さて、今日はプラスチックの金型を作ります。
ああ、楽しい。
ほとんどすべての背後にある縁の下の力持ちです。そうだ、考えてみてください。
すべて。プラスチックは金型から始まります。
携帯電話のケース、車の部品、小さなプラスチック製のおもちゃさえも。
その通り。ここには大量の記事とインフォグラフィックがあります。
そこで、一流の金型を作るためのベスト プラクティスをすべて紐解いていきます。
重大な「なるほど」の瞬間を迎える準備はできています。
このゲームでは、細部が本当に重要だと言っているからです。
ああ、そうだ、大事な時間だ。単にプラスチックを成形するだけではありません。
単なる形を作る以上のことですよね？
絶対に。それは流れをコントロールすることです。
プラスチックの流れ？
そう、溶けたプラスチックです。まるで丁寧に振り付けられたダンスのよう。
わかりました、そのように。プラスチックのために振り付けられたダンス。
すべてのステップが完璧なパートにつながることを確認する必要があります。
では、この振り付けについて詳しく教えてください。最初の動きは何でしょうか？
そうですね、最も重要な側面の 1 つはゲートの配置です。
ゲートの配置。わかった。
ここがプラスチックが金型に入る場所です。
エントリーポイントみたいな。
その通り。その通り。そして、それは単にランダムな場所を選択するほど単純ではありません。
ああ、きっと。では、ゲートの配置を間違えるとどうなるでしょうか?
うーん、いろんな問題が。部品が歪んでしまう可能性があります。
私の携帯電話のケースがすべて不安定になる可能性があるように。
その通り。またはヒケ、凹凸のある表面。
見た目は良くありません。
全くない。そしてそれは美学だけではありません。
ああ、そうです。だって、パーツの強度にも影響するでしょうしね？
その通り。さらに、ゲートの配置が不適切だと、時間と材料が無駄になります。
したがって、それは環境と収益に影響を与えます。
わかりました。では、ゲートに最適な場所を見つけるにはどうすればよいでしょうか?
そうだ、秘密を漏らそう。
まあ、一般的には、作品の最も厚い部分を狙います。
理にかなっています。流れる余地を与えてください。
右。それらの欠陥を最小限に抑えます。また、複雑なパーツの場合は、複数のゲートが必要になる場合があります。
複数のゲート。おっと。大きなプラスチックのパレットを想像しているようです。
ええ、その通りです。エッジに沿っていくつかの入口ポイントがあるため、均一な充填が保証されます。
さて、複雑なものには複数のゲートを用意します。しかし、さまざまな種類のゲートについてはどうすればよいでしょうか?つまり、種類は複数あるのでしょうか？
そうそう。標準的なエッジ ゲートはありますが、さらに潜在ゲートのようなものもあります。
潜在的なゲート。それらは派手に聞こえます。
彼らです。ほとんど目に見えない縫い目を作り出します。携帯電話のような洗練された製品に最適です。
実に滑らかなケースです。
その通り。そして、ピンポイントのゲートができます。
ピンポイントで。つまり、それらは非常に小さく、非常に正確です。
電子機器などに最適です。
つまり、仕事に適したツールを選択するようなものです。
絶対に。電球をねじ込むのにハンマーは使わないでしょう。よし。
絶対に違います。さて、プラスチックを金型に入れました。
さあ、冷まさなければなりません。
冷却。うん。それも大変なことになりそうですね。
ああ、そうです。不均一な冷却は、災難の元です。
つまり、ここで話しているのは単に歪んだ電話ケースだけではありません。
もっと大きく考えてください。高精度の機械の歪んだ部品を想像してください。
ああ、それは高価ですね。
とても。したがって、適切に設計された冷却システムが必要です。
では、すべてを均等に冷やすにはどうすればよいでしょうか?
