成形部品が間違ったサイズになってしまう理由
プラスチックは金属のようには動作しません。溶けたプラスチックが金型に充填されて冷えると、プラスチックは収縮します。パーツを作りたい正確なサイズに金型をカットした場合、毎回パーツが小さすぎます。それが部品の寸法が合わない最初で最大の理由です。
しかし、収縮だけが原因ではありません。寸法偏差の主な原因は次のとおりです。
金型内で適切に補正されなかった材料の収縮
冷却が不均一で反りの原因となる
部品全体で異なる肉厚
材料を不均一に押すゲート位置
プロセスパラメータが実績のある範囲から外れてしまう
材料がどの程度収縮するかを測定するための参照標準は ASTM D955 です。優れた寸法精度の射出成形は、後から修正するのではなく、材料の収縮挙動を理解し、それに基づいて金型を設計することから始まります。
材料の収縮: 最大の犯人
すべてのプラスチックは冷えると収縮しますが、すべてが同じ量だけ収縮するわけではありません。これは正しく理解するために最も重要な数字です。
一般的な金型収縮範囲はおおよそ次のようになります。
ABS：約0.4～0.7パーセント
ポリプロピレン（PP）：約1.0～2.5パーセント
ポリカーボネート（PC）：約0.5～0.7パーセント
ナイロン（PA）：0.8～2.0％程度
マウス シェル射出成形金型は、通常、ABS または ABS ブレンドで成形されます。その理由の 1 つは、収縮が低く予測可能であるため、ぴったりとフィットするハウジングを持ちやすくなることです。{0}}実際に収縮補正がどのように機能するかは次のとおりです。
生産で使用する正確な材料とグレードを特定する
公開されている収縮率を調べて、部品の形状に基づいて調整します。
金型キャビティを最終部品よりも収縮分だけ少し大きめにカットします。
最初のトライアルで確認し、必要に応じて{0}}鋼材を微調整します
多くの購入者が陥る罠は、金型の製作後に材料を変更することです。 ABS 用に金型を設計し、コストを節約するために高収縮材料に切り替えると、部品のサイズが小さくなり、簡単に修正することはできません。-型をカットする前に材料をロックします。
金型冷却設計による寸法の制御方法
ここで、ほとんどの人が気づいていないことがあります。部品がどの程度均等に冷却されるかが、最終的なサイズと形状に大きな影響を与えるということです。
部品の片側がもう一方の側よりも早く冷却されると、部品が反ります。不均一に加熱された金属片のように、冷却の遅い側に曲がります。-マウスのシェルのベースのような平らな部分では、小さな反りであっても、上半分に嵌合しようとすると、フィットの問題が発生します。
優れた冷却設計により、次のようにしてこの問題が解決されます。
キャビティの周囲に冷却チャネルを均等に配置
キャビティ表面からのチャネル距離を一定に保つ
難しい形状に対してコンフォーマル冷却 (部品の形状に従うチャネル) を使用する
コア側とキャビティ側の冷却のバランスをとる
マウス シェルの金型設計作業では、冷却レイアウトを単なるサイクル タイム ツールではなく、寸法ツールとして扱います。{0}}均等に冷却すると、部品が平らになり、平らな部品が正しく組み立てられます。
肉厚の均一性
プラスチック部品には均一な肉厚が必要です。ある領域の壁が厚くなると、その領域は熱をより長く保持し、収縮が大きくなり、周囲のジオメトリも一緒に引っ張られます。
マウスのシェルは通常 1.5 ～ 2.5 mm 程度の薄い壁の部品であり、その壁を一定に保つことが寸法を保持するための鍵の 1 つです。-ネジのボスなど、厚い部分を避けることができない場合は、プラスチックの固い塊を残すのではなく、壁を平らに保つためにその部分をくり抜くことが解決策です。
これは私たちがよく見るシナリオです。バイヤーは、頑丈なネジボスと厚い補強リブを備えたマウスシェルデザインを持ってきました。最初の直感は、描いたとおりに成形することです。しかし、これらの厚い部分は周囲の薄い壁よりも大きく収縮し、表面にヒケや反りが生じます。修正は設計にあります。ボスを空洞にし、リブを肉厚の約 60% まで薄くすることで、パーツがその形状を保持します。この種の見直しは設計段階では費用がかからず、後で金型を修正する手間も省けます。
ゲート設計とその精度への影響
ゲートは、溶融プラスチックがキャビティに入る場所です。その位置は、プラスチックがどのように流れるか、どのように保たれるか、そして最終的には部品の寸法がどのように変化するかに影響します。
