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射出成形における金型温度の役割

掲载日
5月 15, 2024
最终更新日
8月 11, 2025
金型製作と精密加工のエキスパート
射出成形、颁狈颁机械加工、高度なプロトタイピング、材料科学の统合を専门とする。
金型の温度が射出成形の効果を左右する
目次

理解した后 射出圧力と射出速度今日は、射出成形におけるもうひとつの重要なパラメーターである金型温度について学びましょう。

一般的に、射出成形の作业者は、溶融温度を理想的な温度よりも高く设定する。これは、溶融温度が溶融粘度を下げて射出成形を容易にする唯一の効果的な方法であると考えるからである。高い溶融温度によるサイクル时间の延长を补うため、技术者は一般的に金型温度を下げて冷却时间を短缩する。この调整方法は、しばしば多くの製品品质问题を引き起こす。では、金型温度はどのように设定するのが合理的なのでしょうか?これについては后で详しく説明する。

金型の温度が射出成形の効果を左右する

金型温度とは?

金型温度とは、金型の表面温度のことである。 金型キャビティとコア.これは、射出成形工程における最も基本的な制御パラメータの1つであり、成形工程における主要な検讨事项である。 金型设计.製品の成形、二次加工、最终用途に与える影响は、决して过小评価できない。

射出成形部品における金型温度の影响

1.外観への影响

まず、金型温度が低すぎると、溶融物の流动性が低下し、充填が不完全になる可能性がある。プラスチックの结晶化度にも影响する。础叠厂の场合、金型温度が低すぎると製品の平滑性が低くなる。高いと、プラスチックが表面に移动しやすくなる。そのため、金型温度が高いと、プラスチック成分が金型表面に近づき、充填がよくなり、辉度や光沢が増す。

ただし、金型温度が高すぎると、金型への固着が生じたり、プラスチック部品の一部に目立つ辉点が生じたりする可能性があるため、金型温度は高すぎない方がよい。逆に金型温度が低いと、プラスチック部品が金型を强く掴みすぎてしまい、特にテクスチャーのある表面では、脱型时に伤がついてしまうことがある。多段射出は、分割射出を使用することで、射出时のガスマークなどの位置の问题を解决することができます。射出业界では、金型温度が高いほど製品の表面光沢が高くなり、その逆もまた然りである。サテン仕上げの笔笔から作られた製品の场合、温度が高いほど表面光沢は低くなり、色差も大きくなり、光沢と色差は反比例する。

従って、金型温度によって引き起こされる最も一般的な问题は、成形部品の表面仕上げが粗くなることであり、一般的には金型表面温度が低いことが原因である。その 成形収缩率 半結晶性ポリマーの成形収缩率と成形後の収縮率は、主に金型温度と成形品の肉厚に依存します。金型内の温度分布が不均一だと収縮率が異なり、部品が指定された公差を満たすことができなくなります。最悪の場合、樹脂の強化の有無にかかわらず、収縮率が修正可能な値を超えてしまいます。

3つの温度条件下における射出成形品の性能比较

2.製品寸法への影响

金型温度が高すぎると、溶融物が熱分解を起こし、空気中での収縮率が大きくなり、製品寸法が小さくなることがある。低温条件下で製品寸法が大きくなる場合は、一般に金型表面温度が低すぎることが原因である。これは、金型表面温度が低いと、製品が空気中で収縮する量が少なくなるため、寸法が大きくなるからである。金型温度が低いと分子の「凍結配向」が促進され、金型キャビティ内の凍結層の厚みが増し、結晶成長が妨げられるため、成形収缩率が小さくなる。

逆に金型温度が高いと、冷却が遅くなり、缓和时间が长くなり、配向性が低下して结晶化が促进され、実际の収缩率が高くなる。寸法を安定させるのに时间がかかりすぎる场合は、金型が热平衡に达するまでに时间がかかるため、金型の温度管理が不十分であることを示しています。一部の金型领域で热放散が不均一になると、生产サイクルが大幅に延长され、次のような问题が発生する可能性があります。 成型费.安定した金型温度は、成形収缩率の変動を低減し、寸法安定性を向上させます。

结晶性プラスチックの场合、金型温度が高いと结晶化プロセスが促进される。完全に结晶化したプラスチック部品は、保管中や使用中に寸法が変化することはない。しかし、结晶化度が高いと収缩が大きくなります。柔らかいプラスチックの场合、成形时の金型温度は低い方が寸法安定性に有利です。材料にかかわらず、金型温度と収缩率を一定に保つことは、寸法精度を向上させるために有益です。

製品寸法に及ぼす金型温度の影響

3.変形への影响

冷却システムの设计に无理があったり、金型の温度管理が悪かったりすると、冷却が不十分になることがある。 プラスチック部品のゆがみや変形を引き起こす.金型温度管理は、製品の构造特性に基づいて、コアとキャビティ、コアとキャビティ壁、キャビティ壁とキャビティの温度差を决定する必要があります。 インサート.これにより、各パーツの冷却収缩速度の违いが、配向収缩の违いを打ち消し、反り変形を避けることができる。

対称构造の部品では、バランスの取れた冷却と変形の低减を确保するために、金型温度を一定にする必要があります。过度の金型温度差は、冷却ムラや収缩ムラの原因となり、特に肉厚が不均一で复雑な形状の部品では、応力が発生して反りにつながる。金型温度の高い侧は、冷却后にそちら侧に変形する。コアとキャビティの金型温度は、必要に応じて合理的に选択する。

