プラスチック射出成形で最も重要な決定は、どの材料を使うかを決めることです。最終製品の性能、コスト、耐久性の良し悪しは、このステップにかかっています。
この包括的なガイドは、プラスチック射出成形のための材料選択における重要な考慮事項を説明し、以下を比較します。 ABSのような一般的なプラスチック, ポリプロピレンそして ナイロンそして、熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの違いを説明する。
プラスチック射出成形を材料として選択する
不適切なプラスチックを選ぶと、製品の出来が悪くなったり、製造が遅れたり、費用が高くなったりします。多くのプラスチックがあることを考慮し、用途の条件に合ったものを選ぶ必要があります。
2022年、世界のプラスチック射出成形市場は2,618億米ドル以上に達し、2023年から2030年までのCAGRは4.8%で増加するとGrand View Researchは予測している。プラスチック射出成形市場 自動車パッケージング、ヘルスケア エレクトロニクス産業 それがこの成長につながっている。
プラスチック射出成形における材料選択のポイント
建設資材の選択にはさまざまなことが影響する。
1.機械的特性
- 強さ
- 柔軟性
- 耐衝撃性
- 耐摩耗性
2.熱的性質
熱が移動できなくなる温度。
- 融点
- 熱による膨張率
3.耐薬品性
- 酸、油、溶剤を扱う能力
- 素材が環境ストレスにどれだけ耐えられるか。
4.価格と在庫状況
- 予算の制約
- ローカルかつグローバルに展開するチェーン
- 大量生産の利点。
5.表面仕上げの種類
- カラーオプション
- 表面の質感
- 布地に絵を描いたりプリントしたりできる
6.規制遵守
- FDA、RoHS、REACH認証は適切な用途に必要である。
- 熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチック:その違いは?
熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの比較
熱可塑性プラスチックは再び溶かすことができるため、リサイクルが容易で、製品を何度も作るようなプロジェクトに適している。例えば、ABS、ポリプロピレン、ナイロンなどだ。
熱硬化性樹脂は一度硬化すると再び溶けることはなく、分子間の結合が切れることもない。優れた耐熱性と頑丈さから、セラミックスはサーキット・ブレーカーやオーブンの取っ手など、電気機器や高熱機器に使用される。
熱可塑性プラスチックは射出成形に広く使われている。
射出成形に使用される代表的な物質とその性質
ここでは、広く使用されているプラスチックと、それらがどのような影響を及ぼすかについて考えてみよう。 プラスチック射出成形のための材料選択:
1.ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)
ABS樹脂の特性は以下の通り:
- 素材は耐衝撃性に優れている。
- 高い寸法安定性
- しかも、融解温度はかなり低い(約200℃)。
- コスメティック・パーツには 美しい表面仕上げ.
使用例: 自動車のトリム、電化製品のハウジング、キーボードのキャップ、電子機器、レゴブロック。
2.ポリプロピレン(PP)
ポリプロピレン成形が知られている:
- 軽量
- 耐薬品性
- 耐湿性と耐腐食性
- 摩耗や損傷に耐える能力(生きたヒンジ)
例えば、こうだ: 食品の包装、医薬品の注射器、自動車のバッテリーケーシング、 実験装置多くの分野で使用されている再利用可能な容器である。
3.ナイロン(ポリアミド)
ナイロン射出成形は提供する:
- 平均以上の引張強度と剛性
- 耐摩耗性
- 油や燃料に強いため長寿命
- 摩擦係数が低い。
で使用される: 自動車機器、産業機械、ケーブルタイ製造、ベアリング。
これらの材料はすべて、熱可塑性プラスチックがいかに多くの分野で有用であるかを示すものであり、エンジニアや製品デザイナーが熱可塑性プラスチックを好む理由でもある。
使用するプラスチックの選択
プログラミング言語を探すときの決め方をおさらいしよう:
ステップ1:製品の指定
- あなたは、その製品が何を達成すべきかを指定する。
- 部品は応力、高温、化学薬品に耐えられるか?