金型内の溝を利用してクーラントを循環させます。通常は水です。
金型の内部配管システムのようなものです。
その通り。これらのチャネルのレイアウトはパーツの形状によって異なります。
したがって、形状がより複雑になると、冷却システムもより複雑になります。
右。単純なパーツには直線のチャネルがある場合がありますが、複雑なパーツには が必要な場合があります。
チャネルのネットワーク全体。まるで迷路のよう。
その通り。すべての部品が同じ速度で冷却されるようにします。
わかりました、もうわかりました。冷却には必ず水が必要ですか？
通常はそうですが、場合によってはオイルを使用します。
オイル、車に入れるようなものですか？
同様の考え。オイルは高温に耐えることができ、物体をより速く冷却します。
ふーむ。つまり、適切な冷却剤を選択するようなものです。
その通り。それはすべて、使用している部品とプラスチックによって異なります。
うーん、ここには変数がたくさんあります。
ああ、まだ終わっていません。排気ガスについても話していません。
排気ガス、例えば私の車から出てくるものは何ですか？
種の。プラスチック部品の気泡について話しています。
ああ、そうです。それらは悪いです。右？
誰もバブリーなスマホケースを望んでいません。
では、どうやって型の中の空気を抜くのでしょうか？
まあ、考えてみましょう。溶けたプラスチックが流れ込むので、空気を押し出す必要があります。
したがって、空気はどこかに行く必要があります。
その通り。そうしないと、泡が閉じ込められてしまいます。
理にかなっています。では、どうやって空気に逃げ道を与えるのでしょうか？
うちは通気口を使ってます。金型表面上の溝。通常はパーティング ラインの近くにあります。
パーティングライン。ここで、型の 2 つの部分が接触します。右？
わかりました。これらの通気孔は、プラスチックがキャビティを満たすときに空気を逃がします。
では、これらの小さな溝が大きな違いを生むのでしょうか？
巨大な。泡のない滑らかな仕上がりには欠かせません。
さて、ゲート、冷却装置、通気口ができました。
金型設計の三銃士。
私はそれが好きです。しかし、それ以上のものがあるはずですよね？
ああ、そうだ、もっとずっと。しかし、それは次回にとっておきます。
さて、リスナーの皆さん、最初にここで聞いたでしょう。プラスチック金型について詳しく解説するパート 2 をご覧ください。
まだ始まったばかりです。さて、設計の基本については説明しましたが、次はこれらの金型を実際に現実のものにすることについて話しましょう。
そうです、誰かが実際にそれを構築するまで、デザインは単なる紙上のアイデアにすぎないからです。
その通り。ここで製造が重要になります。ここでは精度が重要です。
精度。さて、それではどれくらい正確に話しているのでしょうか？髪の毛を分けるようなものですか？
かなり。許容誤差は 0.01 ミリメートル程度です。
0.01ミリ？それがそうであることさえほとんど想像できません。
人間の髪の毛よりも細い。このような精度を達成するには、特殊な機器と高度な技術を持った機械工が必要です。
したがって、本格的な技術 A および D の人材が必要です。
絶対に。そしてあらゆる段階で厳格な品質管理を行っています。
ほんの少しでもずれたらどうなるのでしょうか？
まあ、それは状況によります。それは小さな欠陥である可能性もあれば、大きな問題である可能性もあります。
歪んだスマホケースみたいに。私たちはそれらについて話しました。
そうですね、でももっと大きなスケールで想像してみてください、サイズが合わない車のダッシュボード。
ああ、あるいは部品の位置がずれている医療機器のようなものです。
その通り。精度が最も重要です。
わかった。なぜそれが精密製造と呼ばれるのか、私は理解し始めています。
それは寸法だけの問題ではありません。表面の品質も重要です。
表面品質?
