合理的な射出金型温度を設定するには?

まず、金型温度が射出成形品にどのような影響を与えるかを見てみましょう。

外観への影響

まず第一に、金型温度が低すぎるため、メルトフローが減少し、注入不足で発生する可能性があります。金型温度は、ABSの場合、プラスチックの結晶性に影響します。金型温度が低すぎる、製品の仕上げが低い。 フィラーと比較して、プラスチックは温度が高いときに表面に移動する可能性が高くなります。 したがって、射出成形金型の温度が高い場合、プラスチック部品は射出成形金型の表面に近くなり、充填物はより良くなり、そして明るさおよび光沢はより高くなります。 しかし、射出成形金型の温度は高すぎてはいけません、高すぎると金型にくっつきやすいですが、地元の場所のプラスチック部分にも明らかな明るいスポットが表示されます。 射出成形金型の温度が低すぎると、プラスチック部品がきつすぎて、プラスチック部品を引っ張るのが簡単になります。特に、プラスチック部品の表面上のパターンは、それが破壊されるとき。

多段射出成形は、空気ラインがあるときに接着剤に製品などの位置の問題を解決することができ、セグメント注入の方法を取ることができます。 射出成形業界では、金型の温度が高いほど、製品表面の光沢が高くなり、反対の温度が低くなり、表面の光沢も比較的低くなります。 ただし、サンバーストPP素材の製品では、温度が高いほど、製品表面の光沢が低くなり、光沢が低くなり、色差が高くなります。光沢および色の差は反比例します。

したがって、金型温度によって引き起こされる最も一般的な問題は、通常、金型表面温度が低いことによって引き起こされる成形部品の粗い表面仕上げです。

半結晶性ポリマーの成形収縮および成形後の収縮は、主に金型の温度および部品の壁の厚さに依存する。 金型内の不均一な温度分布は、さまざまな収縮をもたらすため、部品が指定された公差を満たすことを保証することは不可能です。 最悪のシナリオは、非強化樹脂と強化樹脂のどちらを処理するかに関係なく、収縮が修正可能な値を超えることです。

製品サイズへの影響

金型温度が高すぎる、それは溶融熱分解を行います、空気中の収縮が増加した後に製品が出て、製品のサイズが小さくなり、低温使用条件で金型、部品のサイズが大きくなると、一般的に金型の表面温度が低すぎるために引き起こされます。 これは、金型の表面温度が低すぎるため、空気収缩の制品も低くなるため、サイズが大きくなります! その理由は、金型温度が低いと分子の「凍結配向」が速くなり、凍結層の空洞内の溶融物が増加し、金型温度は結晶化の成長を防ぐために低いため、製品の成形収縮が減少します。 逆に、金型温度が高いと、溶融物の冷却が遅くなり、緩和時間が長くなり、配向レベルが低くなり、結晶化が良好になり、製品の実際の収縮が大きくなります。

寸法が安定するまでに始動プロセスが長すぎる場合、これは金型温度制御が不十分であることを示します。これは、金型が熱平衡に達するまでに時間がかかるためです。

金型の特定の部分で不均一な熱分散は、大幅に長い生産サイクルにつながる可能性があるため、成形コストが高くなります。 一定の金型温度は、成形収縮の変動を減らし、寸法安定性を向上させます。 結晶性プラスチック、高い金型温度は結晶化プロセスを助長し、完全に結晶化したプラスチック部品は、保管または使用中にサイズが変化しません。ただし、高い結晶性収縮は大きいです。 より柔らかいプラスチックの場合、成形には低い金型温度が適切であり、これは寸法安定性に有益である。 どんな種類の材料でも、一定の金型温度と一貫した収縮が寸法精度の向上に適しています!

変形への影響

金型の冷却システムが適切に設計されていないか、金型の温度が適切に制御されておらず、プラスチック部品が十分に冷却されていないと、プラスチック部品の反りや変形が発生します。 金型温度制御のために、フロントとリアの金型、金型コアと金型壁の間の温度差を決定するための製品の構造特性に応じて、金型壁と 挿入すると、制御金型の各部分の異なる冷却と収縮速度を使用するために、プラスチック部分はトラクションの高温側に曲がる傾向があります方向を取り壊した後、方向収縮の違いを相殺し、方向の法則に従ってプラスチック部分のゆがみや変形を避けるために。

完全に対称的な形状構造を有するプラスチック部品については、プラスチック部品の各部分の冷却がバランスをとるように、それに応じて金型温度を維持する必要がある。 安定した金型温度とバランスの取れた冷却は、プラスチック部品の変形を減らすことができます。 金型の温度差が大きすぎると、プラスチック部品の冷却が不均一になり、収縮が不均一になり、プラスチック部品の反りと変形を引き起こします。特に不均一な壁厚と複雑な形状を持つプラスチック部品のために。 金型温度の側面は高く、製品が冷えた後、変形方向は金型温度変形の側面になければなりません! フロントとリアの金型温度は、必要に応じて合理的に選択することをお勧めします。

機械的特性への影響 (内部応力)

金型温度が低すぎると、プラスチック部品のメルトマークが明らかになり、製品の強度が低下します。結晶性プラスチックの場合、結晶性が高いほど、プラスチック部品の応力割れの傾向が大きい。応力を減らすために、金型温度が高すぎてはいけません (PP、PE)。 粘度の高い非結晶性プラスチックであるPCの場合、その応力割れはプラスチック部品の内部応力のサイズに関連しており、金型温度を上げると、内部応力を減らし、応力割れの傾向を減らすのに役立ちます。

