射出成形プロジェクトに取り組んでいて、それができると思ったことはありますか?ほら、こんな素晴らしいパーツを手に入れたのに、それがワープして、シュリンクスが完全に狂ってしまったんだ。
ああ、そう、そう。射出成形の仕事をしたことがある人なら、誰もが一度はそんな経験があるのではないでしょうか。
完全に。それがまさに今日私たちが取り上げることです。収縮。この記事では、それを予測する方法と制御する方法について詳しく説明します。ご存知のとおり、射出成形ゲームを完全にコントロールできます。
それがこの作品のとても魅力的な点の一つだと思います。右。なぜなら、それはあなたに忍び寄るように見えるものの一つだからです。
完全に。
そして、すべてをコントロールできたと思って、型を開けると、ああ、ここで何が起こったのかという感じです。
右。待って、そんなことはない、とあなたは思います。これは私がデザインしたものではありません。
そして、あなたは、私は正しい材料を持っていると思っていました、ご存知のように、または私は正しいプロセスパラメータを持っていると思っていました、のようです。そして、収縮は非常に多面的な種類の問題なので、さまざまなことが起こり得るのです。
完全に。そして、それは、つまり、1 ミリメートルの何分の 1 かがすべてを台無しにしてしまう可能性があるものの 1 つです。
絶対に。そうそう。つまり、私たちはそのような小さな測定値について話しているのですが、その小さな測定値が最終製品にこれほど大きな影響を与えることができるのは驚くべきことです。
それで、あなたもこれについていくつかの話を持っていると思います。つまり、あなたはこの業界に長くいるのです。あなたが見た最大の収縮の悪夢は何ですか?
ああ、なんてことだ。うん。つまり、たくさんあります。しかし、本当に頭に浮かぶのは、私がこのような複雑な電話ケースを製造している会社と働いていたことです。
ああ、すごい。
右。そして、彼らはABSプラスチックを使用していました、これはかなりのものです。つまり、ごく普通のプラスチックです。しかし、彼らは収縮という悪夢に見舞われており、約 2% の収縮が見られました。
ああ、それはたくさんあります。
大したことではないように思えますが、
うん。小さなものでも2％。
あんな小さなものでも、それは巨大だ。
うん。それはすべての許容範囲を無視します、そして。
つまり、彼らのスクラップ率は天井知らずだったということです。部品のほぼ半分です。
おっと。それで、彼らは何をしたのでしょうか？
彼らは本当に振り出しに戻る必要があり、これら 3 つの核となる要素を検討し始めました。私たちは材料、金型設計、プロセスパラメータについて話し合い、これらの各領域を微調整する必要があることに気づきました。
わかった。
収縮を制御するため。
うん。それでは、それについて掘り下げてみましょう。
うん。
まずは材料特性から。右。プラスチックが異なれば挙動も異なることはわかりますが、ここでどこまで話しているのでしょうか?たとえば、材料自体がこの収縮問題全体にどの程度影響を与える可能性があるのでしょうか?
そうですね、つまり、これらの電話ケースの場合、それはあなたが思っている以上に重要であるということです。右。結局ABSからポリカーボネートに変更しました。
わかった。
収縮率が大幅に低くなります。ポリカーボネートは通常約 0.5 ～ 0.7% です。そして、それによって彼らの収縮は半分に減りました。
おお。
そしてスクラップ率は大幅に下がりました。
素材を変えるだけで。
素材を変えるだけで。
おお。わかった。そうですね、サプライヤーから受け取るデータシートは金のようなものだと思います。
彼らは似ています。うん。それらは情報の宝庫です。これらのデータシートには、線収縮率、体積収縮率についてすべてが記載されているからです。
つまり、これは私たちの水晶玉のようなものです。
うん。そして、これが、この材料が金型内でどのように動作するかというようなものです。
うん。でも材料って卑劣ですよね？
もちろん。
私たちが注意しなければならない隠れた落とし穴にはどのようなものがあるでしょうか?
