射出成形における型締力は、射出プロセス中に金型の半分を一緒に保持する力です。溶融プラスチックが内部に流れ込むときに金型を閉じた状態に保つためには、この力が必要です。型締力の設定が低すぎると、金型が誤って開いてしまう可能性があります。これにより、完成したパーツにバリなどの欠陥が発生します。
プロセスは次のように機能します。
金型が閉じ、機械が型締力を加えます。
溶融プラスチックは高圧で金型に入ります。
プラスチックは金型を押し、金型を分離しようとします。
型締力はこの圧力に抵抗し、金型を閉じた状態に保ちます。
射出成形機から強力できれいな部品を得るには、型締力がどのように機能するかを理解する必要があります。
重要なポイント
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クランプ力は非常に重要です。プラスチックを射出するときに金型を閉じた状態に保ちます。の 正しい力で問題を止める フラッシュのように。また、部品が丈夫で滑らかであることも確認します。
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適切な型締力を見つけるには、部品の表面積にキャビティ圧力を掛けます。次に、安全係数を追加します。これは、マシンを正しく設定するのに役立ちます。
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部品を作成するときは、クランプ力に注意してください。これは問題を早期に発見するのに役立ちます。センサーを使用して圧力を一定に保ちます。これにより、部品の欠陥が阻止されます。
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クランプ力を強くしすぎないでください。力を入れすぎると型が割れる可能性があります。これにより、高額な修理が発生する可能性があります。安全を確保するために必要な力のみを使用してください。
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クランプ力の確認・変更 頻繁に。これにより、製品の品質が向上し、作業が迅速化されます。また、スクラップも減り、予定どおりに作業を進めることができます。
クランプ力の基本
クランプ力とは何ですか
クランプ力 金型をしっかり閉じた状態に保ちます。熱いプラスチックが急速に流入するときに、金型が開くのを防ぎます。機械はクランプ力をトン単位で測定します。一部のマシンには、 5トン未満 。ある人は 4,000トン以上 。必要な量はパーツのサイズと材質によって異なります。
注：クランプ力 フラッシュなどの問題を防ぐのに役立ちます 。バリは、プラスチックが金型から漏れ出るときに発生します。
クランプ力の仕組み
型締力により、金型の半分が非常に強く押し付けられます。開始すると、機械が金型を閉じて力を加えます。熱いプラスチックが金型を満たし、金型を押し開こうとします。型締力は、金型を閉じた状態に保持するのに十分な強さでなければなりません。
クランプ力を作るには主に 2 つの方法があります。
| 特徴 | 油圧システム | システムの切り替え |
|---|---|---|
| クランプ力の発生 | 加圧流体を使用します | メカニカルリンケージを使用 |
| 利点 | 高い力、正確な制御 | エネルギー効率が高く、小型金型のコストが低い |
| 制限事項 | より多くのエネルギー使用、より遅い速度 | 潤滑が必要、大型金型には不向き |
油圧システムは、圧力のかかった流体を使用して力を生み出します。これらのシステムは強力な力と良好なコントロールを提供します。トグルシステムは可動部品を使用して力を生み出します。小型の金型に適しており、エネルギーを節約します。
射出成形における役割
クランプ力は重要です 良い部品を作る 。十分な力を加えないと、金型が開いてしまう可能性があります。これによりプラスチックが漏れ出し、バリが発生します。力が強すぎると、金型を傷つけたり、消耗が早くなったりする可能性があります。
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クランプ力 keeps the mold closed tight.
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欠陥を阻止し、金型を保護します。
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良い部品と安全な機械には適切な力が必要です。
ヒント: クランプ力を設定するには、必ずパーツの表面積と材料のトン数係数を確認してください。
部品の表面積にトン数係数を掛けることで、必要な型締力を見つけることができます。たとえば、部品が 36 平方インチでトン数係数が 5 の場合、180 トンの型締力が必要になります。
射出成形において型締力は非常に重要です。正しく設定すれば、丈夫できれいな部品が得られ、金型の寿命も長くなります。
なぜクランプ力が重要なのか
製品の品質への影響
成形部品の見栄えが良く、うまく組み合わされるようにしたいと考えています。適切なクランプ力は、この目標を達成するのに役立ちます。十分な力を加えないと、次のような問題が発生する可能性があります。
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部品の歪み 、製品の形状とサイズが変わります。
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フラッシュ。余分なプラスチックが漏れ出て、不要なエッジが形成されます。
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寸法の不一致、設計と一致しない部品の作成。
クランプ力を正しく設定すると、これらの問題を防ぐことができます。また、歩留まりも向上します。つまり、各サイクルからより多くの良好な部品が得られることになります。以下の表は、適切な設定が製品の品質にどのように役立つかを示しています。
| 証拠の説明 | 調査結果 |
|---|---|
| 最適なクランプ力によりバリ不良を防止し、 歩留まりが向上します . | 力設定と製品品質の間の直接的なリンク。 |
| 型締力が低いと金型の剥離が大きくなり、形状に影響を与えます。 | クランプが不十分だと、成形部品の品質が損なわれる可能性があります。 |
| タイバーの伸びは部品の形状と重量に関係します。 | これを使用して、パーツの一貫性を高めることができます。 |
ヒント: 成形後は、パーツにバリや歪みがないか必ず確認してください。これらのサインは、クランプ力を調整する必要があるかどうかを示します。
金型の安全性と保護
型を長持ちさせたい場合は、型を保護する必要があります。型締力が強すぎると金型が損傷する可能性があります。ひび割れ、へこみ、さらには漏れが見られる場合があります。時間が経つと、このストレスにより金型の寿命が短くなり、高額な修理が必要になる可能性があります。カビの損傷の一般的な兆候は次のとおりです。
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傷や変形
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金型の寿命の低下
