2005年以来、プラスチック射出成形金型製造

ABS射出成形加工ガイド

ABS樹脂は、アクリロニトリル（A）、ブタジエン（B）、スチレン（S）の3つのモノマーからなるターポリマーであり、その相対的な含有量は以下の通りである。 のモノマーを任意に変化させ、様々な樹脂を作ることができる。

Aは耐薬品性、耐熱性、一定の表面硬度を持ち、Bは高い弾性と強靭性を持ち、Sは熱可塑性プラスチックの加工・成形特性を持ち、電気的特性を向上させる。

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ABS樹脂のグレード分類

ABSは一般にアクリロニトリル・ブタジエン・スチレンとして知られ、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの3つのモノマーの共重合から作られる。

3つのモノマーの比率が異なるため、異なる特性や溶融温度が存在する可能性があり、他のプラスチックや添加剤とブレンドするなどの流動性ABSは、ABSの異なる用途や性能に拡大することができます。

合成過程で3つのモノマーの比率や組み合わせを変えたり、異なる重合方法を用いたりすれば、性質が大きく異なる多種多様な製品が得られる。

そのため、ABS樹脂には、主に高衝撃、高耐熱、難燃、強化、帯電防止グレード、電気メッキグレード、透明グレードなど、さまざまな特性や用途、成形条件の異なる多くの品種と仕様があります。

ABSプロセス特性

ABSはアクリロニトリル、ブタジエン、スチレンから合成されるターポリマーで、融点のはっきりしない非晶性ポリマーである。

ABSの密度は1.05g/cm3、溶融温度は217～237℃、分解温度は270℃以上である。射出用ABSのメルトインデックスは0.5～15である。

ABSの溶融粘度は高く、流動性は悪いが、PVCやPCよりは流動性が良く、PE、PS、PAよりは溶融粘度が高い。溶融冷却・硬化速度も速い。

ABS樹脂の溶融粘度は（他の非晶性樹脂と異なり）温度にはあまり敏感ではなく、せん断速度に敏感で、温度を上げ、射出圧力を上げた後、溶融表面粘度は低下し、流動性が増加する。一般的な加工温度は190-235℃が適当である。

ABSは熱に弱いので、使用後はすぐにバレル・クリーナーで洗浄してください。射出成形.ブタジエンは二重結合を含むため、ABSは耐候性に劣り、特に紫外線はABSの変色の原因となる。

ABSは極性高分子であり、水分を吸収する性質がある。そのため、成形時に樹脂が水分を含むと、製品にシルバーラインや気泡などの欠陥が現れる。加工前に乾燥させることが重要である。

樹脂の水分は0.3%以下に制御する必要があり、水分は一般的に熱風乾燥法で除去される。樹脂粒子層厚さ10~30mm、80~90℃、乾燥2~3時間。

樹脂の水分が多く、製品の構造が複雑な場合、乾燥温度は70～80℃、乾燥時間は18～24時間で良好な結果が得られます。ABSの成形収縮率は低く、一般的に0.4%～0.7%です。

ABS材料特性

ABS樹脂の一般的性能
プラスチックABSは無毒、無臭で、外観はアイボリー色の半透明、または透明な顆粒や粉末である。密度は1.05～1.18g/cm3、収縮率は0.4%～0.9%、弾性率は2Gpa、ポアソン比は0.394、吸湿率は1%以下、融点は217～237℃、熱分解温度は250℃以上である。

ABS樹脂の機械的性質
プラスチックABSは優れた機械的特性を持ち、衝撃強度は良好で、極低温でも使用できる。プラスチックABSは耐摩耗性に優れ、寸法安定性、耐油性に優れ、中荷重、低速のベアリングに使用できる。

ABS樹脂の熱特性
ABSの熱変形温度は93～118℃であり、アニール処理後に製品を約10℃上昇させることができる。

ABS樹脂の電気的特性
プラスチックABSは電気絶縁性が高く、温度、湿度、周波数の影響をほとんど受けないため、ほとんどの環境で使用できる。

ABS樹脂の環境特性
ABSは水、無機塩、アルカリ、多くの種類の酸には侵されないが、ケトン、アルデヒド、塩素化炭化水素には溶けやすく、氷酢酸や植物油などの侵食によって応力割れを起こす。

