1. 収縮率
熱可塑性樹脂成形収縮率の形状と計算方法は上記の通りです。 熱可塑性プラスチックの成形収縮に影響を与える要因は次のとおりです。
1. プラスチックの種類 熱可塑性プラスチックの成形プロセスでは、結晶化による体積変化、強い内部応力、プラスチック部品に凍結した大きな残留応力、強い分子配向などの要因により、収縮率は通常の熱可塑性プラスチックよりも低くなります。熱硬化性プラスチックのこと。 より大きく、より広い収縮範囲、明確な方向性、および成形後の収縮。
2. プラスチック部品の特性 成形時、溶融材料はキャビティ表面に接触し、外層は直ちに冷却されて低密度の固体シェルを形成します。 プラスチックの熱伝導率が低いため、プラスチック部品の内層はゆっくりと冷却されて、大きく収縮する高密度の固体層を形成します。 したがって、壁が厚く、冷却が遅く、厚い高密度層を持つものはより収縮します。 また、インサートの有無、インサートの配置や数量は、材料の流れ方向、密度分布、耐収縮性に直接影響します。 したがって、プラスチック部品の特性は、収縮の大きさと方向性に大きな影響を与えます。
3. 供給入口の形状、サイズ、分布などの要因は、材料の流れ方向、密度分布、圧力保持と供給効果、および成形時間に直接影響します。 直接供給口および断面の大きな供給口 (特に厚い部分) は収縮が小さくなりますが、方向性が大きくなりますが、幅が広くて長さが短い供給口は方向性が低くなります。 供給入口に近いもの、または材料の流れ方向に平行なものは、より収縮します。
4. 成形条件：金型温度が高く、溶融材料の冷却が遅く、密度が高く、収縮が大きくなります。 特に結晶性材料の場合、結晶性が高く体積変化が大きいため、収縮が大きくなります。 金型の温度分布は、プラスチック部品の内部および外部の冷却と密度の均一性にも関連しており、各部品の収縮と方向性に直接影響します。 さらに、保持圧力と保持時間も収縮に大きな影響を与えます。 圧力が高く、時間が長い場合、収縮は小さいですが方向性があります。
射出成形圧力が高く、溶融材料の粘度差が小さく、層間のせん断応力が小さく、離型後の弾性反発力が大きいため、収縮率を適切に低減できる。 材料温度が高く、収縮は大きいですが、方向性は小さいです。 したがって、成形時の金型温度、圧力、射出速度、冷却時間などのさまざまな要素を調整することによっても、プラスチック部品の収縮率を適切に変化させることができます。
金型を設計する際には、各種プラスチックの収縮範囲、プラスチック部品の肉厚と形状、供給口の大きさと分布に基づいて、プラスチック部品の各部の収縮率を経験に基づいて決定し、次に、キャビティのサイズが計算されます。 高精度のプラスチック部品の場合、収縮率の制御が難しい場合は、一般に次の方法が適しています。
デザイン金型：
①プラスチック部品の外径の収縮率を小さく、内径の収縮率を大きく設定し、金型検査後の修正の余地を残します。
② 金型を試作し、注湯システムの形状、寸法、成形条件を決定します。
③ 後加工するプラスチック部品の寸法変化は後加工後に測定する必要があります（測定は離型後 24 時間後に行う必要があります）。
④実際の収縮状況に合わせて金型を修正します。
⑤金型を再度試し、プロセス条件を適切に変更して、プラスチック部品の要件を満たすように収縮値をわずかに修正します。 写真
2. 流動性
流動性は 3 つのカテゴリに分類されます。
①流動性が良い：PA、PE、PS、PP、CA、ポリ(4)メチルペンテン。
②中流動性ポリスチレン系樹脂（ABS、AS等）、PMMA、POM、ポリフェニレンエーテル；
③流動性の悪いPC、硬質PVC、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリールスルホン、フッ素樹脂。
1. 熱可塑性プラスチックの流動性は、一般に分子量、メルトインデックス、アルキメデス螺旋流長、見掛け粘度、流量比（流長/プラスチック部品肉厚）などの一連の指標から分析できます。
分子量が小さく、分子量分布が広く、分子構造の規則性が悪く、メルトインデックスが高く、スパイラルフロー長が長く、見掛け粘度が小さく、流量比が大きいため、流動性が良好です。 同じ品名のプラスチックについては、説明書を確認して流動性が適切かどうかを判断する必要があります。 射出成形用。