うん。
つまり、金型を滑らかにすることについて話しています。
鏡のようなものだと考えてください。
鏡。わかった。そのため、金型に欠陥があると、それがプラスチック部品に現れます。
その通り。滑らかで光沢のある仕上がりが必要な場合、金型は完璧である必要があります。
理にかなっています。それで、その鏡はどうやって完成させるのですか？
一つの方法は研磨です。基本的には金型の表面を滑らかにしてバフ研磨する作業です。
車を磨くのと同じですか？
同様の考え。特殊なツールを使用して欠陥を除去します。
そうですね、でも研磨というのはちょっとデリケートな気がします。特に大量生産において、金型が繰り返しの使用に耐えられることをどのように確認しますか?
当社では窒化処理と呼ばれるプロセスを使用しています。金型表面を硬化させます。
亜硝酸処理。つまり、型に鎧を与えるようなものです。
その通り。金型を傷、摩耗、腐食から保護します。
理にかなっています。金型が丈夫になるということは、より多くの部品を取り出すことができることを意味します。
右。それは耐久性と寿命に関するものです。
さて、研磨と窒化処理を行います。他に何があるでしょうか？
先ほど話した通気溝のことを覚えていますか?
空気の逃げ道は？
右。特に深いキャビティ金型の場合、ベントを最適化するために特殊な技術を使用する必要がある場合があります。
深いキャビティ金型。あれは大きな部品用ですよね？
その通り。大型コンテナや自動車部品など。
では、これらの大きな金型から空気を確実に逃がすにはどうすればよいでしょうか?
真空ベントと呼ばれる技術を使用できます。
真空排気？あれは何でしょう？
プラスチックを射出する前に金型内を真空にするようなものです。
プラスチックが入る前に空気を全部抜くんですか？
その通り。手の届きにくい場所でも完全に気泡のない充填が保証されます。
それはかなり賢いですね。しかし、射出プロセス中に形成される厄介な気泡についてはどうでしょうか。
そのためのもう一つの武器があります。ホットランナーシステム。
ホットランナーシステム。それらは何ですか？
これは、プラスチックを一定の温度に保つ加熱されたパイプラインのようなものだと考えてください。
そのため、プラスチックが急激に冷えて気泡が発生するのを防ぎます。
その通り。また、特に長い流路を持つ複雑な金型の場合、よりスムーズな流れが保証されます。
さて、このプロセスではあらゆる詳細がいかに重要であるかがわかり始めています。
すべてが合計されます。精密機械加工、表面処理、ベント技術、熱い。
エンジニアリングの交響曲のようなランナー システム。
そして人間的な要素も忘れてはいけません。
人間的な要素は？どういう意味ですか？
さて、このテクノロジーはすべて、熟練した機械工、技術者、品質管理検査員なしでは役に立ちません。
右。これらのマシンを実際に構築し、操作するのは彼らです。
その通り。彼らはデザインに命を吹き込む人たちです。
これはチームの努力であり、人間のスキルとハイテク機器のコラボレーションです。
そしてそれが、この分野をとてもエキサイティングなものにしているのです。職人技とテクノロジーの相互作用です。
プラスチック部品を作ることの複雑さを確実に理解し始めています。
それはほとんどの人が思っているよりも複雑です。
はい、設計と製造精度については説明しました。私たちの詳細なアジェンダの次は何でしょうか?
さて、同じくらい重要なことについて話しましょう。素材そのもの。適切なプラスチックを選択することで、製品がうまくいくか壊れるかが決まります。
右。世の中にはさまざまな種類のプラスチックがたくさんあるからですよね？
そうそう。彼らの世界全体。そしてそれぞれが独自の個性を持っています。
パート 3 では、プラスチックの素晴らしい世界を探っていきます。
すべての物質科学に飛び込む準備をしてください。
さて、私たちはこれらの素晴らしい金型を設計し、驚異的な精度で加工することについて話しました。さて、ここでプラスチック自体について話しましょう。
そうそう。
とてもたくさんの種類があります。
適切なプラスチックを選択することが不可欠だと言っているんですね。ジョブに適したプロパティが必要です。
では、どうやって選択を始めるのでしょうか？単なる強さの問題でしょうか？
いや、それ以上です。製品の寿命について考えなければなりません。たとえば、その目的は何でしょうか?どのような環境になるのでしょうか？
つまり、まるで仲人をしているようなものです。右。プラスチックの個性を製品のニーズに合わせます。
その通り。熱い液体が入っていて、日光にさらされているのでしょうか？柔軟性と堅牢性が必要ですか?
