技術資料 射出成形編

技術資料
射出成形編
2000年3月1日
住友ダウ株式会社
研究開発部
©2000 Mar. Sumitomo Dow Limited. All rights reserved.
技術資料 / 射出成形編
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ii
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目次
目次
1. 射出成形機 ...................................................................................................... 1
1-1.
1-2.
1-3.
1-4.
1-5.
1-6.
成形機の大きさ ................................................................................................................. 1
射出圧力 ........................................................................................................................... 1
射出容量 ........................................................................................................................... 1
シリンダー ....................................................................................................................... 1
スクリュー ....................................................................................................................... 1
ノズル .............................................................................................................................. 2
2. 金型及び製品設計 ............................................................................................ 3
2-1. 金型設計 ........................................................................................................................... 3
2-1-1.
スプルーブッシュ形状 ............................................................................................... 3
2-1-2.
ランナー .................................................................................................................. 3
2-1-2-a. ランナー形状、ランナーサイズ、ランナーレイアウト、コールドスラッグウェル ............. 3
2-1-2-b. ホットランナー ........................................................................................................ 6
2-1-3.
ゲート径、ゲート厚さ、ゲート位置、ゲートの種類 ...................................................... 7
2-1-3-a. ゲート径、ゲート厚さ ............................................................................................... 7
2-1-3-b. ゲート位置 ............................................................................................................... 7
2-1-3-c.
ゲートの種類 ........................................................................................................... 7
i.
ダイレクトスプルーゲート ............................................................................................. 7
ii.
iii.
サイドゲート、エッジゲート ......................................................................................... 8
ピンゲート ................................................................................................................... 8
iv.
v.
タブゲート ................................................................................................................... 9
ディスクゲート（ダイアフラムゲート）........................................................................... 9
vi.
vii.
フィルムゲート（フラッシュゲート）.............................................................................. 9
サブマリンゲート（トンネルゲート）............................................................................ 10
2-1-4.
エアーベント ......................................................................................................... 10
2-1-5.
突き出し ................................................................................................................ 10
2-1-6.
金型材質 ................................................................................................................ 11
2-1-7.
冷却回路 ................................................................................................................ 12
2-1-7-a. 全面低温コントロール ............................................................................................. 12
2-1-7-b. 区分型温コントロール ............................................................................................. 12
2-1-7-c.
冷却回路の例 ......................................................................................................... 12
2-2. 製品設計 ......................................................................................................................... 14
2-2-1.
肉厚について ......................................................................................................... 14
2-2-2.
コーナー R ............................................................................................................. 15
2-2-3.
抜き勾配 ................................................................................................................ 16
2-2-4.
リブ、ガセット ...................................................................................................... 17
2-2-5.
ボス ...................................................................................................................... 18
2-2-6.
アンダーカット ...................................................................................................... 19
3. 射出成形条件 ................................................................................................ 20
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3-1. 基本成形条件 .................................................................................................................. 20
3-1-1.
ペレットの予備乾燥 ................................................................................................ 20
3-1-2.
成形作業上の注意点 ................................................................................................ 21
i.
ii.
シリンダー温度条件 ：................................................................................................ 21
射出圧力： ................................................................................................................. 21
iii.
iv.
射出速度： ................................................................................................................. 21
金型温度： ................................................................................................................. 21
v.
スクリュー回転数：..................................................................................................... 21
3-1-3.
標準成形加工条件 ................................................................................................... 22
3-1-4.
成形機の中断、分解清掃 .......................................................................................... 23
3-2. カリバー PC の熱安定性 ................................................................................................... 23
3-3. 射出成形におけるリサイクル性 ......................................................................................... 23
3-4. 物性測定結果 .................................................................................................................. 25
3-5. トラブルシューティング ................................................................................................... 26
i.
ヒケ .......................................................................................................................... 26
ii.
iii.
真空気泡 .................................................................................................................... 26
シルバーストリーク .................................................................................................... 27
iv.
v.
焼け .......................................................................................................................... 28
ジェッティング .......................................................................................................... 28
vi.
vii.
黒点(ブラックスペック) ............................................................................................... 29
ウェルドライン .......................................................................................................... 29
viii.
ix.
レコードグループ ....................................................................................................... 30
ゲート周辺のフローマーク ........................................................................................... 30
x.
xi.
バリ .......................................................................................................................... 30
離型不良 .................................................................................................................... 31
xii.
xiii.
ショートショット ....................................................................................................... 31
成型品の脆化、破損 .................................................................................................... 32
xiv.
