射出成形プロセスの4つの段階
May 20, 2019
スクリューの推力により、溶融材料はバレル、ノズル、ランナー、ゲートなどを一定の速度で流れてキャビティに注入され、流動抵抗を克服することで射出圧力が徐々に低下します。プラスチックの充填プロセスと成形品質。射出圧力に加えて、溶融樹脂の射出速度、溶融樹脂と金型の温度、ランナー、ゲート、金型によって異なります。一般に、溶融樹脂の圧力が高く、速度が速いほど、流動できる距離が長くなります。キャビティ圧力を使用することで、溶融樹脂の流動とその状態変化を客観的に記述し、製品の品質を制御することができます。充填プロセスは4つの段階に分かれています。同時に、異なる圧力測定点によって得られる圧力値は、キャビティ内の溶融材料の流動距離によって異なりますが、圧力変化には同様の法則があります。
(1)充填・成形段階。この段階では、溶融樹脂の流入経路が長くなるにつれて圧力が上昇し、最終的に最大値に達します。同時に、射出速度は急激に低下し、キャビティ内の溶融樹脂が圧縮されます。キャビティ内の溶融樹脂の流動状態は、製品の表面品質、分子配向、内部応力などに直接影響を与えるため、プラスチック製品の特性や金型構造に応じて、充填プロセスを調整するために、多段の射出速度を採用することができます。つまり、溶融樹脂がゲートを通過するときと充填終了時には速度を低くし、その他のプロセスでは高速射出を採用します。
(2)保圧・緻密化段階。この段階では、金型が冷却され、溶融樹脂の比容積が変化し、製品が収縮します。スクリューに一定の保圧をかけることで、溶融樹脂の収縮を補償し、増粘させる必要があります。保圧時間と圧力は製品の応力と関連しており、圧力が高いほど製品の収縮は小さくなりますが、圧力が大きすぎると大きな残留応力が発生しやすく、脱型が困難になります。
(3)逆流段階。この段階では、キャビティ圧力がゲートからスクリューまでの溶融樹脂の圧力よりも高く、キャビティ内のプラスチックは完全に固化しておらず、内部のプラスチックにも一定の流動性があるため、ゲートへのわずかな逆流が発生し、製品にひけ巣や空洞などの欠陥が発生します。多段の保持圧力を使用し、時間で切り替えることで、残留応力を排除できます。圧力保持の切り替えが早すぎると、キャビティ内のプラスチックが逆流し、ひけ巣や空洞などの欠陥が発生します。また、保持時間が長すぎると、ゲートが固化してから充填されるため、ゲート周囲に応力が発生します。
(4)製品冷却段階。この段階では、製品はキャビティ内で冷却され続け、型から取り出す際に十分な剛性が得られます。冷却時間の長さは製品の残留応力に関係します。