2005年以来、プラスチック射出成形金型製造

プラスチック射出成形の利点とは？

はじめにプラスチック部品はどこにでもある。私たちが使うあらゆるガジェット、電化製品、機器に使われている。内部の電気部品から私たちを守り、電気部品を所定の位置に固定し、物事を機能させる。

プラスチックの中には、私たちが毎日使っている道具でさえあります。射出成形は、プラスチック部品を作る最も速い方法です。ですから、プラスチック製の消費者向け製品を作る最もポピュラーな方法であるのも当然です。この記事では、射出成形の利点について説明します。

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プラスチック射出成形とは？

熱可塑性プラスチック射出成形は、ポリマーの溶融物で満たされた金型を使用する標準的なプロセスです。射出成形機は、射出圧力や射出速度、品質管理、小さな誤差を可能にするため、通常、製品は生産後すぐに出荷できます。

プラスチックペレットはバレルに装填され、そこで溶かされ、絞られ、金型キャビティに射出される。高温の材料は金型内で冷え固まり、成形品ができる。

射出成形技術とは、最終的にエジェクターが金型から部品を押し出し、部品がビンに落ちることを意味する。成形が完了すると、部品（またはマスター・ラン）は箱詰めされ、出荷される。

射出成形のプロセスフローとは？

原材料の準備

射出成形に適したプラスチック粒子を選ぶ。同じ大きさで、ゴミが入っていないもの。

材料の追加

射出成形機のホッパーにプラスチックペレットを入れる。ホッパーは、プラスチックペレットが溶けた状態を維持するためのヒーターを持っています。

溶融可塑化

プラスチック粒子はホッパー下のヒーターで加熱され、均一な溶融状態に溶かされる。

圧力の確立

溶融プラスチックはスクリューで絞られた後、金型内に射出される。この時、射出コラムを通して金型に圧力をかけ、溶融プラスチックを金型のキャビティに充満させる必要がある。

冷却と凝固

溶けたプラスチックは金型の中で一定時間冷却され、徐々に固まって成形される。この工程は、プラスチックの冷却時間と金型の温度によってコントロールする必要がある。

型開き

溶融プラスチックが冷えて固まると、射出コラムがゆっくりと圧力を下げ、金型が開き始める。

成形品を取り出す：金型が開いた後、成形品を取り出し、その後のトリミング、バリ取りなどの工程を行う。

サイクル

トリミングされた成形品を取り出したら、新しいプラスチックペレットをホッパーに補充し、次の射出成形のために同じことを繰り返すだけだ。

射出成形によく使われる材料とは？

ポリプロピレン（PP）

PP（ポリプロピレン）は、射出成形において多くの用途を持つ万能な熱可塑性プラスチックです。PPは軽量で、化学薬品にもよく耐え、とても丈夫なので、包装、容器、自動車部品などの製造に最適です。

ABS

ABSは丈夫で衝撃に強く、大きさが変わらないプラスチックである。成形や着色も簡単なので、おもちゃや車の部品、コンピューターのケースなどに使われている。

ポリエチレン（PE）

ポリエチレン（PE）は、柔軟で安価なことで知られる軽量プラスチックである。HDPEやLDPEなどの種類があり、包装や容器から農産物や玩具まで、さまざまな産業で使用されている。

ポリスチレン（PS）

ポリスチレン（PS）は透明で硬く、安価である。PSは包装、食品容器、使い捨て食器などの使い捨て製品によく使われ、成形が容易で安価なことから好まれている。

ナイロン（PA 6）

ナイロン、特にナイロン6またはPA6は、強く、丈夫で、摩耗に強いことで知られています。機械部品の製造に最適で、ギアやベアリングなど、大量生産、長寿命、高精度が求められる部品に多く使われています。

ポリカーボネート（PC）

PC（ポリカーボネート）は、透けにくく、丈夫で、高熱に耐えることで知られている。そのため、メガネのレンズやコンピューターの部品、割れない透明なものなどに使われている。

どのようなものですか？射出成形の利点?

