成形について
射出成形①
ホッパからの樹脂は、スクリュが回転するとスクリュの溝に食い込みノズル方向に移送されます。樹脂に圧縮をかけながら、またガスをホッパに戻しながらスクリュとバレル間の樹脂を強烈に混練、溶融させノズル内側に溜め込みます。外部よりスクリュに圧力をかけ前進させるとノズルより金型へ注入されます。一定時間金型で冷却後金型を開き製品を突出して取だします。
型閉じから取り出しのシーケンの繰り返しで複雑な形状の製品も短時間で安価に大量生産もできる為、身の回りの様々な製品の大半がこの成形方法にて作られています。
通常は金型にタッチした状態での成形が多いですが金型にノズルをタッチしたままの場合、金型にノズルが冷却されて材料が固化されてしまうような時や糸引き対策等に後退させます。
射出成形②
一連の動作は成形品に応じた時間や速度設定で動いています。小型機での成形工程時間は、製品により違いは有りますが特殊なものを除いて数秒~数十秒で製品が出来上がります。
|
動作
|
詳細
|
■型閉じ・型締
↓ |
低速→高速→低速→金型保護(低圧・低速)→高圧型締 |
■射出・保圧
↓ |
射出→保圧⇒速度・圧力を位置や時間で段階的に変化させる。 |
■冷却
■計量
↓ |
射出・保圧工程終了後、冷却・計量・可塑化工程に入ります。
スクリュが回転し材料供給・可塑可を行いながら設定値まで後退します。
必要に応じ回転速度も段階的に設定します。 |
■型開き
↓ |
型開き⇒低速→高速→低速→停止 |
■製品突出し
↓ |
突出し⇒状況により速度調整したり2回3回と突出したりもします。 |
| ■製品取り出し |
取り出し⇒製品やその他の状況に応じて自動落下させたり製品取り出し機
によって取り出します。 |
※圧力、速度、時間、位置、これらは成形品によりそれぞれ違った設定数値で動作します。作業工程
作業工程の中で成形条件の設定は、計算上で出せるものではない為、勘と経験に頼らざるをえない部分もあり、日々発想と発見の繰り返しの加工技術といえます。
| 作業内容 ※それぞれ工場の設備や環境等の違いにより、作業内容は多少の違いはあります。 |
| ■材料の予備乾燥 |
一部の材料を除き吸湿性があるため材料は乾燥させてから使用します。
乾燥時間が数時間必要なため、前もって予備乾燥しておきます。
後はホッパドライヤで材料供給しながら乾燥します。
乾燥時間や温度はプラスチックの種類により違います。 |
| ■金型取付 |
金型をクレンで吊り上げ機械に取り付けます。
取付後、型開閉の速度、位置、圧力、金型低圧保護、型締力等の動作設定等をします。 |
| ■金型の温度設定 |
材料やその製品の状態により水を通したり、金型温度調節器を使用して金型の温度コントロールをします。
安定した成形品を作るためには、金型温度を一定にすることが成形条件の中でも大きな要素の一つです。 |
| ■加熱筒の温度設定 |
加熱筒ヒータの温度を設定します。
加熱筒ヒータの温度設定は、ノズル部・前部・中間部・後部に大別され、設定温度は一般に前部より後部へ5℃~20℃位低く設定します。 |
| ■射出工程の条件設定 |
単に一速一圧で満足できる成形品を得ることが出来ればいいが、ヒケやフローマーク、ウエルドライン、その他いろいろな問題が発生します。それらの問題を解消するため段階的に速度や圧力・時間等を変化させるプラグラム制御を使用して目的の製品を求めていきます。
射出工程では温度・圧力・速度・時間・位置の5つの要素を効果的に組合わせることにより目的の製品を求めていきます。
このプログラム設定の組合せは天文学的な数の組合せになる為、経験と勘に頼る部分が多分に有りますが、この様に製品状態を見ながら温度・圧力・速度・時間・位置等を微調整しながら最良の成形品を求めていきます。 |
| ■付帯機器の設定 |
製品取出機やゲートカット機等の周辺機器の設定。
成形品を取出機で取り出せるように位置やタイミングを設定し、自動運転でて生産が始まります。
製品によっては機械に人が付いて作業する物もありますが、大半はロボットによる製品取出しで行われています。 |
| ■成形品の2次加工 |
成形品の2次加工には次のようなものがあり、必要に応じた加工をほどかして出荷ます。
・仕上げ加工
(ゲート処理・バリ取り・バフ仕上げ・アニーリング)
・機械加工
(タッピング・穴あけ)
・溶着加工
(超音波による溶着・高周波による溶着・摩擦熱による溶着・直接加熱による溶着)
・接着加工
(接着剤による接着・溶剤による接着)
・メッキ
・真空蒸着
・ホットスタンプ
・塗装
(塗装・塗料での装飾)
・印刷
(シルクスクリーン印刷・タンポ(パット)印刷)
|