ファミリーモールド射出成形とは
ファミリーツール射出成形 ファミリーモールドは、製造工程の効率と設計のインテリジェンスを大幅に向上させたことから、製造分野における最も重要な技術革新のひとつである。ファミリーモールドとは、プラスチック射出成形用金型のことで、1つのアセンブリを構成する複数の部品を1つのサイクルで生産することを目的としている。このコンセプトは、アセンブリに不可欠な複数のコンポーネントを1回の作業で生産することを容易にし、それによって効率を高める。
ファミリーモールドは複数のキャビティを備えており、各キャビティは1回の生産サイクルで最終製品の特定の部品を成形するように設計されている。この特徴は、同一の部品や製品を多数生産するために使用されるマルチキャビティ金型とは異なります。ファミリーモールドの各キャビティは、最終製品の異なるコンポーネントを生成するように設計されています。
カビ
ファミリーモールドの利点
ファミリーモールドは、1回の成形サイクルでアセンブリの全パーツを同時に成形できるため、非常に効率的で有用であり、時間の節約にもなる。
サイクルタイムの短縮： 加熱ランナー金型を使用したファミリーモールドは、サイクルタイムの短縮に役立ちます。プラスチックが溶融状態に保たれるため、冷却と排出の段階が短縮され、生産性が向上します。より少ない時間でより多くの部品を生産できることは、作業効率が向上していることの明らかな証です。
コスト削減： 長い目で見れば、アセンブリの各部品に個別の金型を使うよりも、家族用の金型を使った方が安上がりかもしれない。複数の機械が不要になり、従業員の数も最小限に抑えられるため、イニシャルコストが下がる。その上、様々な部品を集めて調整する必要性を減らすのにも役立つ。したがって、これらの金型は予算内でポストプロダクションの経費を削減する。
一貫した品質： ファミリーモールドは最終製品にとって非常に重要である。この能力により、すべての部品が同じ量のプラスチックから作られ、同じ色と品質を持つことが保証されます。これは、ラベルを貼る対象物の外観を均一にする必要がある場合に特に重要です。
家族の金型の限界：
家庭用カビのデメリットは以下の通り；
バランス障害： 家庭用金型に関連するもう一つの問題は、金型のすべての空洞に最適な充填ができないことだ。壁の厚みやパーツのサイズが変われば、同時充填でさえ困難になる。
メンテナンスとダウンタイム： 金型部品のひとつが損傷または磨耗した場合、ファミリー金型全体を修理または交換のために閉鎖する必要が生じることがある。その結果、装置の休止時間が長くなり、生産スケジュールや生産性に影響を及ぼす可能性があります。
資料の制限 ホットランナーシステムは熱可塑性プラスチックに最適だが、素材によっては熱に弱いものもある。また、これらの材料は長時間熱にさらされるため、エレメントの耐久性にも影響する。
設計上の制限： 家庭用の金型は、設計のあらゆる側面に適していない可能性がある。部品は同じ材料と寸法で作られ、同じ速度で充填・冷却されなければならない。
ファミリーモールド射出成形の用途
ファミリーの金型は、部品の色や材質が似ていなければならない組立部品の品質を維持するのに役立つ。
複雑な部品設計： ホットランナー金型 は、部品設計が複雑で、部品の品質を確保するために成形工程の管理が重要な用途に最適です。
大量生産： 特に大規模な生産工程では、コストと生産性の面でメリットがある。
金型のリスクは、金型の利点によって覆い隠されることがある。金型は、部品1個あたりのコストを削減し、生産速度を向上させる可能性を促進する。
家庭用金型と専用金型を比較する際に考慮しなければならない要因には、以下のようなものがある；
ファミリーモールドは、金型のコストを評価する際に最も経済的であると考えられている。また、1つの部品に使用され、次の製品サイクルのために新しい金型が必要とされる専用金型と比較すると、総コストを下げることができます。これは、事業が財政的に少し困難である場合、他の形態の事業と比較して、ファミリーモールドをより良い選択肢にします。
しかし、家族金型では金型径が異なるため、部品の品質維持がより複雑になる可能性がある。金型の充填は、特に部品の肉厚や体積に大きな差がある場合、バランスと制御との関係で問題となる。これらの違いは、寸法や外観の問題につながる可能性がある。とはいえ、専用の金型を使用することで、部品の充填をよりよく制御することができ、ひいては部品の外観や寸法をよりよくすることができます。
この2種類の金型によって生産される部品のコストも異なる。同時に、生産率も異なる。ファミリーモールドを使用することで、部品を大量に生産することができ、その結果、成形コストが部品に分散され、部品のコストは1キャビティモールドを使用する場合よりも安くなる。生産性の観点からは、2キャビティ専用金型とほぼ同等となる。特殊な金型、特に複数のキャビティを持つ金型はキャビテーション発生率が高いため、その使用はより経済的である。
ファミリーモールドが制限されるもう一つの側面は、金型設計の柔軟性である。部品が互いに関連して配置されなければならないため、ゲーティングの選択肢が少なくなり、設計が制限される。一方、金型の複雑性が低いと、ゲーティングシステムの汎用性は低くなりますが、部品ごとに非常に詳細な金型を作成することができます。