ああ、確かに隠された落とし穴がいくつかあります。そのうちの 1 つは、実際には、これらの電話ケースですら、ポリカーボネートに切り替わりますよね?
うん。
収縮率は低くなりますが、それでも多少の反りが見られました。
はい、私もです。
そして、ポリカーボネートは全体的には収縮が少ないものの、熱膨張の影響を非常に受けやすいことがわかりました。
わかった。
そのため、急激に冷えると変形してしまいます。
だから、それはのようです。良い例は何ですか?ああ、焼いているようなものです。たとえば、ケーキをオーブンから取り出すのが早すぎた場合です。
その通り。
真ん中に沈んでしまいます。
そして、それがまさにこの電話ケースで起こっていたことだと私は確信しています。うん。つまり、全体の収縮率だけが問題ではありません。それは材料がどのように動作するかを理解することです。
それで、「ああ、縮みが少なくなった」と感じます。私たちは大丈夫です。でも、それは、ああ、でも待て、別のことがある、という感じです。
右？
さて、湿気はどうですか？吸湿性はどうでしょうか？それが大きな問題になる可能性があることを私は知っているからです。
そうそう。吸湿は間違いなく作業に支障をきたす可能性があります。ポリマーの中にはスポンジのようなものがあるからです。空気中の水分を吸収するだけで、その際に膨張します。そして乾燥するにつれて。
うん。
彼らは縮みます。つまり、これは二重苦のようなものです。
それで、どうですか。それとどうやって戦うのですか？
そうですね、できることの 1 つは、材料を事前に乾燥させることです。
わかった。
成形する前に。したがって、それらが一貫していることを確認します。
したがって、何も驚くことはありません。
右。
わかった。材料は揃っていますが、たとえ完璧な材料を持っていたとしてもだと思います。
うん。
型がめちゃくちゃだったら。
そうそう。
すべては窓の外へ出てしまうのです。
絶対に。それは、最高の材料を持っているのに、オーブンが故障しているようなものです。右。
うん。
良いキットは手に入らないでしょう。
うん。
したがって、金型の設計は非常に重要です。
さて、それでは本題に入りましょう。金型設計に関して、実際に収縮に影響を与える可能性のあるものは何ですか?
そうですね、最大の原因の 1 つは壁の厚さが不均一であることです。
わかった。
つまり、薄いセクションのすぐ隣に厚いセクションがある場合です。
うん。
冷却され、さまざまな速度で収縮します。
わかった。
そしてそれはあらゆる種類の反りや歪みを引き起こす可能性があります。
それは、縮み方が異なる 2 種類の生地を縫い合わせようとするようなものです。
その通り。
あらゆる種類のシワやしわができてしまいます。
うん。結局本当に混乱してしまいます。
うん。したがって、見た目だけではありません。つまり、それは強さにも関係します。
右。それは部品の強度に絶対的に影響します。
わかりました、わかりました。
不均一な収縮が発生すると内部応力が蓄積するためです。
わかった。では、どうすればそれを回避できるのでしょうか？
設計段階では、部品の形状を注意深く分析することが非常に重要です。
最初からこのことを考えているんですね。
最初からすぐに。
わかった。
また、壁の厚さができるだけ均一になるように設計するようにしてください。肉厚の変化を避けられない場合。
うん。
少なくとも、それらの移行を段階的に行うようにしてください。
わかった。
したがって、急激な変化はありません。
つまり、橋を架けるようなものですよね？
その通り。
負荷を分散する必要があります。
ストレスを分散する必要があります。
わかった。そしてどうでしょうか。前に冷却について少し話したと思います。冷却はこれらすべてにどのように影響するのでしょうか?
金型が均一に冷却されない場合、冷却には膨大な時間がかかります。
右。
異なる領域では異なる収縮率が得られます。
右。
また、反りや歪みが生じる可能性があります。
またしてもケーキの例えに似ています。冷却が不均一になり、片側が沈んでしまいます。
その通り。
では、実際に均一になる冷却システムを設計するにはどうすればよいでしょうか?
