概要
射出成形の収縮と反りは、不均一な冷却、材料特性、部品の形状によって引き起こされます。それらを制御するには、最適化された金型設計、材料選択、およびプロセスパラメータが必要です。
- 収縮率: 冷却後の部品寸法の縮小 ( ほとんどの熱可塑性プラスチックでは 0.2% ～ 2% )
- 反り: 部品全体の収縮差によって引き起こされる変形
- 主要な制御要因: 材質、肉厚、ゲート位置、冷却速度、金型温度
簡単な要点:
- 均一な壁厚と適切なゲートを維持します。
- 精度を高めるために低収縮材料を選択する
- 冷却チャネルとプロセスパラメータを最適化する
収縮の原因は何ですか?
収縮とは、プラスチックが冷えて固まるときの自然な収縮です。主な原因は次のとおりです。
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材料の収縮率: 各プラスチックの種類には固有の収縮があります。
- ABS: 0.4 ～ 0.7%
- ポリカーボネート：0.5～0.7%
- ナイロン 6: 1 ～ 2%
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冷却勾配: 不均一な冷却は不均一な収縮につながります。
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パッキングと射出圧力: 充填が不十分だと内部応力が残ります。
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パーツの形状: 厚い部分は薄い部分よりも大きく収縮します。
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金型温度: 金型温度を高くすると、収縮のばらつきは小さくなりますが、サイクル タイムが長くなる可能性があります。
反りの原因は何ですか?
反りとは、成形部品の曲がり、ねじれ、歪みのことです。一般的な原因:
- 収縮差: 厚みが不均一だと曲がりの原因となります。
- 繊維方向: 繊維強化プラスチックでは、収縮は流れの方向によって異なります。
- 残留応力: 急速冷却または高い射出速度は応力を引き起こします。
- ゲート位置: 不適切な配置により不均一な流れパターンが生じます。
- サポートされていない機能: 壁やリブが長く支えられていないと、反る危険性が高くなります。
収縮と反りの制御技術
| 因子 | 制御方法 | 数値目標・具体例 |
|---|---|---|
| 肉厚 | 均一な壁を維持する | 最大±10%の変動 |
| 材質 | 低収縮樹脂 | ABS：0.4～0.6％、PA66：1～1.5％ |
| ゲートの位置 | 中央ゲートまたはバランスゲート | 流れの長さを最小限に > 150 mm |
| 冷却速度 | チャンネルと温度を最適化する | 金型温度: ABS の場合は 50 ～ 80°C、ΔT < 5°C |
| 保圧圧力 | 空洞を埋めるように調整する | 射出圧力の 50 ～ 70% |
| 金型設計 | リブ、サポート、抜き勾配を含む | 抜き勾配: 1 ～ 3° |
| シミュレーション | CAE予測 | 反り < 0.5 mm |
OEM エンジニアのためのベスト プラクティス
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製造容易性を考慮した設計 (DFM)
- 急激な変化を避ける
- 均一な肉厚を維持する
- リブを配置して広い平らな領域を強化します
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材質 Selection
- 重要な寸法には低収縮プラスチックまたは繊維入りプラスチックを使用する
- 熱膨張係数 (CTE) を確認する
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プロセスの最適化
- 射出速度の制御
- 適切な梱包と冷却を使用する
- 金型温度を均一に保つ
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シミュレーション & Prototyping
- Moldflow または同等のソフトウェアを使用する
- 金型製作前に収縮や反りを予測
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品質管理
- ノギスまたは三次元測定機で収縮を測定
- 重要な表面の平坦度を検査する
現実世界の例
問題: ABS 工業用ハウジングは 200 mm パネル全体で 1.5 mm 歪みました。
解決策:
- デュアルバランスゲート
- 最適化された冷却チャネルによりΔT < 3°C を削減
- 剛性を高めるためにリブを追加
結果: 反りは0.3mmと許容範囲内に抑えられています。
重要なポイント
- 収縮と反りは固有のものですが、射出成形では管理可能です。
- 制御には必要なもの 材料の選択、金型設計、プロセスの最適化、およびシミュレーション .
- 早い DFM と CAE 分析により、スクラップ率とコストが削減されます .
- OEM にとって、精度と信頼性を確保するには計画が必要です 金型製作前 .
無料の DFM および反り解析をリクエストする
以下を提供します:
- CADファイル
- 材質仕様
- 年間予想量
当社のエンジニアは以下を提供します。
- 収縮と反りの予測
- 金型とプロセスの最適化に関する推奨事項
- コストとリードタイムの見積もり