ファミリー金型と専用金型は、それぞれ異なるが、1回の生産量はファミリー金型と専用金型に適している。50,000個未満の少量生産から中量生産の場合、ファミリーモールドはマルチキャビティのため、特に最適と考えられ、OEMメーカーが短期間で部品を市場に投入するのに役立ちます。もう一つの金型は、大小を問わずあらゆる生産量に対応できる専用金型である。
適切な金型タイプを決定するのに役立つ要因の最後は、部品の形状である。ファミリーモールドは、サイズや形状、さらには部品上のフィーチャーの構造が類似している部品の製造に適しています。しかし、中子絞りやカムなどの複雑な部分は、互いに干渉する可能性があるため、やや問題があるかもしれない。永久鋳型は砂型鋳造とは異なり、制約がなく、プラスチックを使用するための設計要件を満たしていれば、どのような形状の部品の製造にも使用できる。
したがって、ファミリーモールドと専用モールドは異なり、それぞれ長所と短所、考慮しなければならない問題がある。どちらを選択するかは、コスト、部品の品質、生産量、設計の自由度、生産量、部品の形状などの要因によって決まります。これらの要素は、製造ラインに関する意思決定プロセスで必要とされる関連情報を製造企業に提供し、効率を高め、コストを削減します。
ファミリアル・モデルに基づく複合製品
ファミリーモールド射出成形は、部品の個々の生産が非常に困難であるため、1つの操作でおもちゃ、転用やその他の複合製品を作るために常にメリットがあります。玩具の異なる部品の保管と管理には、いくつかのアプローチがある。上記の部品は、時折、2プレート金型上のランナーシステムに接合される。これらはランナーと一緒に束ねられ、他の車両部品と同じ梱包で輸送されることがある。
生産量が少量であることが多いため、安価な金型を使って少量の製品を作るのは非常にわかりやすい方法だ。したがって、製品のコストは削減される。しかし、プラスチックの仕切り板のコストも包装価格に組み込む必要があることにも注意が必要だ。
時には、異なる色で生産されている品物を見つけることができる場合もあるが、これはあまり頻繁なことではない。例えば、自動車は多くの色を持っているにもかかわらず、表面は青だが内部は黄色ということがある。自動車は同じ量の青、赤、黄色から作ることができ、それぞれの組み合わせがある。この場合、ランナーは取り外され、塗装だけが施された自動車が供給される。さらに、この方法は技術製品に使われることもある。
中小型技術製品用ファミリーモールド。
また、洗濯機のような複雑なものであれば、小・中規模の技術製品の1個または数個にファミリーモールドを使用することも可能である。同じような小さな製品を一つの金型でいくつも製造する場合。また、一組の金型を必要とする大型製品の製造に、これらの金型を使用する確率もある。しかし、これらの製品は家庭用電化製品などの製造にも使われている。2プレート金型か3プレート金型か、ホットランナーかクールランナーかは、この際関係ない。金型の多様性には、主に次の2つの欠点がある：
金型には、エッジゲート式2プレート金型を除き、サイズや形状の異なる様々な製品が充填される。汚染や2つの製品の混合を避けるため、保管や使用の前には分別しなければならない。在庫と生産の管理は、例えば、ある製品が他の製品より早く使い切られた場合、深刻な問題を引き起こす可能性がある。
カビの種類
よく知られている家族性のカビには、以下のようなものがある：
プラスチック射出成形で最も一般的なのはファミリーモールドである。主な分類は以下の通りである：
シングルキャビティ金型
鋳型には1つの開口部または1つの流路があり、そこから溶融金属が流し込まれる。
射出成形金型の最も単純なタイプは、一度に単一の部品を製造するために使用される単一のキャビティを持っているので、単一キャビティ金型です。設置や使用が簡単なため、この金型は家庭用や小規模の企業に適しています。
多数個取り金型
マルチキャビティ金型はより発展したもので、多数のキャビティがあり、一度に多数の同一部品を生産することができる。この金型は、短時間で高品質の製品を何千個も生産するために、大企業で広く使用されています。
これは、特定の製品が注文されるたびにスペアパーツを製造する必要があるため、時には不利になることもある。その後、アイテムの一部を加工するために完全なセットではない金型が必要になり、その他は小さなサンプルピースとなる。
プロセスを最適化するには、ランナーシステムをブロックして 射出成形金型 必要な部品のみに使用するため、不要なキャビティが少なくなる。しかし、そのためには、より多くの金型サイクルを稼動させる必要がある。
結論
射出成形業界において、ファミリーモールドはコスト削減と生産量増加という点で、会社の大きな資産と言える。ファミリーモールドは、同じ部品を多く含むアセンブリーの生産において最も有益である。しかし、欠点もある。例えば、構造の安定性やメンテナンスに問題がある場合がある。
従って、家庭用金型が与えられた作業に適しているかどうかの結論を出すために、状況を評価し、批判的に見る必要がある。このように、家庭用金型の特徴を知ることで、メーカーは正しい判断を下し、生産工程を改善し、必要な結果を得ることができる。
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