射出成形機はいくつの部品で構成されていますか?

射出成形機は複数の部品で構成されており、それぞれの部品が機械全体の機能において重要な役割を果たします。射出成形金型は、溶融プラスチックを成形・冷却することで、特定の形状の部品を製造するための複数の部品で構成される装置です。

射出成形機は、固定側と可動側の2つの部分に分かれています。射出成形機の部品には、ホッパー、バレル、スクリュー機構、ヒーター、ノズル、エジェクタピン、分割金型、型締装置、射出装置、油圧装置などがあります。

射出成形機の各部品についてさらに詳しく見ていきましょう。

射出成形機の部品

射出成形機の最も重要な部品は次のとおりです。

射出成形機のホッパー

射出成形プロセスを開始する前に、プラスチック材料をホッパーに入れます。プラスチック材料の水分を遮断するため、ホッパーには通常乾燥ユニットが備えられています。さらに、危険な金属粒子を装置内に侵入させないために、小さな磁石が取り付けられている場合もあります。その後、プラスチック材料は、組立ラインで後続する主要部品であるバレルに投入されます。

バレル

プラスチックがバレル内を移動できるようにするには、バレル、または材料チューブとバレルを、プラスチックが溶けるまで加熱する必要があります。クランプユニットの内側のネジが、プラスチックを金型またはキャビティに注入します。

様々な種類のプラスチック材料に適切な温度を維持するには、バレル内の温度を適切に制御する必要があります。プラスチックが射出成形金型に到達するずっと前に、シリンダーはプラスチックを搬送、圧縮、溶融、攪拌、そして加圧します。

射出成形機のスクリュー動作

プラスチックはスクリューによってバレル内へと送り込まれます。まず、ペレットがホッパーからバレル内に投入されると同時にスクリューが回転し、ペレットが投入されるたびに材料が前方へ移動します。また、フライトは一定の混合作用をもたらし、パイル全体に熱を均一に分散させます。同じ射出成形機で行われた以前の製造サイクルで残った様々な材料や着色剤を除去できることも、混合の利点の一つです。

熱成形プラスチックは、回転するスクリューから熱の大部分を受け取ります。これは、スクリューの直径が先端に近づくにつれて小さくなるためです。プラスチックペレットはフライトによって移動し、より狭い領域に押し込まれ、その結果、回転するフライトによって切断されます。

射出成形機のヒーター

射出成形機では、様々な種類のヒーターを使用して、配管やノズルの温度を維持したり、金型やプレートを加熱したりすることができます。バレルに加熱素子を取り付けることで、ホッパー内の成形材料を溶かして液体にすることができます。

ノズル

機械のエジェクタシステムの下部には、射出成形部品であるノズルが収納されています。ノズルは、バレルから金型内に液状プラスチックを押し出します。金型に設けられたスプラウトブッシングと位置決めリングは、ノズルが嵌合する位置を調整するのに役立ちます。今日では、ノズルは溶融樹脂の濾過、混合、流れの停止など、複数の役割を担っています。

ノズルフィルターは、溶融樹脂流中の異物や汚染物質がゲートやホットランナーチップを塞ぐ可能性を低減します。ミキシングノズルは添加剤の分散と混合を改善し、成形品の品質を向上させると同時に、添加剤使用量とコストを削減します。

射出成形機のエジェクタピン

エジェクタピンは部品の製造に不可欠です。金型の突き出し機構の重要な部品であり、射出成形時に製品の仕上がりを左右します。

A面とB面は、金属射出成形金型の2つの部分です。金型内の溶融材料が冷却されると、両方の部分が分離して固形プラスチックが取り出されます。射出成形金型を開くと、A面の半分が持ち上がり、成形された部分とB面が残ります。

射出成形金型のB面には、成形品を金型から取り出すための抜きピンが取り付けられています。この抜きピンの跡は、完成品にへこみとして残ることがよくあります。

エジェクタピンには様々な設計があります。全焼入れエジェクタピンは、ピン径全体にわたって硬度を均一に保つために熱処理が施されています。浸炭焼入れエジェクタピンは、全焼入れピンよりも大幅に耐久性が高いため、ダイカストのエジェクタシステムに適しています。黒色エジェクタピンには黒色表面処理が施されており、自己潤滑性と最高1000℃の耐熱性を備えています。