複雑な部品設計を提供

射出成形は複雑な部品を作るのに最適で、一貫性があり、ほとんど同じ部品を何百万個も作ることができます。大量生産を最大限に活用するには射出成形部品をできるだけ精密で高品質なものにするには、設計時にいくつかのことを考える必要があります。

大量成形固有の効率を最大限に引き出す部品設計が鍵です。適切な設計により、複雑さを犠牲にすることなく、高品質の部品を作ることができます。

生産効率とスピードの向上

射出成形が最も一般的で効果的な成形方法である理由はたくさんある。第一に、射出成形は他の方法より速く、生産量が多いので効果的です。

速度は金型の複雑さや大きさによって異なりますが、各成形サイクルの間は15～120秒程度しかありません。サイクル間のサイクルが短ければ、一定の生産時間でより多くの射出成形部品を生産することができます。

より大きな力

プラスチックはここ数年で、より強く、より丈夫になりました。最近の軽量熱可塑性プラスチックは、過酷な環境でも金属部品と同じように、場合によっては金属よりも耐えることができます。

さらに、複雑な射出成形用途のために、25,000種類以上のエンジニアリング材料が用意されています。また、高い引張強度のような特定の部品要件や特性を満たすために、高性能プラスチックのブレンドやハイブリッドを作ることもできます。

色と素材の柔軟性

プラスチック射出成形はフレキシブルなプロセスです。使用できるプラスチックや選択できる色に柔軟性があります。これはOEMにとって大きなことです。なぜなら、デザインの自由度が大きく広がるからです。プラスチックでは、金属よりも多くのことができます。より多くの素材を使うことができる。

成形工程では、プラスチック、添加剤、生体適合性を調整することで、透明な部品やさまざまな色の部品を作ることができる。しかし、複数の色を持つ製品が必要な場合は、オーバーモールドで対応することができる。

廃棄物の削減

プラスチック射出成形の工程では、従来の製造工程に比べて製造後の廃棄物がほとんど出ない。廃プラスチックは通常、ゲートとランナーから出る。しかし、未使用のプラスチックや廃棄プラスチックは再粉砕し、将来の使用のためにリサイクルすることができます。

環境に放出され、私たちの健康に影響を及ぼす廃棄物や有害物質の量を減らすことができれば、誰にとってもメリットがある。プロセス全体が高い再現性を持っているため、廃棄物の量も少なくて済む。発生した廃棄物はリサイクルされ、他の生産に使用される。つまり、廃棄物が少ないのだ。

射出成形は、リサイクル可能な材料を使用し、廃棄物を少なくする安価なプロセスである。プラスチックは金属やゴムのような他の素材よりも安価です。そのため、プラスチック成形がよく選ばれるのです。また、余ったプラスチック材料を別の製造工程でリサイクルすることで、廃棄物を減らすこともできます。

プラスチック射出成形は、大きなブロックやシートからプラスチックを切り出すわけではないので、CNC機械加工とは異なります。CNC機械加工では、100グラムのプラスチック片から始めるかもしれないが、製造工程の最後には数グラムの最終製品が残るかもしれない。

プラスチック射出成形はより効率的である。平均して、わずか20グラムのバージン・プラスチック材料が廃棄物となる。その結果、廃棄物が少なくなる。

射出成形部品は通常、滑らかな表面と正確な寸法で金型から出てくるため、あまり後処理を必要とせず、スクラップもあまり出ない。

多様なサーフェスを提供

ほとんどの射出成形部品は、最終的な外観に近い滑らかな表面仕上げになっている。

しかし、滑らかな外観はすべての用途に適しているわけではありません。使用するプラスチック材料の物理的・化学的特性によって、プラスチック射出成形の製造工程は、二次加工を必要としない表面仕上げを作り出します。この工程では、つや消しの表面や独特のテクスチャーから彫刻まで、柔軟な表面処理が可能です。

低い人件費

射出成形作業の人件費は、他の成形工程に比べて比較的低い。高い生産率で高品質の部品を生産する能力は、その効率と効果によって製造コストの削減に役立ちます。

成形設備には自動注湯装置や自動工程ツールが付属していることが多く、作業を合理化し、大規模な生産を最小限の監督で行うことができる。

射出成形は高度に自動化されているため、生産効率が向上し、人件費が削減される。自動化射出成形機械は最小限の人的介入で連続運転が可能であり、安定した部品品質と高い生産性を保証する。

また、この自動化によって生産サイクルが高速化されるため、メーカーは厳しい納期を守り、必要に応じて生産規模を拡大することができる。

複数の種類のプラスチックを使用する

複雑な部品設計では、異なる材料から作られた部品が必要になることがよくあります。これは簡単なことのように思えますが、プラスチックを安全に組み合わせることは非常に複雑です。いずれにせよ、金型プロジェクトエンジニアのプラスチックに関する専門知識は、互換性を確保することによって、不具合、怪我のリスク、保証クレームを減らします。