そうです、そうです。したがって、考慮すべきことがたくさんあります。
絶対に。そして、プラスチックにはさまざまな種類があり、それぞれに独自の長所と短所があります。
それでは、これらのプラスチックファミリーについていくつか説明していきます。最も一般的なものは何ですか?
そうですね、ポリエチレンのような主力製品があります。
ポリエチレン、分かった、何に使うの？
柔軟性があり、手頃な価格で、包装やビニール袋などに最適です。
つまり、それは日常的なプラスチックのようなものです。もう少し厳しいものはどうでしょうか？
それからポリプロピレンがあります。靭性と耐熱性がワンランクアップしました。
ポリプロピレン、それではタッパーウェアの容器はどうでしょうか？
そうですね、容器、ボトルのキャップ、さらには車の部品も。
したがって、これらが一般的なものです。しかし、より専門的なものが必要な場合はどうでしょうか?
ああ、それではエンジニアリンググレードのプラスチックの世界に入ります。これらは腹筋のようなハイパフォーマーです。
腹筋？それはおなじみですね。
非常に耐衝撃性があり、おもちゃ、電子機器、ケースなどに最適です。
理にかなっています。レンズやフェイスシールドのような透明なものが必要な場合はどうでしょうか?
そんなときはポリカーボネートが最適です。強く、透明で、信じられないほどの耐衝撃性があります。
ポリカーボネート。わかりました、それについては聞いたことがあります。眼鏡ですよね？
そうだ、眼鏡、安全ヘルメット、そしてそれらの難しいブレンダー写真さえも。
つまり、プラスチックのスーパーマンのようなものです。壊れない？
まあ、ほとんどです。傷がつく可能性があり、他のものほど耐薬品性はありませんが、全体的にはかなり素晴らしいものです。
そうです、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS、ポリカーボネートがあります。他に大きな選手はいますか？
ああ、そうだね、トン。ナイロンは強度と耐摩耗性に優れています。歯車によく使われます。そして、Peek のような高温プラスチックもあります。ピーク？はい、猛暑にも耐えられます。航空宇宙などで使用されています。
おお。では、これらすべてのオプションからどのように選択すればよいでしょうか?それは圧倒的に聞こえます。
それはバランスをとる行為です。製品のニーズとプラスチックの特性、製造プロセス、さらにはコストを比較検討する必要があります。
したがって、常に完璧なプラスチックを入手できるわけではありません。時には妥協が必要ですが、時にはそうです。
状況に最適なものを見つけることについて。
そうです、そうです。ここでかなりの内容をカバーしてきました。デザイン、製造、素材。リスナーに最後に何か意見はありますか？
このプロセスではあらゆる詳細が重要であることを覚えておいてください。最も小さな通気口から選択するプラスチックの種類に至るまで、すべてが最終製品に影響を与えます。
連鎖反応みたいなものですよね？すべての決断には結果が伴います。
その通り。そしてそれがこの分野をとても魅力的なものにしているのです。細部へのこだわり、完璧さの追求。
そうですね、あなたは間違いなく、私の人生のあらゆるプラスチック製品に対する新たな認識を与えてくれました。それらを当然のことと考えるのは簡単ですが、今ではそれらに込められたすべての思考とエンジニアリングがわかります。
それがその美しさです。
リスナーの皆さん、プラスチック金型の世界を深く掘り下げるこの記事にご参加いただきありがとうございます。皆さんが何か新しいことを学び、もしかしたら私たちの日常生活の隠れた英雄たちに対する新たな認識を得られたことを願っています。次回まで、探索を続け、質問を続けてください。そこには魅力的な世界が待っているからです。
