、モノをより軽く、より速く、より安くするのに役立つからだ。この記事では、射出成形のプロセスと設計を改善し、マイクロフォーム射出成形のような新しいものを使用することによって、より軽く、より良いものを作る方法についてお話します。

I.射出成形部品の重量に影響する要因は何ですか？

1.材料密度

異なる材料は異なる密度を持つ。そのため、同じ設計で異なる材料から射出成形部品を作ると、重量が異なることになります。

2.射出成形部品の形状とサイズ

射出成形部品の形状やサイズが異なれば、重量も異なる。

3.壁厚

同じ重量の射出成形部品では、肉厚が厚いほど強度が増し、剛性も高くなるが、重量も重くなる。

4.加工技術

射出成形部品の重量は、加工技術にも影響される。

Ⅱ.射出成形品の重量範囲は？

射出成形部品の重量は、主に上記の要因によって決定され、異なっている。しかし、一般的に言えば、射出成形部品の重量は数十グラムから数キログラムであり、射出成形部品によって重量が大きく異なります。

Ⅲ.射出成形部品の軽量化方法

1.温度調整

射出成形機の温度制御は製品の重量に大きな影響を与える。まず、射出成形温度を下げ、射出成形中のプラスチックの流動性を抑えることができます。 射出成形プロセス 製品の軽量化という目的を達成するためである。また、射出成形機の可塑化領域の温度を上げ、冷却時間を調整することで、プラスチックの可塑化と冷却をより良く行うことができ、射出時間を短縮することもできるため、製品の軽量化を図ることができる。

2.圧力を調整する

製品の重量を軽くしたい場合、射出成形機の圧力を調整することができます。一般的に、射出圧力を上げると、プラスチックが金型のキャビティをより完全に満たすことができ、気泡が減って製品が軽くなります。しかし、圧力を上げすぎると、表面が荒れたり、バリができたりすることがあります。そのため、圧力を調整する際には、射出速度を適切なレベルに保つことも必要です。

3.スピードの調整

製品の重量を減らすもう一つの方法は、射出成形機の速度を調整することである。一般的に、射出速度を下げると、金型内でプラスチックをより均等に分散させることができ、製品の重量を減らすことができます。もちろん、射出速度を調整する際には、射出速度と射出圧力のバランスをとり、望ましい射出成形効果を得る必要があります。

4.金型の調整

射出成形機のパラメーターを調整する以外に、金型を調整することも製品重量過多の問題を解決するもう一つの方法である。金型のプラスチック供給システムとランナーシステムの設計が十分でなかったり、構造がしっかりしていなかったりすると、プラスチックの流れが不均一になったり、金型のキャビティを完全に満たすことができなくなったりしやすくなります。そのため、金型を調整する際には、流路と糊の供給システムをよく設計し、金型の構造がタイトかどうかをチェックして、プラスチックが金型のキャビティに完全に充填できるようにし、製品の重量を減らす必要があります。

5.原材料使用量の削減

射出成形機で作られる製品の重量は、主に原材料の使用量で決まる。製品の重量を減らすには、原材料の使用量を減らすことが効果的です。これは、射出量、射出圧力、金型温度、冷却時間などのパラメーターを調整することで可能です。

6.製品設計の最適化

優れた製品設計は、その機能を損なうことなく製品を軽量化することができる。構造を最適化し、部品点数をできるだけ減らし、異なる素材を使うことで、製品を軽くすることができる。しかし、製品の安定性や信頼性についても十分に考えなければなりません。

太りすぎの問題を解決するために 射出成形品射出成形機の温度、圧力、速度、金型を調整することができます。射出成形機の温度、圧力、速度、金型を調整することができます。調整するときは、正しい射出成形効果を得るために、パラメータの調整と安定性に注意を払う必要があります。

IV.射出成形ゴムトラックの軽量化方法

射出成形用ゴム溝は射出成形工程の重要な部分であり、製品の品質とコストに直接影響する。射出成形用ゴム溝では、材料の消費量が製品の重量に重要な役割を果たす。そのため、射出成形用ゴムチャネルの軽量化は、製品コストを削減し、競争力を向上させる重要な手段である。

1.デザインの最適化

肉厚の低減

射出成型ゴム溝を軽量化するには、射出成型部品の肉厚を薄くすることができます。製品の使用環境、応力条件などを分析することで、射出成形部品の肉厚を合理的に減らすことができます。これにより、材料消費を削減できるだけでなく、製品の強度と剛性を確保することができます。

補強リブの追加

射出成形のゴムトラックに補強リブを追加することで、射出成形部品の剛性と強度を向上させながら、軽量化することができます。リブの設計は、リブがうまく機能するように射出成形プロセスの実現可能性を考慮する必要があります。