- スピーカーはどこで使うのですか?
- 見た目が魅力的かどうかで決まる?
- 規制規則を満たす必要はありますか?
ステップ2:特性に合った素材を選ぶ
MatWebやUL Prospectorなどのオンライン材料・サプライヤーデータベースをチェックしてください:
- ある道具が、その総重量に比べてどれだけの力を出すかを見てみよう。
- 環境に関する施設のパフォーマンスについてお答えください。
- 一般的な収縮率と反り率に注意すること。
ステップ3:サンプルの作成とテスト
選択された材料は、量産を開始する前に試作され、強度、温度、一般的な環境条件についてテストされるべきである。
ステップ4: 商品の在庫状況
- このステップでは、生産費と、製品やサービスにいくらかかるかを調べる。
- 素材に関わる費用は、次のようないくつかの要因によって左右される:
- 樹脂グレード
- 製品供給の難しさ
- 工具の互換性
- 二次加工(塗装や溶接など)
- 適切なパフォーマンスとコストパフォーマンスを両立させる。
持続可能な素材の使用
持続可能性を優先する地域が増えたため、メーカーは環境に優しいプラスチックを好むようになった。PLAやPHAのように、新しく開発されたポリマーの中には環境に優しいものもあるが、より強力なエンジニアリング・グレードの素材と比べると性能は劣る。
リサイクルにABSやポリプロピレンなどの熱可塑性プラスチックを選択することで、環境破壊を大幅に削減することができる。また、クローズド・ループ製造やリグラインド・システムを使用することで、プラスチック・スクラップを新しい射出成形部品の製造に使用することが可能になります。
素材選びで陥りがちなミス
このような間違いはよくあることだ:
- 製品の寿命を気にしない
- 主に美的価値から選ばれた素材を使う
- 適切なコンプライアンス・ルールに従わなかった
- インターフェイスを選ぶ前にプロトタイプを作らない
- 後処理や組み立てについて前もって考えていない
時間をかけてこれらの要因を評価することで、プラスチック射出成形の材料選択が技術的目標と商業的目標の両方に合致するようになります。
最終的な感想
プラスチック射出成形の材料選択のプロセスは、決して急いではならない。製品の使いやすさ、コスト、自然への影響、そして寿命が決まるのです。主な性能要因を理解し、熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックを比較し、ABSプラスチックの特性、ポリプロピレン成形、ナイロン射出成形の役割を検討することで、十分な情報を得た上で、費用対効果の高い決定を下すことができます。
消費者向け製品から医療機器、工業用部品まで、あらゆる製品の開発において、製品の成功は最適な材料の選択にかかっています。調査を実施し、試験を計画し、サプライヤーと打ち合わせを行い、材料が製品や生産計画に合致していることを確認しましょう。
よくある質問プラスチック射出成形の材料選択
射出成形に最適なプラスチックとは?
アプローチは1つだけではないので、デザイナーはそれ以来、独自の道を切り開く。選択肢の中では、ABS、ポリプロピレン、ナイロンが一般的に異なるタイプの用途に選ばれている。
熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの選択は?
熱可塑性プラスチックは、リサイクル可能で、さまざまな方法で使用できる部品に使用する。熱硬化性樹脂は、高熱や堅固な構造を必要とする場所に使用する。
ABSはポリプロピレンより優れていますか?
それは場合によります。ABS樹脂は仕上がりが良く、応力に対する耐性も強いのですが、ポリプロピレン成形は柔軟性と化学的保護があります。
ナイロンは高強度部品に使用できますか?
機械部品には、強度と耐摩耗性に優れたナイロン射出成形が適している。
射出成形部品のリサイクルは可能ですか?
特にABSやポリプロピレンのような熱可塑性プラスチックの場合はそうだ。一般的に、これらの素材は複数回加工することができる。