分割型

射出成形、特に分割成形において、2つの金型が閉じられる際、この部分はパーティングラインと呼ばれます。この分割線は、射出成形金型によって成形されたプラスチック製品を2つの部分に分割することから、パーティングラインと呼ばれます。

分割型は、ジョーによって金型キャビティが形成される射出成形金型の一種です。プルタブで金型を開くと、まずジョーがノズル側から斜めに射出され、その後斜めに外側へ移動します。そして、射出成形された部品が放出されます。

エジェクタ側はジョーのガイドとしても使用できます。次に、金型を開く前または開いた後に、通常は油圧シリンダー、またはスプリングや空気圧を用いた機械的手段でジョーを動かします。

射出成形機のクランプユニット

クランプユニットの機能には、射出成形金型の開閉と、射出成形された製品の排出が含まれます。クランプ機構には、油圧式とトグル式の2種類があります。トグルクランプシステムは複数のリンクを使用するのに対し、油圧クランプシステムは1つまたは複数の油圧シリンダーを使用します。

クランプ機構は、2枚の大型クランププレートを用いて射出成形金型を固定します。2枚の鋼製部品が固定され、金型を形成します。機械が金型またはキャビティにプラスチックを射出する準備ができると、クランプ装置が2枚のプレートを閉じます。

部品を成形すると、プラスチックがキャビティ内に入り込みます。その後、プラスチック部品は冷却されて固まります。プラスチックが十分に冷却されると、クランプユニットが射出成形金型を開き、部品は金型から落下して容器に回収されます。

クランプユニットには、タイバー、固定プラテン、移動プラテン、およびマシンエジェクターも含まれます。

射出ユニット

射出ユニットは様々な部品で構成され、射出成形装置の重要な部分です。原料は射出装置によって溶融され、金型内に送り込まれます。ホッパー、バレル、スクリューが射出ユニットを構成します。着色顔料やその他の強化成分は、ホッパーに入れられた乾燥したポリマー粒子と混合されます。

粒子は加熱され、混合され、バレルに送り込まれるとスクリューの動きによって鋳型に向かって押し出されます。適切な圧力まで上昇させ、材料を溶融させるために、スクリューとバレルは同じ形状になっています。

射出成形機の油圧ユニット

プラスチック射出成形に使用される機械には、油圧システムまたは油圧コンポーネントが不可欠です。このシステムは、生産サイクル全体を通してノンストップで稼働する場合があります。ノズルのアプローチ、プランジスクリューの射出、押出機スクリューの回転、そして金型の閉鎖には、動作によって作動する多数のサブ回路が必要です。

スクリューの回転とプランジ工程で金型に流入する際、粒状のプラスチック材料は加熱された可塑化状態をスムーズに通過する必要があり、非常に安定した動きが求められます。油圧動作に少しでもばらつきがあると、射出成形製品の品質に影響を及ぼす可能性があります。

金型の開きを防ぎ、ノズルを射出成形金型のスプルーに沿って位置維持するために、力制御サブ回路も必要です。これらのプロセスは射出成形に不可欠です。機械圧力は油圧によって調整・監視されます。

金型の射出および充填プロセス全体にわたって正確な油圧シールが必要となる複雑な機構は、スクリューを前方に駆動するシリンダーに接続された油圧モーターによって駆動されるスクリュー機構です。

しかし、シール技術の現代の進歩により、プラスチック製品の成形に適した漏れのない油圧機械が開発され、食品や医療分野でも利用できるようになりました。

エピローグ

MING-LIには、熟練した教育を受け、経験豊富な射出成形スペシャリストが在籍しており、成形工程のあらゆる複雑さと詳細を熟知しています。彼らは様々な射出成形部品の内部構造を深く理解しているため、様々な業界の様々な用途に必要な、多種多様な部品を設計・製造することができます。