プラスチック射出成形の安定性に不可欠な基本概念は何ですか?

PEEK金属インサート成形

 

プラスチック射出成形の安定性は、プラスチック流動抵抗の大きさと変化に大きく左右されます。言い換えれば、射出成形時のプラスチックの滑らかさは、流動抵抗と切り離せない関係にあります。以下では、射出条件と流動抵抗の関係について一つずつ解説していきます。流動抵抗を理解する前に、ニュートン流体、冷却固化層、そして流動抵抗がプラスチック射出成形に及ぼす影響という3つの重要な概念を理解しておきましょう。

 

1. ニュートン流体と非ニュートン流体

「水」の流れは「プラスチック」の流れと同じですか？答えは「同じではありません」です。
「水」はニュートン流体ですが、「プラスチック」は非ニュートン流体です。いわゆる「ニュートン流体」は、撹拌棒でかき混ぜると下向きの渦を発生させる性質があります。一方、「非ニュートン流体」はポールクライミング効果を発揮します。非ニュートン流体は「ずり粘稠化」と「ずり流動化」の2種類に分けられますが、プラスチックは「ずり流動化」する非ニュートン流体です。つまり、撹拌速度が速いほどプラスチックの粘度が上がり、粘度が下がります。

 

2. 冷却固化層

プラスチックの射出成形において、溶融した高温のプラスチック材料が比較的冷たい金型に接触すると、瞬間的に薄いスキン層、すなわち固化層が形成され、時間が経つにつれて固化層は厚くなります。固化層が厚くなると、プラスチックが流動できる空間が狭くなり、流動抵抗が増加し、つまりプラスチックを押し出すのがますます困難になります。

 

3. 流動抵抗はプラスチック射出成形にどのような影響を与えますか?

プラスチックを金型に充填するには、「射出圧力」が「流動抵抗」よりも大きくなければなりません。そして、「射出圧力」の能力は、プラスチック射出成形機自体の馬力に依存します。例えば、射出圧力が当初80Barに設定されていたとします。しかし、流動抵抗が大きいため、射出圧力を限界値の140Barまで上げなければなりません。長期的には、金型と機械の寿命に悪影響を及ぼします。

 

バイクを時速70マイルで2時間運転しても通常は問題ありませんが、時速120マイルで2時間運転すると、バイクのエンジンに損傷を与える可能性があります。同様に、プラスチックの射出成形プロセスにおいても、流動抵抗を低減できれば、機械の性能低下を回避でき、生産を比較的スムーズかつ安定させることができます。

 

プラスチック射出成形の品質は射出時の流動抵抗と密接に関係しており、流動抵抗が増加する原因は次の6つに分類できます。

1. 材料温度が低すぎる
2. 発射速度が遅すぎる
3. 金型温度が低すぎる
4. ゲートが小さすぎる
5. 排気不良
6. フロー長比が長すぎる

 

 

プラスチック射出成形の安定性に不可欠な要素のさらなる理解

これはプラスチック射出成形のほんの一部です。これらの知識はあなたにとって適切でしょうか？どのように応用すれば良いか分からない場合は、

次のプロジェクトはいかがですか？当社の技術専門家にご連絡いただければ、プロセスから最良の結果を得る方法について役立つアドバイスを提供いたします。