プラスチック射出成形金型

プラスチック射出成形金型 プラスチック射出成形金型は繊細で複雑なため、1つのキャビティでも$5000のコストがかかる。この製造工程では、洗練されたツール、近代的な技術、熟練した金型製作者が使用されます。プラスチック射出成形ツールは、主にプラスチック製品の大量生産に適用されます。このプロセスでは、射出成形金型と溶融プラスチックを使用して、さまざまな形状やサイズの正確な仕様の部品を形成します。この工程に加えて、プラスチックを加熱することから始まり、多くの場合ビーズの形にして工場に供給する。

この溶融プラスチックは射出成形機に移され、金型キャビティに射出される。プラスチック射出成形金型では、キャビティ内の高温のプラスチックの周囲に冷却水を流すための流路が設けられている。この循環はプラスチックの冷却にも役立ち、固化率を高めて生産性を向上させるのに欠かせない。

射出成形プロセスの仕組みを理解するためには、射出成形金型用工具についての基本的な知識が必要です：金型用工具とは何か、どのように機能するのか、どこで手に入るのか、特定の用途に最も効果的なのはどれなのか。この記事では、読者が射出成形ツールを使用する前に必要なすべての重要な情報を提供します。

プラスチック射出成形金型の概要

プラスチック射出成形金型 ツールは成形機の重要な部品である。複数の部品を同時に生産するのに役立ちます。これらの単純または複雑な金型は寿命が長く、使用期間中に1000個の部品を作ることができます。

さらに、これらの金型は通常、鋼鉄やアルミニウムのような高強度材料で作られており、溶融した液体プラスチックの流れを可能にするため、射出ポイントと金型をつなぐランナーを持っている。さらに、冷却孔がプラスチック材料の冷却と固化を助ける。各金型は、2つの主要な中央プレートで構成されている： プレートA射出成形工程で部品をしっかりと固定する。 プレートBこれは通常、金型の開閉と最終部品や製品の排出に使用される。

射出成形金型のさまざまな機能

先に述べたように、金型工具はプラスチック射出成形において重要な部品であり、いくつかの基本的な機能を果たす：

溶融プラスチックの誘導： 射出シリンダー（バレル）から金型キャビティへ溶融プラスチックが流れる流路。

冷却： 金型は、成形された部品が目的の形状や大きさに固まるまで冷却します。成形品の歪みや応力が生じないよう、適切な速度で冷却するためには、金型の温度管理が不可欠です。通常、自動車エンジンの冷却システムのように、金型に作られた水路を水が流れる。

換気： 金型が閉じているとき、換気は閉じ込められた空気の逃げ道となる。もし成形品が通気されなければ、ボイド（気泡や空洞）が生じ、表面の仕上がりが悪くなる。

部品の排出： エジェクターピンは、完成した成形品を金型から排出するのに役立ちます。これらの機能は、高品質・不良ゼロを実現し、プラスチック部品を維持するための金型ツールの重要性を示している。

射出成形金型の製造に使用される適合材料

工具鋼射出成形金型

プラスチック射出成形金型の最終的な材料の選択は、生産する部品の数、成形するプラスチックの種類、金型の寿命によって決まる。プラスチック射出成形用金型に使われる材料にはそれぞれ特徴があります。ここでは、最も一般的な材料をいくつか紹介する；

スチール： スチール工具は、その硬度と摩耗や損傷に耐える能力から、プラスチック射出成形に広く使用されている。比較的安価で加工しやすいため、多くの用途に適しています。単純な機能部品から複雑な形状の部品まで、これらの工具は非常に貴重です。自動車部品、航空機部品、内装部品、外装部品など、その用途は多岐にわたる。しかし、鋼鉄製の金型は腐食しやすく、過酷な条件下で摩耗しやすく、頻繁なメンテナンスが必要な場合がある。

アルミニウムだ： これらの工具が好まれるのは、軽量で腐食に耐えられるからである。機械加工が容易で、さまざまな医療、電子、自動車部品製品を生産することができる。しかし、アルミ金型はスチール金型ほど耐久性がなく、高熱・高圧用途には適さない場合がある。

銅だ： 多くの人が知っているように、銅は固体で電気伝導性があります。電気部品やその他の精密な製品の金型を作るのに使われます。また銅は腐食や磨耗、破損にも比較的強いのです。しかし他の金属に比べ、銅を巨大な部分に使うのは高価で困難です。

