大丈夫。今日は射出成形の話をするようです。具体的にはコア側とキャビティ側です。ここには大量の資料があり、間違いなく頭を回転させるのに十分です。
本当に、それは全世界なのです。ほとんどの人が思っているよりもはるかに複雑です。
したがって、今日の私たちの使命は、このすべての情報を精査して、何が本当に重要なのか、つまり、何がこのプロセスを機能させるのかを理解することだと思います。わかった。コア側とキャビティ側とは一体何なのかなど、すでにいくつかの興味深いことが見えてきました。
したがって、複雑なジグソーパズルを作るようなものだと考えてください。完璧にフィットする 2 つの側面があります。
わかった。 1 つは内側を作り、もう 1 つは外側を作ります。わかった。しかし、それ以上のものがあると思います。
もっとずっと。キャビティ側は、部品に最終的な形状と表面の詳細を与えるものです。電話ケースを作る場合と同じように、キャビティの型によってボタンの配置やカメラの切り欠きなどの細かい部分が決まります。
わかった。そしてコア側は、このすべてにおいてどのような役割を果たしているのでしょうか?
コアの形状、内部の特徴。それは部品のバックボーンであると考えてください。ねじ山、内部支持構造、さらにはレゴ ブロックの小さな凹凸などを作成します。ああ、それは外観だけではなく、部品の機能も重要です。これは意味を持ち始めています。では、コアまたはキャビティのどちらかの設計を間違えると、何が起こるでしょうか?単なる見た目が悪い部分ですか、それとももっと深刻な問題でしょうか?
ああ、もっと深刻な事態になる可能性があります。コアの設計が不十分だと、部品に弱点が生じ、破損しやすくなる可能性があります。また、キャビティの設計に欠陥があると、表面仕上げにあらゆる種類の問題が発生する可能性があります。ヒケや反りなど。
ヒケ？それはプラスチックのようなものが陥没したときのようなものですか？
その通り。これは、材料が不均一に冷却され、表面に見苦しいくぼみが残るときに発生します。高品質の製品に求められるものはまったくありません。反りというのは、部品が冷えるにつれてねじれたり曲がったりして形が崩れることです。
このコアとキャビティの設計を正しく行うことがいかに重要であるかがわかり始めています。レシピのようなものです。材料を間違えると全体が崩れてしまいます。それでは、これらの型は実際には何でできているのでしょうか?ハイテク、宇宙時代の素材のことを話しているのでしょうか？場合によります。一部の金型は、丈夫で耐久性のある工具鋼で作られています。 P20 または H13 鋼を考えてください。 P20は中程度のランニングに適しています。しかし、何百万もの部品を大量に製造する場合、H13 はその磨耗に対処できます。
理にかなっています。仕事に適したツールを選ぶのと同じですね。
その通り。超高速冷却が必要な場合は、ベリリウム銅合金が最適です。高価ですが、大量生産にはそれだけの価値があります。
素材の選択は耐久性だけではありません。金型が熱にどれだけ耐えられるかが重要です。それは理にかなっています。さて、温度はどうでしょうか？それがこのすべてにどのように影響したのでしょうか?
温度は射出成形の縁の下の力持ちです。焼いているようなものです。暑すぎたり冷たすぎたりすると、ケーキは台無しになってしまいます。プラスチックも同様です。溶融プラスチックが金型に適切に流入するには、適切な温度が必要です。そして、完全に固化するためには、制御された速度で冷却する必要があります。
したがって、冷却が適切でないと、前述したような反りや収縮の問題が発生する可能性があります。
わかりました。ここからが興味深いところです。コアとキャビティは実際には異なる速度で冷却されます。
本当に？何故ですか？
コアはその質量全体により、鋳鉄鍋のように熱をより長く保持します。部品の外側に鮮明なディテールを実現するには、キャビティをより速く冷却する必要があります。微妙なバランスですね。
なるほど、これは熱さと正確さの交響曲ですね？低音を保持するチェロのようなコードと、明るく速いヴァイオリンのキャビティ。私はその例えが好きです。しかし、両者が完全に一致していない場合はどうなるでしょうか?それは大したことですか？
そうかもしれません。ピースがぴったり合わないパズルを組み立てることを想像してください。エッジの不一致、隙間、さらには余分な素材のはみ出しが発生する可能性があります。私たちはそれをフラッシュと呼んでいます。
フラッシュ。そうですね、それは良くありませんね。したがって、アライメントの問題は大きな頭痛の種です。
ひどい頭痛。そして、それらは将来的に他のあらゆる種類の問題を引き起こす可能性があります。コアとキャビティが完全に位置合わせされていない場合に、金型から部品を取り出そうとすることを考えてください。ああ。
うん。それは、側面がまっすぐな缶からマフィンを取り出そうとするようなものです。行き詰まってしまいます。
その通り。したがって、設計者は抜き勾配、つまり部品をスムーズに取り外すことができるわずかなテーパーを考慮する必要があります。
物事をスムーズに進めるということに関して言えば、これらすべてに関わるメンテナンスについても興味があります。定期的な洗浄と調整が必要なのか、それとも一度作られた金型は十分に自己完結しているのでしょうか?
