現在、家電製品の外装部品の多くは射出成形によって作られています。 射出成形の工程では、ウェルドマークやエアマーク、変形などの欠陥が発生しやすいため、 高光沢跡なしモールドは上記の欠点を解決できます。 高光沢で痕跡のない射出成形金型設計の 10 つの要素を見てみましょう。
1. 高光沢無跡射出成形の原理
1.高温
金型成形には高温が必要です (通常約 80 度 -130 度)。 射出成形が保圧に切り替わった後、冷却水を使用して金型温度を60-70度まで下げます。 より高い金型温度で加圧成形を維持すると、製品のウェルド ライン、フロー マーク、内部応力などの欠陥を除去するのに役立ちます。 したがって、稼働中に金型を加熱する必要があります。 熱損失を防ぐため、通常は固定金型側に断熱板を追加します。
2. 金型キャビティの表面は非常に明るい（通常、ミラーレベル 2 以上）
高光沢金型で生産された製品は、表面処理をすることなくそのまま組立（組立て）に使用できます。 したがって、金型鋼およびプラスチック材料に対して非常に高い要件が求められます。
3. ホットランナーシステムにはより多くのホットノズルがあります
各ホット ノズルにはシール ニードルが装備されており、独立したエア チャネルが必要です。 ソレノイドバルブとタイムリレーを介して個別に制御され、時分割接着剤の供給を実現し、それによって溶接マークを制御または排除するという目的を達成します。 制御方法が複雑です。
4.加熱方法
金型の加熱には、通常、蒸気（熱水）加熱と電気加熱ロッド（チューブ）加熱の2つの方法があります。 水蒸気（熱水）加熱方式は、射出成形時に特殊な温度制御機を介して金型内に蒸気（熱水）を投入し、金型を急速に加熱する方式です。 射出成形が完了した後、金型を冷水で冷却し、金型を急速に冷却します。 電気加熱方式は原理的には給湯温度制御機と同じですが、熱源が異なります。 電気暖房は二次エネルギー、給湯は三次エネルギーです。 原理によれば、電気加熱はエネルギー消費が少なく、利用率が高い。 優れた省エネ効果。 扱いが簡単なので、平面（面）の製品であれば電熱を使用すると良いでしょう。
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図：水蒸気加熱
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写真: 加熱ロッド加熱
2. 金型材質
1. 製品表面に共通の要件を備えた金型材料が利用可能です: NK80 (大同、日本) など。
2. 高光沢要件に対応する材料の選択: S136H (スウェーデン)、CEANA1 (日本) など。
3. NK80は焼入れ処理が不要です。 S136H は荒加工後に 52 度まで焼き入れする必要があります。 CEANA1自体は42度であり、焼き入れ処理は必要ありません（後続の加工や修正に影響を与えないため、この鋼の使用をお勧めします）。
4. ドイツの Glitz ブランドにも良い選択肢があります: CPM40/GEST80
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図 ハイグロスモールド
3. 金型水路設計
1. 水路口径サイズ設計
水路は 5-6 mm の穴直径を使用します。 水ノズルは 1/8 または 3/8 ネジ (金型側) を使用し、反対側は 3/4 インチネジ (昔ながらの接続方法) を使用します。 パイプ継手はステンレス鋼パイプで作られています。 現在、1 つの入力と 1 つの出力を変更し、シャント ポートは金型で作成するのが最適で、インターフェイスは DN25 の直径で接続されているため、熱損失が少なく、操作が便利で、インターフェイスも便利です。
2. 製品表面デザイン