ブラスだ： 真鍮は、銅の高い痕跡または%、ほぼ70%前後で作られた複雑で硬い金属です。機械部品やその他の正確な寸法の製品を製造するための金型を成形するために広く使用されています。高い耐食性と耐摩耗性に耐えることができますが、一般的に他の材料よりも高価です。

ブロンズだ： 真鍮と同様、ブロンズも剛性と抵抗力があります。特に、高い精度と寸法精度が要求される機械部品を作る金型に適しています。また、耐腐食性や耐摩耗性にも優れていますが、他の成形用金属に比べて比較的高価です。

プラスチックだ： プラスチック金型は、小さくて単純な部品やプロトタイプの設計に使われ、P20鋼やアルミニウムのような高強度で耐熱性のある材料で作られている。一般的に金型よりも安価ですが、金属ほどの強度はないため、大規模生産には採用できません。これらの高品質材料にはそれぞれ利点があり、射出成形プロセスの要件に基づいて使用されます。

なぜ金型製造において材料選択が重要なのか？

材料の選択は、特定の製品を製造するために使用する材料の種類を決定するため、非常に重要です。射出成形ツールに適した材料を選択することは非常に重要です。選択された材料は、最終製品の品質、部品の信頼性、ツールの強度、そして全体的な経費を決定します。

Sincere Tech をリードしている。 中国の金型メーカー は、10年以上にわたって技術分野に携わってきました。熟練したエンジニアと技術専門家のチームにより、最高の3D CADとMoldflowシミュレーション技術を採用し、お客様の部品設計を最適なレベルまで向上させます。私たちは、最も人気のあるポリマーやエラストマーの製造者、添加剤の専門家、化学者と協力し、彼らの豊富な経験に頼っていることを誇りに思っています。これにより、お客様の用途に適した材料を推奨し、可能な限り低価格で最高の性能を得ることができます。

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厳しい公差と厳しい金型複雑性の関係

プラスチック射出成形金型における精度は、一般的に意図された金型、キャビティ設計、使用される材料に左右される微妙なバランスの取り方です。複雑でない形状の部品は、複雑な部品よりも優れた公差制御が可能です。キャビティ数などのパラメータを増やすと、公差が小さくなることがあります。

ネジ山やアンダーカットのような細かいディテールを持つ薄肉の対称形や円筒形の部品を作るには、高度なプラスチック射出成形ツールが必要です。このような場合、複雑な形状に対応するために、回転ギアなど他の機械部品が必要になることがあります。プラスチック射出成形に必要な金型の複雑さ、精度、正確さのレベルは、最適な結果をもたらす微妙なバランスです。プラスチック射出成形用金型は、以下の公差を達成する上で重要な役割を果たします。 +/- 0.0005x.

プラスチック射出成形金型の主要部品

の重要な部分を説明しよう。 射出成形金型 そしてそれぞれの役割。

ガイドピン： これらのピンは、射出時に金型の適切なアライメントを確保するために、一方の金型の半分にねじ込まれ、もう一方の半分の穴にはめ込まれる。

ランナー 金型内の溝は、スプルーブッシュから様々なキャビティに溶融プラスチックを運ぶのに役立ち、適切な成形のために均等に供給されるようにします。

ツーリングゲート： プラスチックが金型キャビティに入る箇所はゲートと呼ばれ、金型のパーティングラインとして作られます。射出成形金型には、通常2種類の主なゲートがあります：1.第一に

オートマチック・トリム・ゲート これらのゲートは自律的に開くため、壁との接触はほとんどなく、その結果、損傷や傷も少ない。ホットランナーゲート、バルブゲート、エジェクターピンゲートなどがその例である。

マニュアルトリムゲート これらのゲートは、サイクルが終わるとランナーから部品をブロックするために手動で操作しなければならない。スプルー、スパイダー、オーバーラップゲートなどがその例である。

スプルー・ブッシュ これは、溶融プラスチックを射出するための金型の大きな入口で、プラスチックの流れをランナーシステムに導くために徐々に小さくなっている。

位置決めリング： 射出ノズルがスプルーブッシュに対して正しい位置にあるように、金型が固定プラテンに適切にロックされていることを確認する。

金型キャビティ： 使用する金型の断面によって、最終製品のサイズや形状、その他の特徴が決まる。

イジェクターピン： 冷却固化後、成形品と固化したランナーを金型から取り出す。

ショット： キャビティ、ランナー、スプルー上に層を形成するために、各サイクルで金型に注入される溶融プラスチックの量。

スプルー スプルーバーとは、成形後にスプルーブッシュ内に残る固化したプラスチックのこと。射出ポイントとランナーシステムをつなぐもので、通常は取り除かれるかリサイクルされる。