まあ、使用できるさまざまな戦略がたくさんあります。使用できる冷却チャネルにはさまざまなタイプがあります。バッフル チャネルを使用すると、乱流を生成して熱伝達を高めることができます。
ああ、興味深いですね。
パーツの輪郭に沿ったコンフォーマル チャネルを使用できます。
ああ、すごい。かなりハイテクになってますね。ここでシミュレーション ソフトウェアが登場します。
ああ、そうです、絶対に。
なぜなら、私はこれらすべてのチャネルを想像し、その方法を理解しようとしているからです。
はい、そうです。非常に複雑になります。うん。そこでシミュレーション ソフトウェアが非常に価値を発揮します。
つまり、単に推測して確認しているだけではありません。
その通り。
さて、材料も金型の設計もできましたが、プロセスパラメータについてはまだ話していません。私が知っているプロセスパラメータも膨大です。
それは大したことだ。つまり、こう考えてみてください。
わかった。
材料と金型は入手できますが、プロセスパラメータも入手できます。そう、彼らはオーケストラの指揮者のようなものです。
うん。
彼らは、プロセス全体がどのように展開するかを決定するものです。
さて、これらは射出温度のようなものです。
射出温度。
射出圧力。
射出圧力。保持時間、冷却時間。
わかった。
それらすべてが関わってきます。
わかった、でも知ってる？それはパート 2 に取っておく必要があると思います。
はい、それについて部分的に掘り下げてみましょう。
2 つ目は、それはまったく別の虫の缶詰だからです。
そうそう。そこでは話したいことがたくさんあります。
でも、それに参加することに興奮しています。
私も。さて、パラメーターを処理します。
はい、プロセスパラメータです。核心部分に入りましょう。
さて、射出温度から始めなければなりません。
さて、射出温度だと思います。
うん。
私たちがこれまで話してきた他のすべてのことと同じように。うん。スイートスポットみたいなものがあります。
絶対に。
暑すぎます。
暑すぎるのはダメですよ。寒すぎます。寒すぎます。悪い。
ゴルディロックスみたいなもんだ。
そうです。本当にそうです。そのバランスを見つけることが重要です。
うん。
熱すぎると実際に材料が劣化する可能性があるためです。ご存知のように、強度が失われ、脆くなる可能性があります。でも、寒すぎると。
うん。
型を完全に満たさない可能性があります。
右。ショートショットみたいな。
その通り。ショートショットが撮れます。ショートショットをまだ見たことがない人のために。
うん。おそらくそれを説明すべきでしょう。
ちょっと想像するのが難しいです。
うん。
そこで、ケーキ型に生地を注ぐときに、生地が足りないと想像してください。
ああ、残念なケーキですね。
最終的にはケーキ半分くらいになります。まあ、ショートショットとはそういうものです。プラスチックが完全に充填されていない部分です。
金型なので、最終的には部分的なものになります。
はい、部分的な部分です。
さて、気温がすごいですね。
気温がすごいですね。
しかし、射出圧力もかかります。
射出圧力。そう、溶けたプラスチックを隅々まで押し込むだけです。
わかった。そうすることでショートショットを避けることができます。
それはショートショットを避けるのに役立ちます。ただし高すぎる場合。
うん。
そうすると、金型を過剰に詰めてしまい、反りが生じたり、金型自体が損傷したりする可能性があります。
ああ、タイヤみたいですね。空気を入れすぎると吹き飛んでしまいます。
その通り。それは完璧なタイヤ空気圧を見つけるようなものです。
わかった。
そして、適切な圧力はさまざまです。
うん。
素材によります。
右。
金型の設計、温度までも。
うん。私たちはそれがどうなるかを見ています。
そう、すべては相互につながっているんです。
わかった。さて、保持時間はどうでしょうか？そんなに頻繁に聞く話ではないからです。