水路の側面と製品表面の間の距離は通常 5-6 mm です。 これが大きいと金型の加熱時間に影響し、小さいと金型の強度に影響します。 水路の平行な製品表面は均一に配置されている必要があります（元の材料の中心から 15 mm の等距離に分布）。 熱電対は 2 つの水路の中央に設計する必要があり、深さは 50 mm 以上、最大 100 mm 以内で、金型の構造に応じて柔軟に制御できます。 金型 PT100 は各セット 1 つと一致します。 精度を維持するには、金型キャビティのコアに挿入して固定する必要があります。 リード線を金型の外側に接続し、温度調節器のソケットに接続します。
3. 金型水路接合部の設計
金型の水路接合部は、金型の上下または後端に設計する必要があります。 パイプの破裂や生産担当者の怪我を避けるため、操作側 (ステーション側) には水路の入口と出口、または水管の配置は許可されません。 覚えて！
4. 金型入口および出口ノズルの設計
金型の入口ノズルと出口ノズルは、スプリッター プレートを使用して設計されています。 水熱鋳型温度制御機械システムには、過剰な水パイプ接続と不必要な熱エネルギーの損失を減らすために、入口と出口のインターフェースが 1 つだけあります。 安全性と省エネの目標を達成します。 そして、コルゲートパイプの外面には断熱テープが巻かれており、保温と安全の役割を果たしています。
5.金型の施工穴
金型の施工穴（不要な穴）はプラグなどで塞ぎ、空気や水の漏れがないようにしてください。 この方法では、最初に銅で栓をし、次にテーパー状のスロートの歯と高温耐性の接着剤で密閉します。 高光沢型の冷却水路配置比較 注目（水熱型の水路は共通）。 適切な水路の配置は、射出成形の効率を大幅に向上させるだけでなく、製品の品質向上にも重要な役割を果たします。 高光沢金型の水路は均一であるだけでなく、十分な数（十分な数）が必要です。
これにより、金型が急速に加熱されます。 同時に、延長された水パイプを使用して、シールリングを使用せずに金型コアから水を直接輸送することで、金型が高温で長時間動作してシールリングが劣化するのを防ぎ、また、シールリングの劣化を低減することもできます。多くの金型のメンテナンス費用。 高光沢金型の水パイプは、耐高温材料 (250 度) の波形パイプで作られている必要があることに注意してください。
高温高圧下での水道管の破裂を防ぐ1.6Mpaの高圧コルゲート管です。 丸い製品の場合は循環水輸送が使用されます。 長いストリップ製品の場合は、平行な水輸送チャネルが使用されます。 高低差が大きい製品には井戸型を採用し、 特殊形状の製品については、製品の外観に合わせた三次元水輸送方式を採用しています。
4. モールド断熱システム
1.モールドコア設計
固定金型コアまたは可動金型コアの四辺をくり抜く必要があります。 モールドフレームとコアの間には一定の隙間（モールド材料の熱膨張係数に応じて片側1mm）が必要です。 モールド フレームの膨張を防ぎ、モールド コアとモールド フレーム間の接触面を減らし、熱損失を最小限に抑えます。 モールドコアとモールドフレームは斜めなどの方法で固定されており、先端部はダストレジンまたは断熱効果の明らかなダストレジンで形成されています。 その他の材質（アスベストボードなど）。
2. モールドフレーム設計
モールドフレームの冷却水は、モールドフレームやコアの細部構造を決める上で非常に重要です。 モールドコア内の熱エネルギーがモールドフレームに伝達されるのを防ぐために、ガイドピラーの近くに水輸送のサークルを上下に配置する必要があります。
3. ガイドスリーブの設計
ガイドスリーブの可動部分は可能な限りグラファイト材料で作るか、ガイドポストの先端部分を避けてください。 嵌合部分の長さは25mmあれば十分です。
5. モールドゲート設計
金型ゲートの設計では、溶接痕をできる限り減らし、排気を促進し、せん断を軽減する必要があります。 水加熱式温度コントローラーを使用する金型の場合、ゲート サイズを大きくし、接着剤を供給するために大きなゲートを使用する必要があります。 製品の機能や成形効率に影響を与えない範囲で、ゲートの長さ、深さ、幅を可能な限り短くする必要があります。
1. ゲートが小さすぎる
ゲートが小さすぎると充填不足（ショートショット）や引け凹み、ウェルドラインなどの外観不良が発生しやすくなり、成形収縮が大きくなります。
2. ゲートが大きすぎる
