ポッドキャスト – 射出成形機の適切なトン数を選択するにはどうすればよいですか?

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射出成形機の適切なトン数を選択するにはどうすればよいですか?
11 月 18 日 - MoldAll - 金型設計と射出成形に関する専門家のチュートリアル、ケーススタディ、ガイドをご覧ください。 MoldAll での技術を向上させるための実践的なスキルを学びましょう。

さて、パーソナライズされた詳細へようこそ。あなたは、適切な射出成形機の選択に関する大量の記事と調査を送ってきました。明らかに、これはあなたが掘り下げているものです。正直に言うと、この資料を読んだ後、その理由がわかりました。それには、私たちが思っているよりもはるかに多くのことがあります。たとえば、製品の形状のような単純なことで、必要な機械の種類が完全に変わる可能性があることをご存知ですか?私たちは、薄肉の部品、複雑な構造、さらにはプラスチックがどれだけ早く冷えるかについても話しています。かなりクレイジーだ。
はい、まったくその通りです。製品デザインとプラスチックとの完璧な一致を見つけることがすべてです。金型自体を使用し、もちろん、機械が実際に処理できるものを使用します。ここではすべてに適合する単一のサイズはありません。
それはまさに、これらすべてのパズルのピースを完璧に組み合わせるようなものです。あなたの情報源から私に最初に浮かんだことの 1 つは、この製品投影エリアの概念全体でした。少し専門用語に聞こえるので、理解するのを手伝ってください。
これは実際に非常に実用的で、プラスチックを射出するときに金型を閉じたままにするためにどのくらいの力が必要かを把握するのに不可欠です。あらゆる力、つまりすべての溶融プラスチックが射出され、金型を押し開けようとしているところを想像してみてください。機械のクランプ力は、これらすべてに対抗できるほど十分に強力でなければなりません。
基本的に、製品が大きくなればなるほど、外側に押し出す力が大きくなり、より強いクランプ力が必要になります。
その通り。しかし、それは全体のサイズだけではありません。それは、製品を平らに置いた場合に占める面積のことです。閉じる金型表面は平らになります。これは製品のフットプリントのようなものだと考えてください。
わかった。そうすることで視覚化が容易になります。したがって、たとえ小さな部品であっても、大きな設置面積で広げられている場合は、依然としてかなり強力なクランプ力が必要になる可能性があります。
正確に。だからこそ、製品の投影面積を計算することが非常に重要です。これにより、機械に必要な最小限のクランプ力が得られます。さらに、安全マージンを追加する必要があります。プロジェクトによっては、さらに 30 ~ 50% になる可能性があります。
それは良い点です。近づきすぎて成形サイクルの途中で問題が発生する危険性があるのは避けたいです。しかし、製品の形状について以前に言及したことに戻りましょう。それによっても必要なマシンが変わる可能性があるとおっしゃっていました。
ああ、確かに。それは大きな役割を果たします。このように考えてみてください。濃いミルクシェイクを細いストローで飲もうとすると、かなり大変ですよね?うん。
おそらく、価値以上にトラブルの方が多いでしょう。
その通り。薄肉製品も同様の問題を引き起こします。プラスチックは薄い部分では非常に急速に冷えるため、固まる前に金型を満たすために非常に高い圧力で射出する必要があります。つまり、その高圧を一貫して処理できる、より強力なマシンが必要になるということです。
つまり、直感に反しますが、薄くて脆いものには、実際には厚い部品よりも強力な機械が必要になる可能性があります。
わかりました。ここで、IKEA の家具のように、クレイジーに組み合わされたパーツや複雑な構造を備えた家具を想像してみてください。このような複雑なものを成形しているときは、家具が隅々まで入り込もうとするプラスチックの流れに抵抗しているようなものです。
ああ、おい。それらの作品を組み立てているとき、私は確かにそのフラストレーションを感じます。では、その抵抗はマシンにどのような影響を与えるのでしょうか?
抵抗が増加するということは、材料を必要な場所に押し込むためにさらに高い射出圧力が必要になることを意味します。ただし、その圧力はすべて、金型自体を外側に押し出すことにも注意してください。したがって、金型をしっかりと閉じた状態に保つためには、より高い型締力も必要になります。そうしないと、あなたのパートが正しく表現されません。
おお。したがって、形状のような単純なものでも、他のすべてにドミノ効果を与えることができます。
絶対に。そして私たちはまだ始まったばかりです。型自体の大きさについてはまだ話していません。 100 トンの型締力を発揮できる機械を持っていても、その金型が物理的に大きすぎて内部に収まらない場合は問題ありません。
それは良い点です。実は私も一度その間違いを犯してしまいました。型は合うだろうと思ったのですが、髪の毛ほどの大きすぎます。私たちは土壇場でより大きなマシンを見つけるために大奮闘しなければなりませんでした。私が想像できるような楽しい経験ではありません。
したがって、型締力について考える前に、金型の寸法を機械の仕様と照らし合わせて確認する必要があります。適合することを確認し、テンプレートのサイズとタイ バーの間隔に細心の注意を払ってください。
持続する。ちょっと後退してください。タイバー間隔とは正確には何ですか?なぜそれが重要なのでしょうか?
