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射出成形金型冷却システム

射出成形用冷却チャンネル

射出成形金型冷却とは

射出成形金型 冷却 は、射出成形プロセスの重要な側面であり、生産されるプラスチック部品の品質と効率に直接影響します。適切な冷却は、均一で一貫した部品品質を達成し、サイクルタイムを短縮し、全体的な生産効率を向上させるのに役立ちます。ここでは、射出成形金型の冷却に関する主な考慮事項と方法をご紹介します：

射出成形金型の冷却に関する考察：

  1. 均一な冷却：
    • 金型全体で均一な冷却を実現することは、反りを防ぎ、安定した部品品質を確保するために極めて重要です。
    • 不均一な冷却は、部品の寸法や表面仕上げのばらつきにつながります。
  2. サイクルタイムの最適化：
    • 効率的な冷却は、サイクルタイムを短縮し、全体的な生産量を向上させるのに役立ちます。
    • 迅速かつ均一な冷却は、迅速かつ効果的な部品排出に不可欠です。
  3. 素材の選択：
    • 金型材料の選択は、熱伝導と冷却プロセスに影響を与えます。ベリリウム銅のような熱伝導率の高い材料は、冷却効率を高めることができます。
  4. クーラントタイプ
    • 一般的なクーラントには、水とオイルがある。水は、その優れた熱伝達特性により広く使用されているが、使用できる温度範囲に制限がある。オイルベースの冷却システムは、より高温の用途に使用することができる。
  5. 冷却チャネルの設計：
    • 金型内の冷却溝の設計は非常に重要です。金型表面全体が均一に冷却されるよう、流路は戦略的に配置する必要があります。
    • 金型の輪郭に沿って流路を形成するコンフォーマル冷却は、熱伝達を促進し、均一な冷却を実現します。
  6. バッフル・デザイン：
    • 金型内のバッフルやインサートは、クーラントの流れを特定の領域に導き、冷却効率を最適化することができます。
  7. 温度管理：
    • 温度制御ユニットを導入することで、クーラント温度を正確に調節することができ、生産中の金型温度を一定に保つことができます。

射出成形金型の冷却方法：

  1. コンベンショナル・クーリング：
    • 金型内に穴を開けて冷却水（通常は水）を循環させ、金型からの熱を吸収する。
  2. バッフル・クーリング：
    • 金型にバッフルやインサートを導入してクーラントの流れを制御し、より冷却が必要な特定の領域に誘導する。
  3. ヒートパイプ：
    • ヒートパイプを利用して重要なエリアから熱を遠ざけ、冷却効率を向上させる。
  4. コンフォーマル冷却：
    • より効果的な熱伝達のために、金型表面の輪郭に沿った冷却流路を設計する。
  5. ミスト冷却：
    • 冷却を強化するために、金型表面に直接噴霧される冷却剤のミストを使用する。
  6. 冷たいナメクジの井戸
    • コールドスラッグウェルを導入し、ランナーシステムで最初の溶融プラスチックを捕捉して固化させ、金型キャビティに到達して局所的な過熱を引き起こすのを防ぐ。
  7. 熱ピン：
    • 金型にサーマルピンを埋め込み、熱伝導を高めて特定部分の温度を制御する。

効果的な冷却戦略は、射出成形プロセスの特定の要件と使用されるプラスチック材料の特性によって異なります。最適な冷却性能を達成し、高品質のプラスチック部品を確保するためには、金型設計プロセスでこれらの要因を考慮することが不可欠です。

射出成形金型の冷却が全サイクル時間の3分の2以上を占める

射出成形金型冷却システム設計の重要性

金型冷却 の生産におけるサイクルタイム全体の3分の2以上を占めている。 熱可塑性射出成形部品.図1はこの点を示している。効率的な冷却回路設計により冷却時間が短縮され、全体的な生産性が向上します。さらに、均一な冷却は、残留応力を低減し、寸法精度と安定性を維持することで、部品の品質を向上させます（図1参照）。

射出成形冷却

図1

 

適切かつ効率的な冷却により、部品の品質と生産性が向上

金型冷却システム部品

アン 射出成形金型冷却システム 通常、以下の項目で構成される：
- 温度制御ユニット
- ポンプ
- 供給マニホールド
- ホース
- 金型の冷却チャンネル
- コレクション・マニホールド

金型自体は熱交換器と考えることができ、高温のポリマー溶融物からの熱は循環する冷却水によって奪われる。

 

射出成形機の典型的な冷却システム。

モールドプレートに取り付けられた冷却チャンネルアセンブリ。

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