ゲートが大きすぎるとゲート周囲に過大な残留応力が発生し、ゲートの変形やクラックが発生したり、ゲートの取り外しが困難になったりします。
流量比が実際の限界を超えない限り、ゲートを使用することをお勧めします。 樹脂流動長曲線は、特定の成形条件下での材料の流動長を示します。 複数のゲートでは、ウェルド ラインやウェルド マークが発生することがよくあります。 細長い製品に加えて、単一のゲートを使用することで、材料、温度、保持圧力のより一貫した分布が確保され、マッチング効果が向上します。
6.金型排気
製品の周囲にできるだけ 10 mm の間隔をあけ、深さ 0.15 mm の排気溝を均等に配置するようにしてください。 製品の中板にも排気設計が必要です。
7. 金型のパーティング面の調整
高光沢の金型間には大きな温度差があるため、ベニヤの調整要件は比較的高くなります。 同時に、ベニヤの面積を減らす必要があります。 パーティング面の周囲に 10 mm のフィット感があれば十分です。
8. 加熱ロッド (チューブ) 高光沢モールド設計
1. ゲートの上部と下部に電熱棒 (チューブ) がある必要があります。 冷却水の穴は通常6mmです（大きいほど良いです）。 2つの水穴の中心間の距離は15-20mmです。 加熱ロッドの壁と製品表面の間の距離は5mmです。 加熱ロッド間の中心距離は 20mm です。 冷却水と加熱ロッドの壁の間の距離は6-8mmです。 可能であれば、電気加熱ロッドを点在させることが最善です。
2. 内側の金型キャビティ内の水の輸送は、耐高温シール リングまたはハード シールでシールできます。
3. 加熱ロッドの直径は 4.92 mm、金型の直径は 5 mm です。 加熱ロッドを組み立てる前に、5 mm のシンブルを使用して端を鋭くし、加熱ロッドのバリを取り除きます。
4. 電気加熱金型制御システムには入口と出口の水パイプが 1 つしかないため、金型入口ノズルと出口ノズルは水蒸気加熱金型と同じマニホールド設計 (冷却水) を使用します。
9. 高光沢金型の製品要件
高光沢の金型には、製品構造に関する厳しい要件があります。 製品が明るいほど、光の屈折効果に対する感度が高くなります。 表面のわずかな欠陥はすぐに発見されます。 したがって、高光沢製品では収縮の問題をどのように解決するかが主要な問題となります。 一般に、製品のリブの厚さが主接着位置の厚さの 0.6mm 倍を超えない場合、製品は収縮しません。 つまり、収縮は小さく検出が難しいため、無視できます。 しかし、高光沢製品の場合、そのような要件は十分ではありません。 製品のリブの厚さは、主接着剤の厚さの 1 倍以下にする必要があります。 ねじ柱も火口型の傾斜屋根構造とする必要があります。
10. 高光沢金型用プラスチック材料の選択
現在、一般的に使用されている高光沢プラスチック材料は、一般に ABS+PMMA、ABS+PC、PMMA、ASA などです。
一般的に使用されるケース素材としては、耐衝撃性、表面の光沢、硬度の点で、ABS+PC 製品の方が HIPS よりも優れているため、高光沢の製品を製造する場合は、通常、高光沢の ABS 材料が使用されます。 耐候性を重視する場合はASA、硬度を重視する場合はPMMA合金材料を選択してください。 ABS素材について詳しくお話しましょう。
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1. ABS の溶融粘度を制御するにはどうすればよいですか?
ABS は、明らかな融点のない非晶質ポリマーです。 グレードやグレードが多岐にわたるため、射出成形プロセスでは、さまざまなグレードに応じて適切なプロセス パラメーターを配合する必要があります。 一般的には160度以上270度以下で成形可能です。 成形プロセス中、ABS は熱安定性に優れ、幅広いオプションがあり、劣化や分解が起こりにくいです。 また、ABS の溶融粘度は適度であり、ポリスチレン (PS) やポリカーボネート (PC) などに比べて流動性が良く、溶融物の冷却固化速度は比較的速く、通常 5 ～ 15 秒以内です。 。