2. 各種プラスチックも様々な成形要因により流動性が変化します。 主な影響要因は次のとおりです。
①温度 材料温度が高いほど流動性は大きくなりますが、プラスチックによっても違いがあり、PS（特に耐衝撃性やMFR値が高い）、PP、PA、PMMA、変性ポリスチレン（ABS、ASなど）の流動性は異なります。 、PC、CAなどのプラスチックは温度により大きく変化します。 PE および POM の場合、温度の上昇または下降は流動性にほとんど影響を与えません。 したがって、前者は成形時の流動性を制御するために温度を調整する必要があります。
② 加圧射出成形の圧力が高くなると、溶融材料のせん断力が大きくなり、流動性が高まります。 特にPEやPOMは敏感なため、成形時の射出成形圧力を調整して流動性をコントロールする必要があります。
③金型構造の注湯システムの形状、サイズ、レイアウト、冷却システムの設計、溶融材料の流動抵抗（表面仕上げ、供給路断面の厚さ、キャビティの形状、排気システムなど）およびその他の要因が、鋳型内の溶融材料の流れに直接影響します。キャビティ 溶融材料の温度が低下し、流動抵抗が増加すると、溶湯内の実際の流動性は低下します。
金型を設計する際には、使用するプラスチックの流動性に基づいて合理的な構造を選択する必要があります。 成形時には、材料温度、金型温度、射出圧力、射出速度などを制御し、成形ニーズに合わせて充填状況を適切に調整することもできます。
3. 結晶化度
熱可塑性プラスチックは、凝縮しても結晶化しないという事実に応じて、結晶性プラスチックと非晶質（アモルファスとも呼ばれる）プラスチックの 2 つのカテゴリーに分類できます。
いわゆる結晶化現象とは、プラスチックが溶融状態から凝縮状態に変化する際に、分子が独立して動き完全に無秩序になり、分子が自由に動かなくなりわずかに固定された位置に落ち着く傾向が見られる現象です。分子を規則的なモデルに配置します。 現象。
これら 2 種類のプラスチックを区別するための外観基準は、厚肉プラスチック部品の透明度によって決まります。 一般に、結晶性材料は不透明または半透明（POM など）であり、非晶質材料は透明（PMMA など）です。
ただし、例外もあります。 例えば、ポリ(4)メチルペンテンは結晶性プラスチックですが透明度が高く、ABSは非晶質ですが透明ではありません。
金型を設計し、射出成形機を選択する際には、結晶性プラスチックに関する次の要件と注意事項に注意を払う必要があります。
① 材料温度を成形温度まで上昇させるには多量の熱を必要とするため、可塑化能力の大きな装置を使用する必要があります。
②冷却・回復時に多量の熱を放出しますので、十分に冷却する必要があります。
③溶融状態と固体状態の比重差が大きいため、成形収縮が大きく、ヒケやポアが発生しやすい。
④冷却が早く、結晶性が低く、収縮が小さく、透明性が高い。 結晶化度はプラスチック部品の壁の厚さに関係します。 壁が厚いということは、冷却が遅くなり、結晶化度が高く、収縮が大きくなり、物理的特性が向上することを意味します。 したがって、結晶性材料の金型温度は必要に応じて制御する必要があります。
⑤ 異方性が大きく、内部応力が大きい。 離型後の未結晶分子は結晶化を続ける傾向があり、エネルギーの不均衡な状態にあり、変形や反りを起こしやすくなります。
⑥結晶化温度範囲が狭く、未溶解材料が金型に注入されたり、供給口が詰まりやすい。
4. 熱に弱いプラスチック、加水分解しやすいプラスチック
1. 熱感受性とは、一部のプラスチックが熱に対してより敏感であることを意味します。 高温で長時間加熱したり、供給口の断面積が小さすぎたり、せん断効果が大きい場合には、材料の温度が上昇し、変色、劣化、分解しやすくなります。 このような傾向がある特殊な性質を持ったプラスチックを感熱性プラスチックといいます。
硬質PVC、ポリ塩化ビニリデン、酢酸ビニル共重合体、POM、ポリクロロトリフルオロエチレンなど。 熱に弱いプラスチックは分解するとモノマー、ガス、固体などの副生成物が発生します。 特に、分解ガスの中には、人体、機器、金型に対して刺激性、腐食性、有毒性のあるものがあります。
したがって、金型の設計、射出成形機の選定、成形には注意が必要です。 スクリュー射出成形機を選定してください。 注湯システムの断面積は大きくする必要があります。 モールドとバレルはクロムメッキする必要があります。 コーナーラグ素材があってはなりません。 成形温度とプラスチック含有量は厳密に管理する必要があります。 熱に弱い性質を弱めるために安定剤を加えます。