したがって、時間を保持することは、ちょっとした追加のナッジを与えるようなものです。
わかった。
型が充填された後、その圧力をもう少し長く維持する期間です。
わかった。それで、それを満たしてから、「ちょっと待って、そのままにしましょう」という感じです。
うん。すべてが本当にうまく定着するかどうかを確認するためです。その完璧な形をとります。
つまり、ケーキの生地を1分間放置するようなものです。
その通り。それらの気泡を逃がしてください。
右。
さて、保持時間が長くなったもの。保持時間を長くすると、より多くの材料を金型に詰めることができるため、収縮を減らすことができますが、サイクル タイムも長くなります。
右。つまり、生産を遅らせているのです。
うん。もう一つのバランスをとる行為。
わかった。そこで私たちはそのスイートスポットを見つける必要がありました。
常にスイートスポットについて。
冷却時間についてはどうですか？
冷却は非常に重要です。ご存知のように、冷却が早すぎると、部品の内部に応力が閉じ込められ、後で反る可能性があります。
ああ、まだ調理が終わっていないような気がしますが、取り出しています。
その通り。しかし、冷却が遅すぎると、時間を無駄にするだけです。
右。繰り返しますが、重要なのはそのバランスです。
うん。効率と品質。
わかった。
ここで、私たちが話した派手な冷却チャネルが実際に活躍します。冷却プロセスを非常に正確に制御するのに役立つからです。
したがって、私たちは単に扇風機を当てて最善の結果を期待するようなものではありません。
その通り。これは、金型にハイテク AC システムを導入するようなものです。
わかった。さて、あなたはシミュレーションソフトウェアについて何度も言及しました。
うん。
そして、これは秘密兵器のようなものだと感じています。
それは非常に強力なツールです。
うん。収縮に関して言えば。
ああ、絶対に。それは射出成形プロセス全体をシミュレートできるからです。
わかった。
事実上。
事実上。だから、私たちがする前に。
プラスチックに触れる前に、それを見ることができます。何が起こるかはわかります。
わかった。それはどのように機能するのでしょうか?どうやってそのようなことをシミュレーションするのですか？
材料、金型の形状、プロセスパラメータに関するすべての情報を入力すると、ソフトウェアはこれらの複雑なアルゴリズムを使用して予測します。
つまり、すべての数字を計算するようなものです。
そうです、すべての数値を計算しており、材料がどのように流れるか、どのように冷却されるか、どのように収縮するかを教えてくれます。
つまり、この材料をこの金型設計で、これらの設定で使用すると、何が起こるかということです。
その通り。そして、調整することができます。
わかった。
壁の厚さを変更することができます。冷却チャンネルを調整できます。
いろいろ遊んでみてください。
はい、事実上何もせずに遊んでみましょう。
その材料をすべて無駄にします。
素材を無駄にせずに。
なるほど、それはすごいですね。さて、シミュレーション ソフトウェアにはさまざまな種類があるのでしょうか、それともどれも同じようなものなのでしょうか?
複雑さと機能には確かにさまざまなレベルがあります。一部のパッケージは、基本的なモールド フロー解析用に設計されています。
わかった。
他のものははるかに洗練されています。応力解析、熱シミュレーションが行えます。
したがって、仕事に適したツールを選択する必要があります。
その通り。
さて、少し学習曲線があると思います。
そうそう。新しい言語を学ぶようなものです。
うん。
しかし、投資する価値はあります。
わかった。ここでは本当に技術的なことについてたくさん話しました。
うん。
しかし、おそらく射出成形の世界に足を踏み入れたばかりのリスナーのために、一歩下がって考えてみたいと思います。
うん。
これらすべてがなぜそれほど重要なのでしょうか?なぜプラスチックの縮小にこだわる必要があるのでしょうか?