2. ABS の吸水率を制御するにはどうすればよいですか?
ABS の流動性は射出温度と射出圧力の両方に関係しており、射出圧力の方が若干敏感です。 このため、成形プロセス中に射出圧力を開始して溶融粘度を低下させ、金型の充填性能を向上させることができます。 ABS は成分の違いにより吸水性と粘着性が異なります。 その表面粘着力と吸水率は、{{0}.2% ～ 0.5% の範囲であり、場合によっては 0.3% ～ 0.8 に達する場合もあります)。 %。 より理想的な製品を得るために、成形前に乾燥を行い、含水率を0.1%以下に抑えます。 そうしないと、製品の表面に気泡や銀糸などの欠陥が現れます。 通常、プラスチック材料には、高光沢の金属効果を向上させるために 1% の金属粉末を追加する必要があります。
11. 金型の研磨とメンテナンス
プラスチック金型加工における研磨は、他の業界で必要とされる表面研磨とは大きく異なります。 金型の研磨は厳密には鏡面加工と言うべきです。 研磨自体に高い要件があるだけでなく、表面の平坦度、滑らかさ、幾何学的精度にも高い基準が設けられています。 表面研磨は通常、明るい表面を得る必要があるだけです。 ミラー処理の規格は、AO{{0}Ra0.008um、A1=Ra0.016um、 A3=Ra0.032um、A4=Ra0.063um。 電解研磨や流体研磨などの方法では部品の幾何精度を正確に制御することが難しいため、化学研磨、超音波研磨、磁気研削研磨などの方法では表面品質が要求を満たせないため、鏡面加工が必要となります。精密金型の加工は依然として機械研磨が主流です。
1. 機械研磨の基本手順。 高品質の研磨効果を得るためには、高品質の研磨工具と、オイルストーン、サンドペーパー、研磨ペーストなどの補助製品を用意することが最も重要です。 最も重要なのは研磨作業環境であり、粉塵のない作業場が必要です。 研磨手順の選択は、機械加工、放電加工、研削などの前処理の表面状態によって異なります。
2. 機械研磨の一般的なプロセスは次のとおりです。
1. 粗研磨、精密フライス加工、放電加工、研削などのプロセス後の表面は、回転表面研磨機または超音波グラインダーを使用して35000-40000rpmの速度で研磨できます。 直径3mmのホイールとWA#400を使用して白い火花層を除去する方法が一般的です。 次に手動砥石研削が行われ、ストリップ砥石には潤滑剤または冷却剤として灯油が添加されます。 一般的な使用順序は #180-#240-#400-#600-#1000 です。 多くの金型メーカーは、時間を節約するために #400 から始めることを選択します。
3. 中仕上げ研磨は主にサンドペーパーと灯油を使用します。 サンドペーパーの枚数は #400-#600-#800-#1000-#1200-#1500 です。 実際、#1500 サンドペーパーは硬化した金型鋼 (52HRC 以上) にのみ適しており、プリハードン鋼には適していません。これは、プリハードン鋼部品の表面焼けを引き起こす可能性があるためです。
4. 精密研磨は主にダイヤモンド研削ペーストを使用します。 通常の研削順序は 9um(#1800)-6um(#3000)-um(8000) です。 9um ダイヤモンド研磨ペーストと研磨布ホイールを使用して、#1200 および #1500 のサンドペーパーで残った髪の毛のような研削跡を除去できます。 その後、粘着フェルトとダイヤモンド研磨ペーストを使用して、1um(#14000)-1/2um(60000)-1/4um(#100000)の順で研磨します。 1um以上（1umを含む）の精度が要求される研磨工程では、モールド研磨のための完全にクリーンなスペースが必要です。 ほこり、煙、フケ、よだれによって、何時間もの作業後に得られた高度に磨かれた表面が台無しになる可能性があります。
2. 1. 機械研磨時の注意点 サンドペーパーで磨くときは次の点に注意してください。
1. サンドペーパーで研磨するには、柔らかい木の棒または竹の棒を使用する必要があります。 円形や球面を研磨する場合、コルクスティックを使用すると円形や球面の曲率に合わせやすくなります。 チェリーのような硬い木片は、平らな表面を磨くのに適しています。 スチール部品の表面形状に合わせて木片の端をトリミングします。 こうすることで、木片の鋭角がスチール部品の表面に接触して深い傷が付くのを防ぎます。
