今日のプラスチック部品の多くは、射出成形によって大量生産されている。しかし、射出成形はどのように行われるのでしょうか?このガイドでは、プラスチック成形のワークフローの各段階を順を追って説明し、成形サイクルの全体像を理解するための明確な説明、関連統計、ヒントを提供します。
このブログは、あなたが初心者であろうと業界のプロであろうと、射出成形の完全なプロセスを詳細に説明したものを把握するのに役立ちます。
射出成形部品と工程に親しむ
部品の製造は 金型に材料を注入する射出成形 高温で行う。ほとんどの場合、プラスチック部品の成形に使用されるが、場合によっては金属やガラスにも使用できる。
調査会社Grand Viewは、世界のプラスチック射出成形市場の2022年の市場規模は$2,651億円で、今後7年間のCAGRは4.8%で拡大すると予測している。これは、自動車、エレクトロニクス、消費財などの分野で、このプロセスがいかに重要であるかを証明している。
射出成形の主な利点
- 大量生産は最適な効率で行われる。
- 変動しない予測結果
- 低廃棄物
- 設計の柔軟性
- 再現性のある結果
このような利点から、射出成形は数千個、あるいは数百万個の同じ部品を製造するために選ばれることが多い。
射出成形の仕組みステップ・バイ・ステップ・ガイド
射出成形がどのように行われるかを順を追って見ていきましょう。
1.金型を型枠にしっかりと固定する。
射出成形用金型は、コアとキャビティと呼ばれる2つの部分から構成され、クランプユニットに固定される。まず始めに、油圧または機械的な力で両方の部材をしっかりとクランプする。そのため、射出が行われる前に金型はしっかりと密閉される。
2.材料の注入
ほとんどの場合、プラスチックペレット(通常 熱可塑性プラスチック)をバレル内で加熱して液体に溶かす。その後、加圧されたスクリューまたはラムによって、溶融プラスチックが金型内に押し込まれます。ここで、プラスチック成形のワークフローの精度が重要な役割を果たす。
3:住居(梱包)
金型に材料が充填された直後、材料にフィットして収縮を補うために、圧力が短時間残ります。これによって、最後の部品が均一で、隙間やへこみのない仕上がりになるのです。
4.冷却。
冷却は射出成形の最も重要な段階の一つである。金型は、プラスチックが中で固まるまで開かない。これは通常、金型内の特別な流路に沿って運ばれた水や冷却水が金型を冷却するために起こります。部品がどのくらい冷却される必要があるかは、部品の材質や厚さによって異なります。
5.型開き。
部品が固まって冷えると、金型が開いてコアとキャビティが分離し、完成品が見えてくる。
最終ステップ退場
エジェクターシステムの助けを借りて、金型は冷却後に部品を放出する。金型の背面からピンやプレートを使って圧力をかけ、製品が離型するのを助けます。村はもう一度プロセスを開始する準備ができています。
射出成形機について大切なこと
成形サイクルの概要を理解するためには、機械の部品を知ることが役立つ:
- ホッパー 使用するプラスチックペレットを保持する役割を担っている。
- 加熱バレル: 銃身はすぐに温まり、中のペレットを溶かす。
- インジェクション・ユニット: この部品が溶融プラスチックを金型に押し込む。
- クランプユニット: これは、射出が行われる際に金型を保持する部分である。
- 排出システム: エジェクター・システムは、溶接後の部品を取り外す。
すべての部品は、マシンが可能な限り速く、うまく回転するのを助ける役割を担っている。
比較表:射出成形と他の方法の比較
特徴 | 射出成形 | 3Dプリンティング | ブロー成形 |
生産量 | 高(1000~数百万人) | 低~中 | 中~高 |
スピード | 速い | 遅い | 速い |
初期費用 | 高い | 低い | ミディアム |
単価 | 低い | 高い | ミディアム |
材料の使用 | 効率的 | 無駄が多い | 効率的 |
部品の複雑さ | 高い | 高い | ミディアム |
射出成形の主な用途
- 自動車: 自動車部品にはバンパー、ダッシュボード、内装パネルなどがある。
- 電子消費者: 玩具、容器、電子機器の筐体などは消費財の一例である。
- メディカルだ: 注射器、各種医療機器、ハウジング
- 産業用だ: これらの用途では、ギア、エンクロージャー、さまざまなタイプの構造部品が使用される。
これらの用途は、プラスチック成形のワークフローが可能にするスピードと精度の恩恵を受けている。
最終的な感想
射出成形がどのように行われるかをステップごとに理解することで、メーカー、エンジニア、製品設計者は、プラスチック生産について十分な情報を得た上で決定を下すことができます。クランプから射出まで、ここで説明する射出成形プロセスの各ステップは、高品質でスケーラブルな生産に貢献します。
新しいプロジェクトのために射出成形の段階を分析するにしても、製造プロセスを改良するにしても、プラスチック成形のワークフローを深く理解することが不可欠です。
射出成形の仕組みに関するFAQ ステップ・バイ・ステップ
1.射出成形で使用される通常の材料は何ですか?
素材としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、ポリスチレンが一般的だ。
2.射出成形で製品を射出する標準的な期間は?
通常、1サイクルにかかる時間は15秒から60秒で、部品の複雑さや使用する材料の種類によって異なる。
3.この方法は、数個作るにはまだ手頃ですか?
通常はそうではない。金型を作るには非常にお金がかかるので、大量生産することをお勧めします。
4.射出成形金型はどのくらいの期間使用できますか?
スチール製の金型は10万回以上使用できるように作られているが、アルミ製の金型は5,000~10,000回で交換する必要がある。
5.射出成形と3Dプリンティングの違いは何ですか?
射出成形は、大量生産と強力な結果を得るために好まれるが、3Dプリントは、一点ものやカスタム品に適している。