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金型の破損
力が弱すぎると、型が滑ったり、剥がれたりする可能性があります。これによりプラスチックが流出し、欠陥が発生します。常にチェックする必要があります 緩んでいる、または滑っている 製造時の金型。
プロセス効率
適切なクランプ力により、機械がスムーズに動作します。力を正しく設定すると、スクラップ率が減り、ダウンタイムが回避されます。力が弱すぎると、より多くの部品が拒否され、材料が無駄になる可能性があります。使用しすぎると、金型が損傷し、プロセスが遅くなる危険があります。
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適切な力でサイクル時間を短縮します。
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より良い部品を製造し、修理を減らすことでコストを節約できます。
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生産はスケジュール通りに進みます。
注: 効率的な成形は、適切な型締力から始まります。プロセスを正常に実行し続けるために、設定を頻繁に確認してください。
クランプ力の計算
計算における重要な要素
クランプ力を計算するときは、多くのことを考慮する必要があります。これらは、金型に最適な機械と設定を選択するのに役立ちます。
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の 最高のクランプ圧力 マシンが処理できるかどうかが重要です。この数値を決して超えないでください。
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の size of your machine should match your mold. If the machine is too big, you waste power and money.
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センサーはクランプ圧力を監視および制御するために使用されます。これらはプロセスを安定的に保つのに役立ちます。
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の 部品の形状と材料の種類 問題。これらにより、投影面積とキャビティ圧力が変化します。
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の Melt Flow Index (MFI) tells you how much force you need. High MFI materials need less force.
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パーツが厚いか深い場合は、さらに力が必要になる場合があります。
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の number and size of gates in your mold can change the pressure needed.
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トルクはボルトを回すのに役立ちます 型を固定するものです。ボルト径によって使用できる力が変わります。摩擦により、トルクから得られる力が変わります。
ヒント: 金型に適合する最小の機械を使用するようにしてください。これによりエネルギーが節約され、コストが削減されます。
標準的な公式
必要なクランプ力を推測する簡単な公式があります。
クランプ力 (トン) = 投影面積 (平方インチ) × キャビティ圧力 (トン/平方インチ) × 安全率-
投影面積 射出圧力がかかる成形品の面積です。長方形の場合は、長さと幅を掛けます。円の場合は、半径の 2 乗の π を使用します。
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キャビティ圧力 材質や部品の形状により異なります。ほとんどのプラスチックは 1 平方インチあたり 3 ～ 6 トンを使用します。
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安全係数 通常は 1.1 ～ 1.3 の間です。これにより、突然の圧力上昇から金型が安全に保たれます。
ボルトのトルクからクランプ力を求める場合は、次の式を使用します。
クランプ力（F）＝（トルク×K）／D-
トルク ボルトを回すために使用する力です。
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K は摩擦に依存する数値です。
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D ボルトの直径です。
注: 計算には必ず材料グループ係数を追加してください。これにより、答えがより正確になります。
実践例
例を見てみましょう。丸いポリプロピレン容器を成形したいと考えています。金型には 8 つのキャビティがあります。各キャビティの幅は 70 mm です。
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円の公式を使用します。
面積 = π × (直径)² / 4
面積 = 3.14 × (7 cm)² / 4
面積 = 3.14 × 49 / 4
面積 = 153.86 / 4
面積 = 38.47 cm²
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総投影面積を求めます。
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総面積 = キャビティあたりの面積 × キャビティの数
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総面積 = 38.47 cm² × 8 = 307.76 cm²
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キャビティの圧力を推測します。
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ポリプロピレンの場合、1cm2 あたり約 0.5 トンを使用します。
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クランプ力を求めます。
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クランプ力 = 総面積 × キャビティ圧力
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クランプ力 = 307.76 cm2 × 0.5 トン/cm2 = 153.88 トン