素晴らしい質問ですね。結局のところ、機能し、品質基準を満たす製品を作成することが重要だからです。
したがって、見た目だけの問題ではありません。
見た目だけではありません。
それは機能性についてです。
うん。縮みすぎる部分があるので。
うん。
正しくフィットしない可能性があります。もっと弱いかもしれない。
右。
そして、それが本来のとおりに機能しない可能性があります。
つまり、ほんの少しの収縮が雪だるま式に大きくなるのです。
絶対に。
この大きな問題に直面します。
うん。製品のリコールにつながる可能性があります。
うん。
あなたの評判を傷つけます。
さて、それでは話します。
私たちは全体像について話しています。
これは製品の成功に関係するものです。
絶対に。それは顧客満足度に関するものです。
さて、それではどうすればいいでしょうか？をあげてください。チートシートをください。リスナーが自分の作品の縮小を最小限に抑えるために使用できる実用的なヒントは何ですか?
よし。 1番。
わかった。
素材の選択。プラスチックだけを選ぶのはやめてください。
わかった。
データシートを見てください。収縮率を理解してください。
それで、研究してください。
研究してください。
作業に適した材料を選択していることを確認してください。
それはプロジェクトに適した木材を選ぶようなものです。
その通り。バルサ材でテーブルを作るわけではありません。
右。わかった。
2回目の金型設計。壁の厚さに注意してください。
わかった。
スムーズな移行ができるようにしてください。冷却性が良い。
わかった。
シミュレーション ソフトウェアを恐れる必要はありません。
シミュレーション ソフトウェアは私たちの友達です。
それは私たちの友人です。それはそのプロセスを最適化するのに非常に役立ちます。
つまり、知識への投資、実際に行うためのツールへの投資が重要なのです。
プロセスをコントロールし、コントロールしましょう。
私は、射出成形について話し合ってきたこのアイデアが大好きです。
右。
しかし、これらの考えを採用したらどうなるでしょうか。
うん。
そしてそれを他のことに応用しますか？
ああ、それはいいね。それは伝達可能な知識に関するものです。
うん。
右。
そこで、リスナーにこのことについて考えてもらいたいのです。
わかった。
今日私たちが材料特性について話した内容をどう受け止められますか。
うん。
熱膨張、プロセス制御、そして 3D プリンティングなどへの応用?
ああ、興味深いですね。あるいはベーキングのようなものでも。
これは、固定概念にとらわれずに考えることを強いられるため、大きな挑戦です。
わかった。そこで私たちは既成概念にとらわれずに考えています。
この知識とそれを新しい方法で応用します。
わかった。さて、この点を踏まえて、収縮の世界についてのこの深い掘り下げを終える時期が来たと思います。
とても楽しかったです。
とても楽しかったです。
それで、私たちは多くのことをカバーしてきました。
私は当然知っている？収縮について知るべきことがどれだけあるのか、本当に不思議です。
うん。それはとても深いウサギの穴ですが、とても重要です。絶対に。
そして、リスナーに多くのことを考えさせることができたと思います。
うん。うまくいけば、彼らは今、基本をよく理解していると思います。
右。その背後にある科学、その要因。
彼らが使用できるツールに影響を与えます。でも、それを知るのは一つのことですよね？
そうそう。実際にやらなければなりません。
それを実践しなければなりません。
さあ、素晴らしいものを作り上げてください。
それは正しい。完璧なパーツを作りに行きましょう。
そして実験することを恐れないでください。
うん。そうやって学ぶのです。
その通り。
新しいことを試して、何がうまくいくかを見てください。
シミュレーション ソフトウェアも忘れないでください。
ああ、そうです、それはあなたの友達です。
トラブルシューティングに非常に役立ちます。
絶対に。
さて、これで収縮に関する詳細な説明は終わりです。
楽しかったです。
楽しかったです。
プラスチックについて話すのはいつも楽しいです。
リスナーの皆さんへ。
うん。
学び続けてください。実験を続けてください。
造形。
そして次回まで。
じゃあね。
ハッピーモールディング