2. 異なる種類のサンドペーパーを使用する場合、研磨方向は 45 度 -90 度ずつ変更する必要があります。 従来のサンドペーパーによる研磨後の縞模様の影を解析できます。 別の種類のサンドペーパーに交換する前に、アルコールなどの洗浄液に浸した綿 100% で研磨面を注意深く拭いてください。表面に小さな砂利が残ると、その後の研磨作業全体が台無しになってしまいます。 このバケット洗浄プロセスは、サンドペーパー研磨からダイヤモンド研磨ペースト研磨に切り替える場合にも同様に重要です。 研磨を続ける前に、すべての粒子と灯油を完全に除去する必要があります。
3. #1200、#1500のサンドペーパーで研磨する場合は、ワーク表面の傷や焼けを防ぐため、特に注意してください。 軽い荷重をかけて二段階研磨で表面を研磨する必要があります。 各サンドペーパーで研磨する場合は、両面三方向間45度｛｛5｝｝度ずつ回転させて、両面二方向3回研磨してください。
3. ダイヤモンドを研削・研磨する際には次の点に注意してください。
1. この種の研磨、特に研磨はできるだけ軽い圧力で行う必要があります。
プリハードン鋼部品を細かい研磨ペーストで研磨する場合。 #8000 研磨ペーストを使用する場合、一般的な荷重は 100-200g/cm² ですが、この荷重の精度を維持するのは困難です。 これを簡単にするには、銅片を追加するなどして、木の細片に薄くて狭いハンドルを作成します。 竹ひごの一部を取り除いて柔らかくすることもできます。 これは、金型表面にかかる圧力が高くなりすぎないように研磨圧力を制御するのに役立ちます。
2. ダイヤモンドの研削および研磨を使用するときは、作業面をきれいにするだけでなく、作業者の手も注意深く洗浄する必要があります。
3. 各研磨時間は長すぎてはなりません。 時間が短いほど効果は高くなります。 研磨プロセスを長時間実行すると、孔食が発生する可能性があります。
4. 高品質の研磨結果を得るために、熱に弱い研磨方法や工具は避けてください。 例えば; 砥石で磨くと、砥石の熱によりオレンジピールが発生しやすくなります。
5. 研磨プロセスを停止するときは、ワークピースの表面がきれいであることを確認し、すべての研磨剤と潤滑剤を注意深く除去することが非常に重要です。 次に、金型防錆コーティングの層を表面にスプレーする必要があります。
4. 金型研磨品質を左右する要因
機械研磨は主に手作業で行われるため、依然として研磨技術が研磨品質を左右する主な要素です。 さらに、金型の材質、研磨前の表面状態、熱処理工程などにも関係します。良好な研磨品質を実現するには、高品質の鋼材が必須です。 鋼の表面硬度にばらつきや特性の違いがある場合、研磨困難が発生することがよくあります。 スチール内のさまざまな破片や細孔は研磨に適しません。
1. 硬度の違いが研磨プロセスに及ぼす影響
2. 硬度が高くなると研削は困難になりますが、研磨後の粗さは減少します。 硬度が増加するにつれて、より低い粗さを実現するために必要な研磨時間もそれに応じて増加します。 同時に硬度も上がり、磨きすぎの可能性が減ります。
3. ワーク表面状態が研磨工程に及ぼす影響
鋼材切断機の破砕工程では、熱や内部応力などにより表面に損傷が生じます。 不適切な切削パラメータは研磨効果に影響を与えるため、高速 CNC 仕上げが必要であり、加工切削量は 0.05-0.07mm.JN に制御されます。放電加工後の表面通常の機械加工や熱処理後の表面に比べて加工が難しくなります。 したがって、EDM 処理が終了する前に正確な EDM ドレッシングを使用する必要があります。そうしないと、表面に硬化層が形成されます。 EDM 仕上げ仕様の選択が不適切な場合、熱影響層の深さは最大 0.4mm に達する可能性があります。 硬化層の硬度は基本硬度よりも高いため、除去する必要があります。 したがって、粗研削プロセスを追加して、損傷した表面層を完全に除去し、均一に粗い金属表面を形成し、研磨の良好な基盤を提供することが最善です。
12.高光沢金型のメンテナンス
1. 金型ワークピースの表面は、空気と直接接触して錆が発生するのを防ぐために、通常、高級防錆剤で覆うか、ラップで密封する必要があります。
2. 破片や手がキャビティ表面に直接触れないようにしてください。
3. 鏡面を掃除するときは、高密度のペーパータオルに洗浄剤をスプレーし、上から下に優しくこすってください。前後にこすってはいけません。 医療用綿や布片は使用できません。 気管内の空気はゴミであり、湿気により作業面が損傷する可能性があるため、ガンを使用してワークピースに直接吹き付けることはできません。
4. 各金型の製造後、または金型の試行後、金型コアの錆びを防ぐために、金型の水路をガンで吹き飛ばしてきれいにする必要があります。