内部応力は明らかにストレスマークとして表されます! その理由は、成形における内部応力の形成は、基本的に、製品が成形されるときの冷却中の異なる熱収縮率によって引き起こされるためです。その冷却は表面から内側に徐々に広がり、表面は最初に収縮して硬化し、次に徐々に内側に、 このプロセスでは、収缩速度と内部応力の差によるものです。 プラスチック部品内部の残留内部応力が樹脂の弾性限界よりも高い場合、または特定の化学環境の侵食下で、プラスチック部品の表面にひびが入ります。 PCおよびPMMA透明樹脂に関する研究は、残留内部応力が表面層で圧縮され、内層で引張されることを示しています。

表面圧縮応力は、表面の冷却条件に依存する。 コールドモールドは、溶融樹脂を急速に冷却させ、成形部品に高い残留内部応力をもたらす。 金型温度は、内部応力を制御するための最も基本的な条件であり、金型温度のわずかな変化は、その残留内部応力に大きな変化をもたらす。 一般的に言えば、各製品と樹脂には、許容可能な内部応力に対して独自の最低金型温度制限があります。 そして、薄い壁やより長い流れ距離を成形するとき、射出成形金型は一般的な成形の最小限度よりも高くなければなりません。

製品の熱偏向温度への影響

特に結晶性プラスチックの場合、製品がより低い金型温度で成形されている場合、分子配向と結晶化は即座に凍結され、より高い温度で環境や二次加工条件が使用されると、その分子鎖は部分的な再配列と結晶化プロセスを受け、 製品を材料の熱偏向温度 (HDT) よりもはるかに低く変形させる。

正しいアプローチは、その結晶化温度に近い推奨金型温度を使用することです。そのため、射出成形段階で製品を完全に結晶化させ、高温環境でのこのような後結晶化および後収縮を回避することができます。 結論として、金型温度は射出成形プロセスにおける最も基本的な制御パラメータの1つであり、金型設計における主要な考慮事項でもあります。

金型温度を合理的に設定する方法

今日、金型はますます複雑になっているため、成形温度を効果的に制御するための適切な条件を作成することがますます困難になっています。 単純な部品を除いて、金型温度制御システムは通常妥協点になります。 したがって、以下の推奨事項は一般的なガイドにすぎません。

• 加工される部品形状の温度制御は、金型設計段階で考慮する必要があります。

• 低い射出量、大きな金型サイズの金型を設計する場合、良い熱伝達を考慮することが重要です。

• Thを通る流体の流れの断面寸法を設計するときに考慮してくださいE型とフィードチューブ。 金型温度によって制御される流体の流れに深刻な障害が生じるため、継手を使用しないでください。

• 可能であれば、温度制御媒体として加圧水を使用してください。 高圧と高温に耐性のあるタフなチューブとマニホールドを使用してください。

• 金型に一致する温度制御装置の性能の詳細な説明を与えて下さい。 金型メーカーから提供されたデータシートは、流量に関するいくつかの必要な数値を提供する必要があります。

• 金型と機械のテンプレートが重なるところに絶縁プレートを使用してください。

• フロントとリアの金型に別々の温度制御システムを使用する

• 注入プロセスの開始温度が異なるように、両側と中央に孤立した温度制御システムを使用します。

• 異なる温度制御システムの回路は、並列ではなく直列に接続する必要があります。 回路が並列に接続されている場合、抵抗の違いにより、温度制御媒体の体積流量が異なります。これは、直列に接続された回路の場合よりも大きな温度変化をもたらす。 直列回路の操作は、金型の入口と出口の温度差が5 ℃ 未満の場合にのみ良好である。

• 供給および戻り温度は、金型温度制御装置に表示される。

• プロセス制御の目的は、実際の生産で温度変化を検出できるように、金型に温度センサーを含めることです。

熱平衡は、生産サイクル全体を通して複数回の注入によって金型内で確立されます。これは、通常、最低10回の注入である必要があります。 熱平衡に到達する際の実際の温度は、多くの要因の影響を受けます。 プラスチックと接触している金型表面の実際の温度は、金型内部の熱電対で測定できます (表面から2mmで読み取ります)。 より一般的な方法は、高速応答プローブでパイロメーターを保持することです。 射出成形金型の温度は、単一の点または側面ではなく、多くの点で温度を測定することによって決定される。 次いで、設定された温度制御基準に基づいて修正を行うことができる。 金型温度は適切な値に調整されます。 推奨される金型温度は、異なる原材料のチェックリストに記載されています。 これらの推奨事項は通常、高い表面仕上げ、機械的特性、収縮、処理サイクルタイムなどの要因間の最良の構成を考慮して与えられます。

精密プラスチック部品を処理する金型、および厳格な化粧品要件を持つ金型、または特定の安全基準を持つ部品の場合、通常、より高い金型温度が使用されます。 技術的要件が低く、製造コストが最も低いプラスチック部品の場合、射出成形にはより低い加工温度を使用できます。 しかし、プラスチック金型メーカーは、この選択の欠点を理解し、射出成形品を慎重にチェックして、生産されたプラスチック部品が依然として顧客の要件を満たしていることを確認する必要があります。