さて、機械のクランプ ユニットを支えている 4 本の強力な垂直バーに気づきました。それらはタイ バーであり、タイ バーの間隔はそれらの間の距離にすぎません。そして、その距離は基本的に、そこに実際に適合できる型の幅を示します。
したがって、型締力が良くても、タイバー間隔が狭すぎると、金型が収まりません。
わかりました。それは、小さな出入り口からキングサイズのベッドフレームを取り付けようとするようなものです。どれだけ力を入れても、何も起こらない。
これらすべての要素がどのようにつながっているのかが本当にわかり始めています。一つのことに単独で集中することはできません。
その通り。そして、信じられないかもしれませんが、材料自体についてはまだ話し始めていません。材料自体は、プロセス全体と最終的に必要となる機械に大きな影響を与える可能性があります。
待ってください、まだあります。プラスチックはただのプラスチックだと思っていました。
ああ、いや、いや、いや。まだ表面をなぞっただけです。プラスチックが異なれば、溶解して射出されるときの挙動も大きく異なります。水のように簡単に流れるものもあります。他のものは非常に濃厚で、蜂蜜のようにねっとりしています。そして援軍もいる。
プラスチックを強化するために材料を追加するなどの補強。
それについて考えるのは素晴らしい方法です。強度と耐久性を高めるために、ガラス繊維のようなものが大量に添加されています。しかし、レシピに材料を追加すると食感や味が変わるのと同じように、これらの強化材は成形中のプラスチックの挙動を大きく変える可能性があります。
したがって、適切な素材を選択することは、強度や色だけではありません。重要なのは、どれだけよく流れるか、どれだけ収縮するか、機械がどれくらいの圧力を必要とするかです。
それはわかっていますが、これらの強化材が冷える際のプラスチックの収縮をどのように変化させることができるかについてはまだ理解していません。洗濯で縮んだジーンズをなんとかフィットさせようとするたとえを覚えていますか?
そうそう。その気持ちはとてもよくわかります。したがって、収縮について考えずに間違ったマシンを選択した場合も、同様に悪いことになる可能性があります。
わかりました。冷えると大きく収縮する材料があると想像してください。機械がその収縮力に対抗するのに十分な強度がない場合、金型が歪む可能性があります。あるいは、部品にあらゆる種類の欠陥が発生する可能性があります。機械が材料のこうした癖に対処し、すべてを制御できることを確認する必要があります。
これには衝撃を受けました。すでに多くのことをカバーしたように感じますが、材料とそれがプロセスにどのような影響を与えるかについては、学ぶべきことがまだたくさんあると思います。
そうです、それはあります。しかし、マテリアル自体の核心に入る前に、少しギアを変えて、同じくらい重要なことについて話したいと思います。成形機自体の物理的な制限。完璧な材料と完璧なサイズの金型を使用したとしても、機械が仕事を処理できなければゲームオーバーだからです。
それは完全に理にかなっています。しかし、マシンの仕様に進む前に、これらの材料が射出中に実際にどのように動作するかについてもっと知りたいと思っています。もう少し詳しく解いてもいいですか?増援について言及しましたね。こんなに小さなことがどうしてこれほど大きな影響を与えることができるのか、とても興味があります。
きっと。強化材の世界と、成形プロセスで強化材が行うすばらしい機能のすべてをさらに深く掘り下げてみましょう。この小さな繊維が実際にどれほどの力を持っているかに驚くかもしれません。わかりました、それではこう考えてみてください。ベースのプラスチックが完成しました。ポリプロピレンのようなものを考えてみましょう。ある程度の粘度はあります。あのね?全部溶けたら流れます。ここで、蜂蜜のような溶けたプラスチックを狭い溝に押し込もうとしていると想像してください。
まあ、流れはありますが、若干の抵抗があります。
その通り。次に、これらの小さなガラス繊維の束を投げます。蜂蜜に砂を少し加えたようなものです。突然、それほどスムーズに流れなくなります。これは、繊維が溶けたプラスチックの内部摩擦を増加させるためです。
つまり、先ほど話したミルクシェイクに砂を加えるようなものです。それでも飲むことはできますが、さらに手間がかかります。
それは完璧な言い方です。そして、射出成形では、その余分な労力は、プラスチックを射出するためにより高い圧力が必要になることを意味します。特に複雑な部品や薄い部分の場合、強化プラスチックを金型に押し込むために機械はより懸命に働く必要があります。
魅力的な。したがって、単にプラスチックを強化するだけではありません。それらの小さな補強が全体の流れをどのように変えたかについてです。
うん。
この小さな繊維がパーティーにもたらす、他に何かサプライズはありますか?