金型製作における2つの中心的段階

プラスチック射出成形用工具の製造には、通常2つの段階がある。

製造工具

まず、プラスチック射出成形金型製作の中心となるのは、生産金型と開発金型である。射出成形で使用される生産用金型は完全硬化鋼で作られ、標準ショット寿命は100万ショットである。数百から数百万のプラスチック部品の大量生産に最適です。Sincere Techは、医療用射出成形金型の高性能鋼のような、建設関連の用途で耐久性の高いステンレス鋼をよく使用します。

金属積層造形にコンフォーマル冷却技術を統合することで、サイクルタイムが最適化される。医療用金型とホットランナーシステムも不可欠で耐久性があり、エンジニアリンググレードの医療用金型ツールも必要である。クラスと厳格な品質保証については、当社はSPIクラス101標準を遵守し、金型製造に導入しています。さらに、私達の専門家は、金型製造作業中の生産前検査から工程内検査、最終検査まで採用しています。

金型開発段階

Sincere Techが開発段階で推奨するのは、完全に硬化したマルチキャビティ生産ツールの前に、1～2キャビティの「開発ツール」を作成することです。アルミニウムは表面が傷つきやすく、高価で加工が難しく、P20鋼のように容易に入手できないため、開発用工具には不向きです。P20鋼は炭素、クロム、マンガン、モリブデンを含む鋼の一種で、試作品の機械加工、研磨、プラスチック射出成形に最適です。

一方、ニッケルとシリコンを含むH13鋼は、耐熱性、強度、靭性が高く、一定の冷却・加熱工程を伴う大量生産や、研磨性の高いプラスチック部品の製造に適している。

Sincere Techエンジニアード・ツーリング・ビルディング・アプローチ

プラスチック射出成形金型の製造に関しては、当社の社内製造部門は、品質管理手段を用いて、お客様の金型がお客様の仕様に従って製造されることを熱心に保証します。

デザインとプロトタイピング

お客様から金型の設計図や製造したい製品の詳細をご提供いただきます。その後、当社の経験豊富なエンジニアがお客様のデザインを入念に検討し、金型製作ソフトウェアを使用してモデルを作成します。このプロトタイプをシミュレーションにかけ、プラスチックの流れや欠陥を評価し、最終製品を検証します。

資材調達

デザインとプロトタイプが完成したら、金型メーカーはお客様の限られた予算と金型の予想寿命に基づいて材料を利用します。一方、焼き入れ鋼はアルミニウムよりも耐久性があり、長持ちします。一般的に、あまり硬くないが安価なアルミニウムと比べると、非常にコストがかかります。

機械加工

これらの設計は、CNCやEDMのプログラマーや機械工を監督するプロジェクト・マネージャーに提示される。CNCマシンは金属を希望する形や大きさに切断し、ボール盤はクーラント用の通路やネジ用の穴を開けるのに使われる。そしてEDMは、ランナーやゲートなど、より複雑なパターンをさらに細かく仕上げていく。良好な仕上げを実現するには、ベンチワークも重要な役割を果たす。

目視検査

最終的な金属部品製品は、プレートが正しく配置されていることを確認するために検査される。承認されると、金型は次の段階に進みます。

組み立て

すべての金型部品が組み立てられ、金型は使用可能な状態になり、射出成形機に取り付けることができる。

テスト

組み立てられた金型は、射出成形機に運ばれ、適切な製品ができるかどうかチェックされる。金型が運転され、期待通りの機能を果たすことが確認されると、バイヤーに送られる。

精密射出成形金型製造のために当社をお選びください

中国の専門金型メーカーであるSincere Techと提携すれば、当社の高度な製造能力と細部へのこだわりから、お客様の期待に応える最高の製品を提供することができます。

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要点

まとめると、プラスチック射出成形金型の製造に必要な時間は、その設計の単純さと複雑さによって決まる。一つの金型を製作するのに数週間から数ヶ月かかることもある。また せいけい その工程は、設計、製造、トライアウトといういくつかのステップに分けられる。どの工程も非常にデリケートで、プラスチック金型製作ではどんなミスも許されないため、自分の能力を最大限に発揮して金型を設計し、適切な作業を行う必要がある。とはいえ、安価で時間も節約できるため、このプロセスに投資することは効率的であり、その結果、高品質の作品を生産することが可能になる。