それはよく油を塗った機械のようなものです。物事をきれいにしておかなければなりません。はい、でもただ拭くだけではありません。
簡単なスクラブよりもダウン。はぁ？
右。残留物があると部品の表面が台無しになる可能性があります。そこで定期的な掃除の鍵と注油です。可動部品には磨耗を避けるためにそれが必要です。しかし、本当にこだわるのはアライメントです。
アライメント？うん。ちょうど話していました。
ほんのわずかな位置ずれでも、雪だるま式に大きな欠陥となる可能性があります。
さて、これらの抜き勾配は、パーツが金型からきれいに取り出されるようにするためのものです。
スポットオン。考えてみてください。側面が完全に真っ直ぐな金型がある場合、どうやって部品を取り出すでしょうか?
良い点です。つまり、これらの角度は、パーツのエスケープランプに組み込まれているようなものです。
素晴らしい言い方ですね。これらがないと、特に複雑な形状の場合、パーツが固着したり、歪んだり、さらには破損する危険があります。ラップされた角度については非常に賢明でなければなりません。
それは、ほとんど分解することが不可能なパズルのピースのようなものです。先ほど冷却についてお話しましたが、もう少し詳しく掘り下げてみましょう。炉心の冷却に十分な注意を払わないとどうなりますか?つまり、熱をより長く保持できると言いましたが、それではどうでしょうか？
それは本当に物事を混乱させる可能性があります。コアが冷却されていない場合。右。パーツが均一に固まらない可能性があります。先ほど説明したヒケが発生したり、サイクル タイムが大幅に長くなる可能性があります。
サイクルタイム。ああ、そうです。一つ一つの部品を作るのにそれだけ時間がかかります。
はい。そして、大量生産では一秒一秒が重要です。冷却が少しでも遅れると、財布に負担がかかる可能性があります。
そうですね、品質だけが問題ではありません。それは工場全体を活気のある状態に保つことです。サイクル タイムについて言えば、設計の選択が実際に部品の製造にかかる時間にどのような影響を与えるのかに興味があります。
材料、そこには大きな問題があります。ベリリウム銅合金を覚えていますか?
金型製作界のフェラーリ？はい、覚えています。
熱伝達能力に優れているため、金型がより早く冷却されます。各サイクルと大きな走行で短縮される秒数について話しています。それはすごいですね。
たとえば、何億個ものボトルキャップを作る場合、型に適した素材を選択すると、その 1 つの選択だけで、1 時間あたりさらに何千個ものキャップを作ることになる可能性があります。
わかりました。さらに、物事をさらに最適化できるコンフォーマル冷却のようなさらに高度な機能もあります。
コンフォーマル冷却。それについて何かを読みました。かなりハイテクな音でした。
そうです。退屈な真っ直ぐな冷却管の代わりに、部品の形状に沿った冷却管を作成します。まるでカスタムフィットの冷却システムのようです。
腕全体をただ冷やすのではなく、痛いところに保冷剤を当てましょう。
完璧な例えです。コンフォーマル冷却は冷却時間を大幅に短縮し、部品の品質を向上させ、金型自体へのストレスも軽減します。
ゲームチェンジャーのように聞こえます。
それは本当に可能性の限界を押し広げています。しかし、これほど高度な技術を駆使しても、設計段階で混乱が生じる可能性はあります。
たとえば、どんな間違いですか？
壁の厚さ。それはよくあることです。一貫性を持たなければなりません。壁が薄いコンテナがあるが、一部のセクションが厚い場合。何だと思う？
その部分は冷えるのが遅くなります。
はい。そしてそれは9ヤード全体に反り応力を引き起こす可能性があります。それは、不均一な生地でピザを焼こうとするようなものです。生の部分もあれば、焦げた部分もあります。
わかった。したがって、均一な厚さが重要です。わかった。ほかに何か？
通気。超重要。注入中に閉じ込められた空気やガスを逃がす必要があります。そうしないとエアポケットが発生します。そして、それらは部品を弱め、表面欠陥を引き起こす可能性があります。空気に逃げ道を与えているようなものです。
閉じ込められてトラブルにならないように配線してください。理にかなっています。その他の設計上の見落としがあれば、それが仇となって返ってきます。
抜き勾配の角度を忘れています。典型的な新人のミス。そして、設計者は形状に夢中になりすぎて、一体どのように部品が型から取り出されるのかについて考えていないこともあります。
彼らはこの複雑な傑作をデザインしましたが、おっと、これは実際には作れないと感じました。
その通り。だからこそ、デザイナーとエンジニアに話し合わなければなりません。創造的なビジョンだけでなく、実践的なビジョンも必要です。知っている。