構造の最適化

射出成形部品の構造を最適化することで、射出成形トラックの重量をさらに減らすことができる。例えば、中空構造を使用し、不要なコネクターを減らすことで、射出成形部品の重量を効果的に減らすことができます。

2.素材の選択

軽量素材

軽量材料の使用は、射出成形トラックの重量を減らす重要な方法である。例えば、従来の材料の代わりに高分子ポリマー材料を使用することで、製品性能を確保しながら射出成形ゴムチャンネルの重量を減らすことができる。

高強度素材

高強度素材を選べば、製品をより強く、より硬くすることができる。 射出成形 トラックをより重くする。高強度材料はより大きな荷重を扱うことができるので、製品の壁を薄くし、射出成形トラックを軽くすることができます。

複合材料

複合材料は軽量で高強度であるため、射出成形用トラックの軽量化に最適です。適切な繊維強化材とマトリックス材料を選択することで、射出成形トラックの重量を効果的に減らすことができます。

3.プロセス調整

射出成形プロセスパラメータの最適化

射出成形プロセスパラメータを最適化することにより、射出成形ゴムトラックの重量を低減することができる。例えば、射出速度、圧力、温度などのパラメーターを調整することで、材料の消費量を減らし、射出成形ゴム流路の充填性能を向上させることができる。

マルチキャビティ金型を使用

マルチキャビティ金型を使用すると、射出成形ゴムチャネルの生産効率を向上させ、射出成形ゴムチャネルの重量を減らすことができます。マルチキャビティ金型は、同時に複数の製品を射出することができ、射出成形トンネルの長さと材料の消費量を減らすことができます。

高度な射出成形設備の使用

先進的な射出成形設備を使用すると、射出成形ゴムチャネルの生産効率と製品の品質を向上させることができます。先進的な射出成形設備は制御精度と安定性が高いので、射出成形ゴム溝のスクラップ率を減らし、重量を減らすことができる。

一言で言えば、設計を最適化し、材料を賢く選択し、工程を調整することで、射出成形トラックの重量を効果的に減らすことができます。これはコストを削減し競争力を高めるだけでなく、資源を節約し環境を保護することにもつながります。射出成型ゴムトラックの軽量化に関しては、企業は自社の状況を考慮し、あらゆる要素を考慮に入れ、自社にとって最も効果的な方法と戦略を選択し、適切な仕事を行う必要があります。

Ⅴ.部品軽量化設計の原則

1.素材の選択

パーツを軽量化するには、軽量素材を選ぶ必要があります。一般的な軽量素材には、ピーク（ポリエーテルエーテルケトン）やPP（ポリオレフィン素材）があります。これらの材料は強度重量比が高いので、十分な強度を保ちながら部品の重量を減らすことができます。

2.構造最適化

構造最適化で部品をより強く、より軽く。構造最適化には、トポロジーの最適化、形状の最適化、穴の最適化などがあります。設計段階で部品の形状や穴の配置を最適化することで、効果的に部品の軽量化を図ることができます。

3.中空デザイン

部品内部のスペースを有効活用し、空洞部分を多く設計することで、部品を軽くすることができる。パーツを軽くするには、使用する材料を少なくし、パーツの密度を低くする必要があります。

4.肉厚を減らす

パーツの強度と剛性を確保するには、壁をできるだけ薄くする。壁を薄くすると、部品の重量が軽くなります。

5.強度分析

部品のサイズや形状を合理的に把握するために強度解析を行う。強度解析を行うことで、使用条件下で部品にかかる荷重を把握することができ、その荷重から部品のサイズを割り出し、部品を軽量化することができます。

6.インターフェースデザイン

不必要な材料の使用を減らすために、部品の界面を適切に設計する。接続部品には、ねじ接続、溶接接続など適切な接続方法を使用し、部品の軽量化を図る。

7.バイオニックデザイン

自然界の生物の構造からバイオニックデザインを学ぶ。バイオニックデザインを行うことで、部品を軽量化しながらも、十分な強度と剛性を持たせることができる。

8.製造プロセスの最適化

部品を設計する際には、どのように作るかを考える。部品を作る正しい方法を選ぶことで、無駄を省き、作りやすくなり、部品を軽くすることができる。

9.素材の組み合わせ

異なる素材を組み合わせることで、部品を軽くすることができる。例えば、積層複合材料やハイブリッド材料などを使うことで、異なる材料の良いところを組み合わせて部品を軽くすることができる。

10.デザインの最適化

パラメトリック設計や多目的最適化などの最適化設計手法を用いることで、部品の強度、剛性、重量などを総合的に考慮して最適な設計解を導き出し、部品の軽量化を実現することができます。

結論として、軽量化のための部品設計の原則には、軽量材料の選択、構造の最適化、くぼみの形成、肉厚の低減、強度の分析、インターフェースの最適化、バイオニクスの利用、製造工程の最適化、材料の組み合わせ、設計の最適化などが含まれる。これらの原則に従うことで、エンジニアは設計プロセスで効果的に部品を軽量化し、製品の全体的な性能と競争力を向上させることができる。