2. プラスチック（PC など）の中には、微量の水分を含んでいる場合でも、高温高圧下では分解するものがあります。 この性質を加水分解性といいますが、事前に加熱乾燥する必要があります。
5. 応力亀裂とメルトフラクチャー
1. プラスチックの中には応力に弱いものもあります。 成形時に内部応力がかかりやすく、脆くて割れやすいです。 プラスチック部品は外力や溶剤の作用により亀裂が発生します。
このため、耐クラック性を向上させるために原材料に添加剤を添加することに加え、内部応力を低減し耐クラック性を高めるためには、原材料の乾燥や成形条件の適切な選択に注意を払う必要があります。 応力集中を最小限に抑えるために、合理的なプラスチック部品の形状を選択し、インサートやその他の手段を取り付けないようにする必要があります。
金型を設計するときは、プラスチック部品が離型しないように、離型勾配を大きくし、合理的な供給入口と排出機構を選択し、成形中に材料温度、金型温度、射出圧力、冷却時間を適切に調整する必要があります。冷たすぎて脆い。 、成形後、耐クラック性を向上させ、内部応力を除去し、溶剤との接触を防ぐために、プラスチック部品を後処理する必要があります。
2. 一定のメルトフローレートで溶融したポリマーが一定温度でノズル孔を通過する際に一定の値を超えると、メルトラプチャーと呼ばれる明らかな横方向の亀裂が溶融表面に発生し、外観や物理的損傷を引き起こします。プラスチック部品の特性。
したがって、メルトフローレートの高いポリマーを選択する場合は、ノズル、ランナー、フィード入口の断面積を大きくし、射出速度を下げ、材料温度を高める必要があります。
6. 熱性能と冷却速度
1. 各種プラスチックは比熱、熱伝導率、熱変形温度などの熱特性が異なります。 比熱の高い材料の可塑化には多くの熱が必要となるため、可塑化能力の大きな射出成形機を選択する必要があります。 熱変形温度が高いプラスチックは冷却時間が短く、早期に離型できますが、離型後の冷却変形を防止する必要があります。
熱伝導率の低いプラスチック（イオンポリマーなどは冷却速度が非常に遅い）は冷却速度が遅いため、十分に冷却して金型の冷却効果を高める必要があります。 ホットランナー金型は、比熱が低く熱伝導率の高いプラスチックに適しています。 比熱が高く、熱伝導率が低く、熱変形温度が低く、冷却速度が遅いプラスチックは高速成形には適していません。 適切な射出成形機の選定と金型冷却の強化が必要です。
2. 各種プラスチックは、その種類の特性やプラスチック部品の形状に応じて適切な冷却速度が必要です。 したがって、一定の金型温度を維持するには、成形要件に応じて金型に加熱および冷却システムを装備する必要があります。 材料温度が金型温度を上昇させる場合、離型後のプラスチック部品の変形を防ぎ、成形サイクルを短縮し、結晶化度を低下させるために、金型を冷却する必要があります。
プラスチックの廃熱が金型を一定の温度に保つのに十分ではない場合、冷却速度を制御し、流動性を確保し、充填条件や制御を改善するために、金型を一定の温度に保つための加熱システムを金型に装備する必要があります。プラスチック部品のゆっくりとした冷却。 厚肉プラスチック部品の内外の冷却不均一を防ぎ、結晶化度を高めるなど。
流動性が良いもの、成形面積が大きいもの、材料温度にばらつきがあるものなどは、プラスチック部品の成形条件に応じて加熱と冷却を交互に使用したり、局所的な加熱と冷却を併用したりする場合があります。 この目的のために、金型には対応する冷却または加熱システムが装備されている必要があります。
7. 吸湿性
プラスチックにはさまざまな添加剤が含まれているため、水分との親和性が異なります。 したがって、プラスチックは水分を吸収するもの、水分が付着しやすいもの、水分を吸収せず水分が付着しにくいものに大別されます。 材料中の含水率は許容範囲内に管理する必要があります。 高温高圧下で水が気体化したり、加水分解して樹脂が発泡したり、流動性が低下したり、外観や機械的特性が低下します。
したがって、吸湿性プラスチックは、使用中の水分の再吸収を防ぐために、必要に応じて適切な加熱方法と仕様を使用して予熱する必要があります。