そうしないと、美しいものになってしまいます。それを製造するのは悪夢です。したがって、それはバランスを取る行為です。形も機能も。
よく言ったものだ。さて、美しさについて言えば、コアとキャビティの設計について少し知るだけで、まったく新しい方法で日常の物体を鑑賞する方法を学べることを皆さんは知らなかったはずです。
ああ、ペットボトルを見て、それがどのように作られたかを説明できるように。
まあ、すべてではないかもしれません。しかし、いくつかの手がかりを見つけることはできます。パルティングラインみたいな。それが、型の 2 つの半分が接するラインです。そしてエジェクターピン跡。ピンから出た小さな円がパーツを押し出します。
つまり、指紋を探す探偵のようなものです。
その通り。また、場合によっては、部品がどの程度冷却されているかがわかることもあります。ヒケや歪みが見られる場合は危険信号です。
そうですね、これは私がこれらの日常的な物体の隠された物語を読むことを学んでいる秘密の言語のようなものです。それはとてもクールですね。
そうです。また、実際に、独自の成形部品を作成する場合には、より良い設計を選択するのに役立ちます。
そうです、何に注意すべきか知っているからです。
その通り。初日から製造可能性について考えています。このデザインは実際の 3D オブジェクトにどのように変換されるのでしょうか?それが鍵です。
びっくりしました。さて、ここに収縮に関するメモが表示されています。それは一体どういうことなのでしょうか？収縮。乾燥機にかけられた私の服のように。
クッキーを焼くことについて考えてみましょう。オーブンで焼くと膨らみますが、冷めると少し縮みます。
そうです、そうです。しかし、プラスチックは生地ではないので、ここで何が重要なのでしょうか?
すべては冷却速度の違いに関係します。コアの冷却は遅くなることに注意してください。
そう、あの鋳鉄鍋のたとえのように。
その通り。したがって、コアとキャビティは異なる速度で収縮する可能性があります。
うん。
そのため、パーツが歪んだり、本来あるべきサイズと異なったりする可能性があります。
ああ。つまり、プラスチックが単に収縮するだけではなく、不均一に収縮する可能性があるということです。そしてそれは悪いことです。
とても悪いです。歪んだボトルキャップ、サイズが合わないスマホケース。誰もそれを望んでいません。
さて、金型設計者はこの収縮について考えなければなりません。
絶対に。彼らは、さまざまなプラスチックがどのように収縮するかを知る必要があります。また、実際にコアとキャビティのサイズを調整する場合もあります。
うまく騙して縮小させるのが好きです。
その通り。いわば、その収縮を補うために、少しだけ動く余地を作ります。
頭がいい。したがって、適切なプラスチックを選択することも役立つでしょう?
大事な時間です。プラスチックの中には、収縮剤として悪名高いものもあります。例えばナイロン。他にはポリカーボネートなどが挙げられます。はるかに安定しています。
したがって、非常に精密な部品が必要な場合は、収縮しやすいプラスチックを避ける必要があります。
おそらく良いアイデアでしょう。しかし、常にトレードオフが存在します。おそらく、高収縮プラスチックは非常に強力または柔軟なので、追加の手間をかける価値があるかもしれません。
たとえ多少手間がかかっても、スイートスポット、つまり仕事に適した素材を見つけることがすべてです。なるほど、これはすごいですね。私たちは、コアとキャビティ、つまり金型の 2 つの側面のようなものから始めました。そして今、私たちは収縮、冷却速度、材料特性について話しています。
それは完全にウサギの穴ですよね？しかし、それが美しさなのです。探し始めると、これらの隠された詳細がいたるところにあることがわかります。
それは秘密の言語を学ぶようなものです。プラスチックの言語。そう、私はこれから、これらすべての日常の物体をまったく違った視点で見るつもりです。最後に、ここでの大きなポイントは次のとおりだと思います。大きなポイントは何ですか?
それは、最も単純なものであっても、そのプロセスを理解し、その考えや正確さを理解することだと思います。
はい、私も全く同感です。私たちはこれらのプラスチックの物体を毎日使用しているのと同じですが、それらがどのように作られているかについてはまったく考えていません。
その通り。そして今、リスナーの皆さんがカーテンの後ろを少し覗いていただけることを願っています。エンジニアリング、デザイン、コアとキャビティの複雑なダンス全体を鑑賞してください。
そして、もしかしたら、この深い洞察が、誰かが独自の素晴らしいプラスチック製の Wajama Cali をデザインするきっかけになるかもしれません。これで完了です。これが射出成形の世界への深い洞察です。ご参加いただきありがとうございます。別の魅力的な探検にすぐに戻ってきます。またね