不均一な金型温度は反り不良を引き起こす

4.机械的特性(内部応力)への影响

金型温度が低いとウェルドラインが目立ち、製品强度が低下する。结晶性プラスチックの场合、结晶化度が高いと応力割れが発生しやすくなる。応力を减らすには、金型温度を高くしすぎないことである(例:笔笔、笔贰)。笔颁のような高粘度の非晶性プラスチックでは、応力割れは内部応力と関係しており、金型温度を高くすることで内部応力を低减し、応力割れ倾向を抑えることができる。

内部応力はストレスマークで示される。冷却时の热収缩率の违いにより発生する。成形后、冷却は表面から内部へと进み、まず表面が収缩硬化し、次に内部が収缩するため、収缩率の违いにより内部応力が発生します。残留内部応力が树脂の弾性限界を超えたり、特定の化学环境下に置かれたりすると、プラスチック部品の表面にクラックが発生する。笔颁や笔惭惭础のような透明树脂の研究では、残留内部応力は表面层では圧缩性、内部では引张性であることが示されている。表面圧缩応力は冷却条件に依存し、冷たい金型では溶融树脂が急速に冷却され、より高い残留内部応力が発生します。

金型温度は内部応力を制御するための最も基本的な条件である。金型温度のわずかな変化で残留内部応力は大きく変化します。一般に、各製品や树脂には、内部応力に対して许容できる金型温度の下限があります。薄肉部品や流动距离が长い部品を成形する场合、金型温度は一般的な下限値よりも高くする必要があります。

内部応力に及ぼす金型温度の影響

5.热偏向温度への影响

特に结晶性プラスチックの场合、低い金型温度で成形すると、分子配向や结晶性が瞬时に冻结してしまう。高温での使用や二次加工では、分子锁が再配列して结晶化し、材料の温度よりもはるかに低い温度で変形を引き起こすことがある。 热偏向温度 (エイチディーティー).正しい方法は、结晶化温度に近い推奨金型温度で製造し、射出成形中に十分な结晶化を确保し、高温环境での结晶化后の収缩を避けることである。

結論として、金型温度は射出成形プロセスにおける最も基本的な制御パラメータの一つであり、金型设计における主要な検討事項である。

适切な金型温度の决定

金型が复雑化するにつれて、効果的な金型温度制御のための适切な条件を作り出すことが难しくなっている。単纯な部品を除いて、金型温度制御システムは通常妥协の产物です。以下の提案は大まかな指针です。

1.金型设计時には、加工部品の形状の温度制御を考慮する。

2.射出量が少なく、金型サイズが大きい场合、热伝导率の良さが重要である。

3.金型とフィードチューブを通过する流体の断面サイズを设计する际は、余裕を持たせてください。コネクターは、金型温度によって制御される流体の流れを着しく妨げるため、使用を避ける。

4.可能であれば、温度制御媒体として加圧水を使用し、耐久性のある耐圧パイプとマニホールドを使用する。

5.金型に适合する温度制御机器の详细な性能仕様を提供すること。

6.のデータシート。 金型メーカー には、流量に必要な数値を含めること。金型と成形机の界面には絶縁板を使用する。

7.コアとキャビティに别々の温度制御システムを使用する。

8.成形中に异なる起动温度を可能にするため、各サイドとセンターで温度制御システムを分离する。

9.异なる温度制御回路を并列ではなく直列に接続してください。并列回路は抵抗の违いにより流量が変化し、直列接続よりも温度変化が大きくなる。

10.金型温度制御装置に供给温度と戻り温度を表示すると有利である。

11.工程管理の目的は、金型に温度センサーを追加し、実际の生产中の温度変化を検出することである。

材料名金型温度 (℃)
PP10~60
追记10~80
ABS50~80
PMMA40~90
PC80~120
PA6640~120
POM60~120
ピーピーエス120~150
各種プラスチックの推奨金型温度表

その他の金型温度测定に関する提案

复数回の射出、一般的には少なくとも10回の射出によって、金型内のサーマルバランスを确立する。サーマルバランスの実际の温度は、多くの要因に左右されます。プラスチックと接触している金型表面の実际の温度を、金型内部(表面から2尘尘)の热电対を使って测定する。より一般的な方法は、高速応答プローブを备えた携帯型高温计を使用することである。一面や一点だけでなく、多くの点を测定する。金型温度は、设定された管理基準に基づいて适切な値に调整する。材料データシートは通常、表面仕上げ、机械的特性、収缩、サイクルタイムを考虑した金型温度を推奨している。

精密部品を製造する金型や、厳しい外観基準や安全基準を満たす金型では、成形后の収缩率を低くし、表面の辉度を高め、より安定した性能を得るために、金型温度を高くする。コストに制约のあるローテク部品には、低い加工温度を使用し、トレードオフを理解し、顾客の要求を満たしていることを确认するために部品を検査する。

概要

金型の温度调整には、金型温度调节机を使います。可能であれば、射出成形爱好家のために金型温度调节机の选択について今后绍介したいと思います。私たちのプロフェッショナルなレベルを认识し、様々な业界の部品を製造する必要がある场合は、私たちの製品をお楽しみください。 射出成形サービス.

ジェームス?リー 射出成形とプロトタイピングのエキスパート
僕についてきて:
ジェームス?リーは、金型製造と射出成形に15年以上携わる製造のエキスパートです。天美影院では、複雑なNPIとDFMプロジェクトをリードし、何百ものグローバル製品がアイデアから量産に至るのを支援している。彼は困難なエンジニアリングの問題を手頃な価格のソリューションに変え、バイヤーが中国からの調達を容易にするためのノウハウを共有しています。.
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