ゲートの配置が不適切だと保圧が不均一になり、成形品の一部の領域に他の領域よりも多くの材料圧力がかかることになります。その結果、部品全体の寸法にばらつきが生じます。マウス シェルのような対称パーツの場合は、中央にバランスの取れたゲートまたは適切にバランスの取れたマルチゲート レイアウトを使用することで、均一な充填を維持できます。-
ゲートのタイプも重要です。一般的な選択肢にはそれぞれ精度と外観のトレードオフがあり、適切な選択は、完成品のゲート マークをどこに隠すことができるかによって決まります。-
寸法に影響を与えるプロセスパラメータ
金型が正しく構築されたら、成形プロセスが最後の手段となります。寸法を最も大きく動かすパラメータは次のとおりです。
保持圧力: 圧力が高いほど、より多くの材料が詰め込まれ、部品がわずかに大きくなります
溶融温度: 材料がどのように流れ、収縮するかに影響します。
冷却時間: 短すぎると、突き出し後も成形品が収縮し続ける
射出速度: 保圧と内部応力に影響します
重要な原則は、プロセスでは寸法を微調整するものであり、設計が間違っていた金型を救済するものではないということです。{0}サイズを達成するためだけに極端な設定でプロセスを実行している場合、本当の問題は通常、型の中にあります。優れた射出成形収縮制御が設計段階で組み込まれています。
厳しい許容範囲を維持する方法
寸法精度に対する当社のアプローチはフロントローディングです。{0}}鋼材を切断する前に、製造レビューのための設計を実行し、厚い部分、不均一な壁、公差リスクにフラグを立てます。--特定の材料の収縮をモデル化し、均一な冷却を設計し、ゲートのバランスをとります。
最初の試行の後、完全な CMM レポートで検証し、必要に応じて鋼材を調整します。鋼はいつでも取り除くことができますが、元に戻すことはできないため、推測したり期待したりするのではなく、安全な側でキャビティを切断し、精製します。
マウスシェルのような精密なハウジングの場合、その規律あるプロセスが、きれいにカチッとはまる部品と、組み立てのたびに苦労する部品を分離します。
よくある質問
Q: 射出成形部品のサイズが間違っているのはなぜですか?
A: 最も一般的な理由は、金型の設計時に収縮が適切に補正されなかったことです。プラスチックは冷えると収縮するため、金型のキャビティを最終部品よりもわずかに大きくカットする必要があります。その他の原因には、不均一な冷却、一貫性のない壁の厚さ、範囲外のプロセス設定などがあります。
Q: プラスチック部品は成形後にどれくらい収縮しますか?
答え: 素材によります。 ABS は約 0.4 ～ 0.7 パーセント収縮しますが、ポリプロピレンは 1.0 ～ 2.5 パーセント収縮する可能性があります。これが、金型を構築する前に材料をロックすることが非常に重要である理由です。 ASTM D955 は、収縮を測定するための標準的な基準です。
Q: 寸法偏差を完全になくすことができる金型設計は可能ですか?
A: かなり近づくことができます。適切な収縮補正、均一な冷却、および均一な壁を備えた優れたマウス シェル金型設計により、ほとんどのずれが解消されます。その後、成形プロセスで残りの部分を微調整します。-不適切な設計の金型を完全に救済するプロセスは存在しないため、設計段階で精度が勝負されます。
Q: 射出成形ではどの程度の公差を達成できますか?
A: 標準の射出成形では、ISO 294 フレームワークで参照されている公差が維持されており、精密な工具と厳密なプロセス制御により、より厳しい公差を達成できます。重要なのは、どの側面が本当に重要であるかを特定し、労力とコストが重要な部分に費やされるようにすることです。
Q: 精密マウスシェル射出成形金型メーカーはどこで見つけられますか?
A: 鋼材を切断する前に製造レビューのための設計を実行し、特定の材料の収縮をモデル化し、CMM レポートで部品を検証するサプライヤーを探してください。{0}{0}{1}設計段階で寸法リスクを把握できる工場は、単に工具の最低価格を提示する工場よりもはるかに多くのコストを節約できます。
部品の寸法を無料で確認してください
マウス シェル射出成形金型やぴったりフィットするプラスチック ハウジングを開発している場合は、部品設計をお送りください。{0}ツールに費用をかける前に、製造レビューのために無料の設計を実施し、寸法上のリスクがどこにあるのかを正確にお知らせします。--
