射出成形金型の構成要素

はじめに

金型は、射出成形プロセスで最も重要なコンポーネントの一つです。その品質は、プラスチック製品の最終的な形状とデザインを決定する。そのため、金型製作を理解することは、オペレーターやエンジニアにとって不可欠です。

しかし、射出成形金型について語るとき、それは単に単一のアイテムではない。その代わりに、溶融プラスチックを取り込んで冷却し、固化させて個別の部品にする複雑な構造を形成するために一緒に働く一連の部品である。金型構造全体の各部品には、それぞれ主要な機能がある。
金型を構成する構造部品に飛び込み、その機能を詳しく理解しよう。

射出成形金型の基本構造部品

金型にはいくつかの種類があるが、それぞれ独自の組み立て構造を持っている。以下のような種類がある：

• 2プレート金型
• 三板金型
• 家族の型
• スタック金型
• インサート金型

しかし、これらのタイプはすべて、いくつかの核となる構成要素を共有している。これらの構成要素をよく理解し、それらが金型構造にどのような影響を与えるかを理解しよう。

クランププレート

すべての射出成形金型には、さまざまなクランププレートがあります。

• レアプレートは金型と射出成形機をつなぐ、
• プレート（AトッププレートとBボトムプレート）は、それぞれキャビティAとBを保持する。
• 選択した射出成形金型のタイプによって、エジェクタープレート、エジェクター保持プレート、モールドプレートなどの他のプレートが配置されます。

空洞

キャビティとは、金型内の中空構造で、溶融プラスチックを保持し、部品の外形を形成する。巨大な圧力に耐えられるように作られている。通常、金型は2種類のキャビティで構成されている。固定された半分（キャビティA）と移動する半分（キャビティB）である。金型には2つの半分があり、各キャビティは片方の半分に取り付けられており、半分が合わさると目的の部品が形成される。

• キャビティA

このキャビティは金型の固定部分であり、剛性の高いボルトで固定プラテンに取り付けられている。このキャビティは、サイクル中に高圧によって移動することがないようにします。キャビティAは通常、スプルーブッシュとランナーシステムを含んでいます。溶融材料がキャビティに入るノズルに取り付けられています。キャビティBと正確に位置合わせされ、部品の外形形状を決定します。射出成形で精度と表面仕上げが重要なのはそのためです。

• キャビティB

このキャビティBは可動部であり、射出成形機の可動プレートに取り付けられている。成形機の開閉に合わせて前後にスライドする。主にコア、エジェクターシステムから構成され、穴、インサート機構、凹部などの内部特徴を形成する。冷却後、プラスチック部品は収縮してコアにつかまる傾向がある。そのため、金型が開くと部品は通常キャビティBに留まる。エジェクターピンやプレートなどの部品がキャビティBにあるのはそのためで、正確な寸法ときれいな排出が保証される。しかし、そのスムーズな動きとアライメントは非常に重要です。

スプルーブッシング

スプルーブッシュは、溶融プラスチックがノズルから金型に流れるための主要な入口です。これは、硬化鋼で作られた円錐形または円筒形の溝で、材料を金型の供給システムに導きます。機械ノズルとスプルーブッシングの位置合わせは、漏れを防ぐために不可欠です。ブッシングの球面半径は、ノズルの半径よりもわずかに大きくして、適切なシールを確保する必要があります。単一キャビティ金型では、スプルーはゲートに直接接続されます。

給餌システム

このシステムは、溶融プラスチックを輸送する流路のネットワークを包含している。このシステムは、材料が通過するいくつかの部分から構成されている。

• スプルー 一次側流路、あるいはノズルの流路とみなされることもある。スプルを通して、プラスチック材料はノズルから移動し、スプルブッシュに入る。
• ランナー スプルーブッシュの後、溶融プラスチックは複数の流路に入る。これらの流路はランナーと呼ばれ、異なる部品の同時成形を可能にします。これらのランナーは、サブランナーまで延長することができる。コールド・ランナーは再研磨して再利用できるが、ホット・ランナー・システムはランナーを完全に除去する。
• ゲイツ ランナーとサブランナーの端にある小さな開口部がゲートです。プラスチックが個々の金型キャビティに入るのを可能にする。

冷却システム

冷却はサイクルタイムの大半を占め、射出成形の中でも最も重要で時間のかかる工程の一つである。冷却システムの機能は、高温のプラスチック部品が固化する際の金型温度を制御することです。

このシステムは主に水管で構成されている。これらは主要な空洞を取り囲み、様々な重要な機能を持っている：

• 生産効率とサイクルタイムの向上
• 金型の摩耗を減らすことができる。
• 流体調節と温度調節により、プロセスと材料の流れをよりよく制御できる。

金型プレートに開けられた流路に流体を循環させることで機能する。通常、使用される流体は水ですが、エチレングリコールやその他の油を冷却剤として使用することもあります。

この伝導プロセスによって部品が冷却され、最終形状に硬化してから排出される。システムには、冷却液の流れを効果的に導くためのバッフルやバブラーのようなコンポーネントが含まれる場合があります。

排出システム

冷却後、成形品が完成すると、射出システムによって成形品の離型が促進される。このシステムは、射出成形プロセスが完了し、金型が開いたときに機能する。一般的には、部品を押し出すために前進するロッドであるエジェクターピンと、このピンを収容してガイドするエジェクタープレートが含まれます。リフターは、複雑な形状を斜めに射出するのに役立ちます。

結論

上記は、射出成形金型を形成するために組み合わされる核となる構造部品である。他にも多くの部品がこの構造に関わっている。すべての金型部品の正確な位置合わせと正確な製造が鍵となります。そうでなければ余分な手直しが必要になるような、きれいで精密なプラスチック部品を生産するのに役立ちます。これらの部品をよく理解することで、プロジェクトに適した金型を選択することができます。