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安全係数を追加します。
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最終型締力 = 153.88 トン × 1.2 = 184.66 トン
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したがって、少なくとも 185 トンの型締力を与える機械が必要です。
力を入れすぎるとエネルギーが無駄になり、型が壊れる可能性があることに注意してください。使用量が少なすぎると、バリや不良部品が発生します。
ここにあります よくある間違いの表 そしてそれらを回避する方法:
| 間違い | 問題 | ヒント |
|---|---|---|
| クランプ力の過大評価 | 金型の損傷とエネルギー使用量の増加 | 慎重に計算して設定をテストしてください |
| クランプ力の過小評価 | 金型が開いて部品が外れてしまう | 適切なキャビティ圧力と投影面積を使用する |
| 材料の粘度を忘れる | 間違った力の計算 | 材料グループの係数を数学に追加します。 |
最良の結果を得るには、計算を確認し、制作中に設定を変更してください。
クランプ力の最適化
適切なクランプ力の設定
正しいクランプ力を設定する必要があります。これにより、金型が安全に保たれ、部品が良好に保たれます。まず、金型を閉じるときに機械が適切な力をキログラム単位で使用していることを確認します。クランプ時間を変更して、金型付近で機械の速度が低下するようにします。これにより、損傷を防ぎ、クランプをより正確に行うことができます。クランプ時間が長すぎると、正しくクランプできない可能性があります。クランプ時間が短すぎると、サイクルが長くなる可能性があります。
クランプ力を設定するためのヒントをいくつか紹介します。
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必要な力だけを使用してください。力を入れすぎると金型を傷つける可能性があります。
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力を設定する前に、投影面積とキャビティ圧力を確認してください。
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熱膨張に備えて少し余分なスペースを残してください。
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大きな金型には新しい型締システムを使用します。
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力を均等に分散させるために金型を強化します。
ヒント: マシンを正常に動作させるために、常に定期的なメンテナンスを行ってください。
監視とトラブルシューティング
製造中はクランプ力に注意する必要があります。リアルタイムで監視することで、問題を早期に発見できます。 ロードセルでクランプ圧力をチェック 接点で。キャビティ圧力センサーは金型内の圧力をチェックします。これらのツールは、力を素早く変更し、安定した状態を維持するのに役立ちます。
クランプ力に変化が見られる場合は、次のことを確認してください。
| トラブルシューティングの手順 | 説明 |
|---|---|
| マシンの設定を評価する | 金型や製品に合わせて設定を確認・変更してください。 |
| コンポーネントの保守 | 力の変化を防ぐために、すべての部品を清潔で良好な状態に保ちます。 |
| デザイン・素材の調整 | 適切な力が得られない場合は、金型の設計や材料を変更してください。 |
パーツ内のショートパンツやフラッシュを探すこともできます。金型とクランプが正しく並んでいることを確認してください。力が製品タイプと一致していることを必ず確認してください。
よくある間違いと解決策
多くの人がクランプ力に関して同じ間違いを犯します。よくある問題とその解決方法をいくつか示します。
| チャレンジ | 解決策 |
|---|---|
| クランプ力が不十分です | 金型の安全性と部品の品質の両方のために圧力のバランスをとります。 |
| 過剰なクランプ圧力 | 制御されたシステムを使用して、過剰な力を停止します。 |
| より適切に配置するには、セルフセンタリングバイスを使用してください。 | |
| 不安定なクランプ | より良い表面仕上げを得るには、均一な力を使用してください。 |
力を入れすぎると、部品が火傷する可能性があります。使用量が少ないとバリやバリが発生する場合があります。自動化システムは、最適な設定を見つけて廃棄物を減らすのに役立ちます。
注: 常にプロセスを監視し、必要に応じて設定を変更してください。これにより、部品の強度が保たれ、金型が安全に保たれます。
射出成形における型締力の制御に役立ちます。の 右のクランプ力 型を閉じたままにします。問題を防ぎ、コストを節約します。従うべき手順は次のとおりです。
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パーツの面積を見つけて、適切な式を選択してください。
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圧力と面積からクランプ力を計算します。
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安全係数を追加し、必要に応じて変更します。
優れた型締力は製品の品質を向上させ、機械の正常な動作を助け、金型の寿命を延ばします。のようなルール ASTM D3641 物事を行うための最良の方法を示します。
| 標準 | 説明 |
|---|---|
| ASTM D3641 | 標準 Practice for Injection Molding Test Specimens of Thermoplastic Materials |
学習を続け、これらの手順を使用して、毎回より良い結果を得ることができます。
よくある質問
クランプ力の設定が低すぎるとどうなりますか?
バリや部品の欠陥が見られる場合があります。射出中に金型が開く可能性があります。これによりプラスチックが漏れ出します。これらの問題を回避するには、常に設定を確認してください。
金型に適した型締力をどうやって知ることができますか?
パーツの投影面積を計算する必要があります。これにキャビティ圧力を乗算し、安全係数を追加します。これは、正しいマシンと設定を選択するのに役立ちます。
型締力が強すぎると金型が損傷する可能性がありますか?
はい、力を入れすぎると金型が割れたり変形したりする可能性があります。修理費用が高額になり、金型の寿命が短くなる危険があります。安全な操作に必要な力だけを設定してください。
クランプ力が製品の品質に影響を与えるのはなぜですか?
型締力により金型を閉じた状態に保ちます。適切な形状とサイズの部品が得られます。力加減を間違えますと、バリや歪み、フィット感の低下などが発生する場合がございます。
クランプ力の設定をどれくらいの頻度で確認する必要がありますか?
実稼働を実行する前に設定を確認する必要があります。定期的なチェックは、問題を早期に発見するのに役立ちます。これにより、プロセスの効率性と部品の強度が維持されます。