Ⅵ.ケーススタディマイクロフォーム成形

新エネルギー自動車の発展に伴い、航続距離の問題を早急に解決する必要がある。バッテリー技術はまだ飛躍的な進歩を遂げていないため、現在市場で注目されている解決策は充電ステーションの建設である。しかし、この問題は設計レベルで軽減することができる。軽量設計は徐々に新車の重要なラベルになってきている。

今、自動車用非金属材料の軽量化分野では、軽量化に役立つ新技術が続々と登場している。マイクロ発泡軽量化技術、薄肉軽量化技術、低密度軽量化材料技術、炭素繊維強化材料技術、生分解性材料技術、その他いろいろある。

構造の最適化や製造工程のアップグレードに比べ、自動車会社や部品会社は軽量素材の開発と応用に力を入れているようだ。マイクロ発泡技術は、実は重要な研究テーマのひとつである。

微細発泡技術は、押出成形によって特殊な素材を作るために使用される、 射出成形中空成形などの成形工程を経て、製品内部にハニカムセル構造を形成する。製品を切り開いた後、断面を見ると、上下に厚い表面層があり、中間に微細構造があるサンドイッチ構造がはっきりとわかる。多孔質構造を持つ発泡層。

1.マイクロフォーム射出成形プロセスの利点

• コスト削減。
• 成形サイクルが短縮される（一般的に成形時間は15%～30%短縮できる）。
• 生産量を増やす。
• より小さなトン数の射出成形機を使用する。

溶融発泡は金型壁の収縮を補うことができる。そのため、発泡に必要な型締圧力は相対的にかなり低くなり、理想的な条件下でも型締圧力は全く必要ありません。これと連動して、金型内圧も従来の射出成形よりも低くなります。射出成形圧力が大幅に低下するため、それに伴って溶融温度と金型温度も低下し、最終的には保圧と冷却段階の時間短縮となって現れる。

1.1 高い設計自由度と製品品質の向上

• 薄い壁は厚い壁へと流れる。
• 1:1の主壁とリブ構造。
• 流量比が長い。
• 反り変形を抑える。

マイクロフォーム射出成形は、プラスチック部品の設計を最適化し、強度が必要な部分に適切な材料の厚みを合わせ、非構造部分の肉厚を減らすことができます。薄い部分ではゲートが開いて充填を最適化し、充填端の厚い部分ではセルが成長して保持圧力を提供します。構造上の要件を満たすために厚い補強材を使用する場合は、主面の肉厚を減らすことができます。

1.2 軽量化、低密度化、軽量化を実現。

マイクロフォーム射出成形品の内部には、ハニカムセル構造がある。製品を切り開くと、上下に厚い皮があり、真ん中に小さな穴がたくさんあるサンドイッチのように見えるのがわかる。気泡の層は製品をかなり軽くすることができるが、それでもまだ十分に機能する。通常、20%の重さを軽くすることができる。

体重を減らすだけでなく、従来の方法に比べて良い点もいくつかある。 射出成形マイクロポーラス構造により、熱を逃がしにくく、より静かです。

1.3 高い持続可能性

• 石油原材料の消費削減。
• 射出成形機のエネルギー消費を削減する。
• リサイクル可能で再利用できる。

マイクロフォーム射出成形プロセスは、より広い動作ウィンドウを持ち、最終部品に化学添加剤の残留物を残さない。そして最も重要なことは、マイクロフォーム射出成形プロセスはポリマーの化学的性質を変えないため、ゼロフォーム成形部品は元のポリマーのカテゴリーに従ってリサイクルすることができる。

2.応用分野

マイクロフォーム射出成形は、費用対効果が高く加工が容易なため、世界中で広く採用されている軽量化技術である。主に自動車、3C、医療機器、包装、消費財産業で使用されている。

1.車の部品：車の内側と外側のもの、ボンネットの下のもの、その他車に必要なもの。

2.家に必要なもの、キッチンに必要なもの、テレビに必要なもの、その他家に必要なもの。

3.店で買うもの、毎日使うもの、生活に必要かもしれないもの。

Ⅶ.結論

射出成形は幅広い応用範囲と部品軽量化の可能性を持っている。射出成形プロセスのパラメーターを調整し、設計構造を最適化し、微発泡射出成形などの新しい軽量化技術を採用することで、製品の密度を効果的に低減し、軽量化し、製品の性能を向上させることができ、自動車、電子製品、医療機器などの分野で重要な役割を果たしている。製造技術の絶え間ない革新と進歩に伴って、 射出成形 は、今後もあらゆる生活シーンに持続可能な開発ソリューションを提供し、業界をより軽量で効率的、かつ環境に優しい方向へと押し進めていく。