ABSは耐候性に劣り、紫外線の作用で劣化しやすく、屋外に6ヶ月放置すると衝撃強度が半減する。

ABS射出成形金型設計

製品厚さ

製品の肉厚は、溶融物の流れ長さ、生産効率、使用条件に関係する。

ABSメルトの最大流動長と製品の肉厚の比は約190：1であり、この値はグレードによって異なる。

従って ABS射出成形品また、メッキが必要な製品の場合は、メッキと製品表面との密着性を高めるために、肉厚をやや厚くする必要がある。このため、ABS製品の肉厚は1.5～4.5mmが望ましい。

製品の肉厚を考慮する際には、肉厚の均一性にも注意を払う必要があり、あまり大きな差がないようにする。

また、応力集中を防ぐために鋭角なコーナーの存在は避けるべきで、丸みを帯びたコーナーや、厚い部分と薄い部分の継ぎ目など、トランジション用のパーツを使うのが適切だ。

リリース・スロープ

グレードの違い、形状の違い、成形条件の違いにより、成形収縮率は0.3～0.6%、時には0.4～0.8%まで変化するため、製品の寸法精度が高くなります。

ABS製品の場合、コア部の離型勾配は離型方向に沿って31°、キャビティ部の離型勾配は離型方向に沿って1°20′である。複雑な形状や文字、模様のある製品の場合は、離型の勾配を適切に大きくする必要があります。

イジェクト要件

製品の見かけの仕上がりはメッキ性能に大きく影響するため、表面に小さな傷があるとメッキ後に露呈してしまう。そのため、金型キャビティに傷が存在しないようにすることに加え、エジェクションの有効面積を大きくすること、エジェクションの過程で複数のエジェクターバーを使用する際の同期を良くすること、エジェクション力を均一にすることが要求される。

排気

鋳型への充填中に排気が悪くなり、溶融物が焦げて継ぎ目線が目立つようになるのを防ぐため、深さ0.04mm以下の排気孔または排気溝を開け、溶融物から発生するガスの排気を容易にする必要がある。

金型の注湯システム

主流路の円錐角度は20~40°である。主流路の最小直径はノズルの穴より0.5mm~1mm大きくし、ゲートの長さはできるだけ短くする、ゲートが短ければ、金型の圧力損失は小さくなる。

金型とゲートの設計

金型温度は60-65℃に設定できる。ランナーの直径は6-8mm、ゲートの幅は約3mm、厚さは製品と同じ、ゲートの長さは1mm以下、通気孔の幅は4-6mm、厚さは0.025-0.05mm。

ABS樹脂の溶融物をできるだけ早くキャビティーの隅々まで充填させるため、ランナーの直径は5mm以上、ゲートの厚みは製品の厚みの30%以上、平らな部分（キャビティーに入る部分）の長さは1mm程度とする。

ゲートの位置は、製品の要件と材料の流れ方向に応じて決定されるべきである。メッキが必要な製品の場合、一般的にメッキ面上に存在することは許されない。

ABS射出成形プロセス

ABS樹脂の処理

ABSの吸水率は約0.2%～0.8%である。一般グレードのABSの場合、加工前に80～85℃で2～4時間ベークするか、80℃で1～2時間ドライホッパーしてください。

PC部品を使用した耐熱性ABSの場合、乾燥温度は100℃まで調整する必要がある。具体的な乾燥時間は、空気を絞り出すことで決定できる。再生材の使用比率は30%以下とし、メッキグレードのABSには再生材は使用できない。

ABS溶融温度

エアインジェクション法で正確に測定できる。溶融温度はグレードによって異なるが、推奨設定は以下の通り：

耐衝撃グレード：220℃-260℃、250℃がより良い

メッキグレード：250℃-275℃、270℃が良い

耐熱グレード：240℃-280℃、265℃-270℃が良い

難燃グレード：200℃-240℃、220℃-230℃がより良い

透明グレード：230℃-260℃、245℃がより良い

ガラス繊維強化グレード：230℃-270℃ 表面要求の高い製品には、より高い溶融温度と金型温度を使用する。

射出速度

耐火グレードは遅く、耐熱グレードは速く、製品の表面が高い場合は、高速射出と多段射出で射出速度を制御する必要があります。

背圧

一般的に、背圧は低ければ低いほどよく、一般的な背圧は5barで、染色材料は色を均一に混ぜるために高い背圧を使用する必要がある。

滞留時間

265℃では、メルトシリンダー内のABSの滞留時間はせいぜい5～6分を超えないはずである。保炎時間はさらに短くなります。機械を停止する必要がある場合は、まず設定温度を100℃まで下げ、汎用グレードのABSでメルトシリンダーを洗浄する必要があります。