ああ、そうだね、トン。収縮について話したときのことを覚えていますか?そうですね、ガラス繊維も実際にはそれを台無しにする可能性がありますが、必ずしも単純な方法ではありません。プラスチックの種類と繊維の配置に応じて、収縮を軽減したり、異なる収縮をさせることができます。もしかしたら違う方向に引っ張ってしまうかもしれません。
待ってください。これらを追加すると、プラスチックが冷えるにつれて収縮する方法が実際に変わる可能性があるということですか?
うん。
それはちょっと変ですね。全体的に縮みを少なくするだけだと思いました。
必ずしもそれほど単純なわけではありません。ベースのプラスチックは、自然に冷えるにつれて一定の方向に収縮しようとします。しかし、これらの硬いガラス繊維を導入すると、繊維自体に応力が生じ、実際に収縮パターン全体が変化する可能性があります。
つまり、内部に足場を追加して、別の方法で収縮を誘導するようなものです。
正確に。だからこそ、使用している特定の強化プラスチックの特性をよく理解することが非常に重要です。 「ガラス入りナイロンを使用しています」と言うだけでは十分ではありません。具体的な内容に入らなければなりません。ガラス繊維の種類、添加量、オレンジ色はどのようになっているのか、などなど。
非常に小さなことが、プロセス全体にこれほど大きな違いをもたらすことができるのは驚くべきことです。これに対して万能のアプローチは存在しないとあなたが言った理由がわかり始めています。
わかりました。これらがどのように連携するかを理解し、材料が必要なもの、金型が必要なもの、最終製品がどのようなものであるかを処理できる適切な機械を見つけることがすべてです。マシンについて言えば、少しギアを変えて、主要な仕様のいくつかについて話しましょう。
いいですね。マシンに対するあらゆる要求について多くのことを説明しましたが、マシンが実際にすべての要求を処理できるかどうかを判断する重要な要素は何でしょうか?
そうですね、最も重要なものの 1 つは、前に説明したクランプ力です。これは基本的に機械の筋肉であり、プラスチックからのあらゆる圧力に抗して金型を閉じた状態に保つ力です。
右。そして、製品のサイズ、形状、材質のすべてが、必要なクランプ力の量に影響を与えることを私たちは知っています。他に何を考慮する必要がありますか?
もう 1 つの大きな点はショット サイズです。これは基本的に、機械が一度に射出できる溶融プラスチックの最大量です。注射器の容量のようなものです。
したがって、大きくて厚い部品を作成する場合は、小さくて複雑なものを作成する場合よりも大きなショット サイズの機械が必要になります。
わかりました。ショットのサイズを製品のボリュームに合わせることがすべてです。ショット サイズが小さすぎるマシンを選択すると、金型が完全に充填されずに不完全な部品ができたり、ショットが短くなったりすることになります。
また、ショット サイズを大きくしすぎると問題が発生する可能性もあると思います。
あなたが正しい。部品に対して大きすぎる機械を使用すると、あらゆる種類の不一致が発生する可能性があり、余分な熱によって時間の経過とともに材料が損傷する可能性もあります。
さて、クランプ力とショットサイズが決まりました。マシンを比較するときに他に何に注目すべきでしょうか?
射出速度は、特に急速に冷却して硬化する材料を扱う場合には非常に重要です。重要なのは、溶けたプラスチックがどれだけ早く金型に押し込まれるかです。
なるほど。そこで、これらの薄肉部品については、プラスチックが急速に冷える場所について話しました。
うん。
非常に迅速に注入できる機械が必要です。右。そうしないと、型がいっぱいになる前に固まってしまいます。
その通り。しかし、それはバランスをとる行為です。遅すぎると、金型に充填する前に材料が凍結する可能性があり、フラッシュやウェルド ラインなどの他の欠陥が発生する危険があります。
ウェルドライン?そんなこと聞いたことないよ。彼らは何ですか?