洗浄したミックスは、さらなる分解を防ぐために冷水に入れるべきである。他のプラスチックからABSに変更する必要がある場合は、PS、PMMAまたはPEを使用して、最初にメルトバレルを洗浄する必要があります。

ABS製品の中には、最初に金型から取り出したときには何の問題もないものもあるが、時間が経つと変色を起こすことがある。これは、過熱やプラスチックがメルトバレルに長く留まりすぎたことが原因かもしれない。

製品の後処理

一般的に ABS射出成形品電気メッキ製品に離型剤を使用することはできず、剥離後すぐに梱包する必要があります。

射出成形時に特に注意すべきこと

ABS（特に難燃グレード）には、可塑化後に溶融物がスクリュー表面に付着し、長時間経過すると分解するグレードがいくつかある。上記のような状態になった場合は、スクリューのホモジナイザー部や圧縮部を抜き取りテスト擦り出しや、PS等で定期的に洗浄する必要があります。

ABS樹脂の物理的特性

1.優れた総合性能、高い衝撃強度、化学的安定性、良好な電気特性；
2.372有機ガラスとの良好な融合、2色のプラスチック部品で作られ、表面はクロムメッキ、スプレー塗装処理することができる；
3.高い耐衝撃性、高い耐熱性、難燃性、強化、透明、その他のレベル；
4.流動性はHIPSより少し悪いが、PMMAやPCなどよりは良く、柔軟性がある；
5.一般機械部品、耐摩耗部品、伝動部品、電気通信部品の製造に適している。

ABS樹脂成形の特徴

1.非晶質材料、中程度の流動性、吸湿性は、完全に乾燥させなければならない、光沢のあるプラスチック部品の表面要件は、予熱乾燥80〜90度、3時間に属さなければならない；

2.材料温度を高くし、金型温度を高くすることが望ましいが、材料温度が高すぎて分解しやすい（分解温度は270度以上）。の場合高精度プラスチック射出成形部品耐熱性プラスチック部品の場合、金型温度は50～60度、高光沢が必要である。耐熱性プラスチック部品の場合、金型温度は60～80度が望ましい；

3.水締め問題を解決したい場合は、材料の流動性を向上させる、高い材料温度、高い金型温度を取る、または水位を変更するなどの方法が必要です；

4.そのような耐熱性または難燃性グレードの材料を形成するように、生産の3-7日後に金型の表面は、金型の表面が光沢のある、その結果、プラスチック分解のままになり、金型は、速やかにクリーンアップする必要がある一方射出成形金型排気ポジションを上げる必要がある

5.高速冷却速度は、金型鋳造システムは、原則のために短く、厚くあるべきで、冷たい材料の空洞を設定する必要があり、ゲートは、直接ゲート、ディスクゲートまたはファンゲートなどの口を取る必要がありますが、必要に応じて、ゲートを調整するために使用することができ、内部応力の増加を防ぐ必要があります。金型を加熱し、耐摩耗鋼を使用する必要があります。

6.材料温度はプラスチック部品の品質に大きな影響を与え、低すぎる材料温度は、材料の不足、表面の光沢がない、銀線の障害を引き起こす、高すぎる材料温度は、エッジ、銀線ダークストリップ、プラスチック部品の変色やブリスターをオーバーフローすることは容易である；

7.金型温度はプラスチック部品の品質に大きな影響を与え、収縮率、伸び、衝撃強度、曲げ、圧縮、引張強度が低い場合、金型温度は低い。金型温度射出成形金型温度が120度を超えると、プラスチック部品の冷却に時間がかかり、変形しやすく、金型にくっつきやすくなり、脱型が困難になる。
難しく、成形サイクルが長い；

8.成形収縮率は小さく、メルトクラック、応力集中が発生しやすいので、成形条件を厳密に制御する必要があり、成形部品は、処理後にアニールする必要があります；

9.高溶融温度、高粘度、せん断に鈍感、200グラム以上のプラスチック部品のために、スクリュー射出成形機を使用する必要があり、ノズルを加熱する必要があり、それはオープンタイプの拡張ノズルを使用することが望ましい、高速で射出速度。