それらはその部分の弱点であると考えてください。これらは、2 つのプラスチックの流れが合流しても、完全に融合しない場合に発生します。また、注入が速すぎると、材料が完全に結合する前に少し冷却し始めるため、ポップアップが発生する可能性があります。
つまり、2つの半分が正しく接着されなかった継ぎ目のようなものです。それは良くないと思います。
部品の強度が確実に低下し、応力がかかると破損したり亀裂が入ったりする可能性が高くなります。すべてはスイートスポットを見つけることです。速すぎず、遅すぎず。
これはとても興味深いですね。適切な射出成形機を選ぶのは、オーケストラを指揮するようなものです。すべての楽器、この場合はすべてのマシン仕様が調整され、完璧に連携していることを確認する必要があります。
私はそのたとえが大好きです。そして、指揮者が各楽器を理解する必要があるのと同じように、各マシンの仕様が材料、金型、製品の設計とどのように連携するかを把握する必要があります。
そして、可動部分がたくさんあることを私たちは間違いなく学びました。私はすでにこのテーマに取り組むことにかなり自信を持っていますが、さらに探究すべきことがあると確信しています。プラトンのサイズとタイバーの間隔について話したように。それらについて、そしてそれらがこれらすべてにどのように当てはまるのか、もっと知りたいと思っています。
あなたが正しい。それらについてはまだ詳しく説明していません。左。次にその点を詳しく見て、金型の設計だけでなく機械の全体的な機能にどのような影響を与えるかを見てみましょう。
さて、それではプラトンのサイズとタイバーの間隔について話しましょう。マシン内部のスペースが関係しているのはわかりますが、マシンを選択する際にそれは実際どのように重要なのでしょうか?
したがって、プラテンは、すべての成形作業が行われるステージのようなものだと想像してください。それらは、金型の 2 つの半分を所定の位置に保持し、プラトン サイズを保持する大きな金属プレートです。これは基本的に、どのくらいの大きさの型をそこに入れることができるかを示します。
したがって、非常にかさばる金型がある場合は、すべてが正確に収まるように、より大きな計画を備えた機械が必要になります。
型に対して小さすぎる設計の機械を使用しようとすると、それは小さなオーブンで巨大なケーキを焼こうとするようなものです。それはうまくいきません。金型の設計を変更するか、または変更する必要があります。または、より大きなオーブンを購入してください。または、この場合は、より大きなプラテンを備えたマシンです。
わかった。タイバーの間隔はどうでしょうか?前にも少しお話しましたが、それが何なのか、なぜ重要なのかをもっと明確に理解したいと思います。
先ほど話した強い縦棒を覚えていますか?クランピングユニットをサポートするものですか?それらはタイバーとそれらの間のスペースです。それがタイバーの間隔です。そして基本的に、そのスペースによって金型の幅が制限されます。
したがって、たとえプラテンが十分に大きくても、金型の幅がタイバーの間隔より広ければ、運が悪いのです。
はい、そうです。タイバー間のスペースに金型が快適に収まることを確認する必要があります。これは多くの人が忘れている非常に重要な測定ですが、事前に考えておかないと大きな問題が発生する可能性があります。
皆さんと一緒にこのようなことを経験してみると、射出成形機を選ぶということは、私が常々そう思っていたように、単に製品のトン数とサイズを一致させるだけでは済まないということを実感させられます。それは実際に全体像、材料がどのように動作するか、金型の小さな癖、そして機械自体の物理的限界をすべて見ることです。
絶対に。まさにその通りです。すべてのプロジェクトは異なります。すべての材料は少しずつ異なる動作をします。
右。
そして、どのデザインも独自の変化球を投げかけます。近道も簡単な公式もありません。結局のところ、これらすべての部品を見て、それらがどのように連携して機能するかを理解して、特定のプロジェクトに最適な 1 台のマシンを見つけることが重要です。
これはすごかったです。まったく無知な状態でここに来たような気がしますが、射出成形機の選び方についてかなり理解できました。
それが私たちが聞きたいことです。
この会話中に、「なるほど」と思う瞬間がたくさんあったような気がします。たとえば、小さなガラス繊維がプラスチックの収縮方法をどれほど変えることができるか、あるいはタイバーの間隔がどれほど重要かを理解したときです。
これらの「なるほど」の瞬間こそが、すべての価値のあるものなのです。
完全に。それでは、最後にまとめる前に、リスナーの皆さんに最後の質問があります。私たちと一緒に深く掘り下げた後、あなたの最大の感動の瞬間は何でしたか?本当に驚かれたこと、または射出成形機に対する考え方が変わった可能性のあることはありましたか?
その考えを持ち続けてください。それがあなたを学び、探求し続けることになるからです。さまざまな材料、金型設計、さらには最新の機械技術をさらに深く掘り下げることになるかもしれません。
そして、おそらく、次回の私たちとの深い掘り下げは、これらのことの 1 つに関するものになるでしょう。しかし今のところ、このワイルドな旅に参加してくれてありがとう。皆さんも私たちと同じように洞察力に富み、楽しいと感じていただければ幸いです。
そういった質問をどんどんしてください。より深く掘り下げ続け、注射の素晴らしい世界を探求することを決してやめないでください

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