そり、ねじれ等の変形 ................................................................................................. 32
3-6. その他 ............................................................................................................................ 33
3-6-1. 成形品の成形残留応力評価法について .............................................................................. 33
3-6-2. アニール処理 ................................................................................................................. 34
付録 A .
1.
3.
2.
4.
5.
7.
6.
ダイレクトゲート ............................................................................................................ 35
フィルムゲート ............................................................................................................... 35
サイドゲート .................................................................................................................. 35
ピンゲート ..................................................................................................................... 35
ディスクゲート ............................................................................................................... 36
トンネルゲート ............................................................................................................... 36
リングゲート .................................................................................................................. 36
付録 B .
1.
2.
3.
4.
5.
代表的なスプルー、ランナー、ゲートの例 ........................................... 35
代表的なスプルー、ランナー、ゲートの設計例 ..................................... 37
ダイレクトゲート ............................................................................................................ 37
サイドゲート .................................................................................................................. 37
タブゲート ..................................................................................................................... 38
フィルム(フラッシュ)ゲート ............................................................................................. 38
ディスクゲート ............................................................................................................... 39
iv
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2. 金型及び製品設計
2. 金型及び製品設計
2-1.金型設計
2-1-1.
スプルーブッシュ形状
カリバーの成形に使用される典型的なスプループッシュの形状を図 2- 1 に示しま
す。
金型のスプルー孔内径は、射出成形機のノズル孔内径より、必ず0.5-1.0mm 大き
めに設計して下さい。また、スプルーの抜き勾配は、離形性の点より 2°以上がよ
く、スプルー孔の内表面はスプルーの抜き方向と平行によく研磨して下さい。
そしてスプルーの長さはできるかぎり短くなるよう 設計されることをおすすめ致
します。
図 2-1
典型的なスプルーブッシュの形状
環状リング型
図 2-2
Zピン型
逆テーパー型
スプルーブッシュの設計例
抜きこう配
2°∼6°以上
d
D以上
D = 1∼ 1.25d
2-1-2.
ランナー
2-1-2-a.
ランナー形状、ランナーサイズ、ランナーレイアウト、コールドスラッグウェル
ランナーは比表面積（単位表面積あたりの体積）ができるかぎり大きいものを推奨
します。その理由は樹脂の潜熱の損失を低減し、溶融樹脂の固化を遅らせるととも
に、圧力損失を低減できるからです。
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技術資料 / 射出成形編
最も理想的なランナー断面形状は円形です。しかし、キャビティー/コアー両面に
彫る必要があるため、金型制作費が若干高くなるという欠点があります。
成形面で比較的効率的でかつ安価なものが台形、U 字型ランナーです。
台形ランナーの場合は、片側 2°から 5°の抜き勾配をとってください。
半円形ランナーは推奨できません。その理由は比表面積が小さくなるからです。
表 2- 1 にランナー形状と推奨寸法を示します。また、標準的なランナーの設計例
を図 2- 4 に示します。
ランナーのレイアウトについては、スプルー先端からキャビティーの流動末端ま
での距離を等しくするように設計することをお奨めいたします。
図 2- 5, 図 2- 6 及び図 2- 7 を参照してください。
コールドスラッグウェルについては図 2- 4 を参照してください。
図 2-3
ランナーの断面の例
5°
円形タイプ
優
図 2-4
半円形タイプ
不可
台形タイプ
良
標準的なランナーの設計例
L1: 一次ランナー長
250mm以上
70∼250mm
70mm以下
L2: 二次ランナー長
75mmまで
D1: 一次ランナー径
10mm
8mm
6.5mm
D2: 二次ランナー径
6.5mm
D2
二次ランナー
L2
スプルー
D1
一次ランナー
D1
L1
コールドスラッグ
ウェル
図 2-5 ランナーのレイアウト例１
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付録 B. 代表的なスプルー、ランナー、ゲートの設計例
,,
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5.
ディスクゲート
コア側にゲートを
設ける場合
キャビティ側に
ゲートを設ける場合
ランド長 =
0.75mm∼1mm
ランド長 =
0.75mm∼1mm
オーバーハング長 =
ゲート厚み
ゲート厚み =
肉厚tの
40%∼60%
ゲート厚み =
肉厚tの
60%∼90%
t
6.
リングゲート
ランド長 =
0.5mm∼1.5mm
ゲート厚み =
肉厚tの
60%∼75%
t
エクスターナル リングゲート
インターナル リングゲート
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索引
索引
G
GF-PC 11
H
HPM1 11
HPM31 11
HPM50 11
N
NAK55 11
NAK801 11
P
PD613 11
R
冷却回路 12
ア
アニール処理 34
アルミニウム合金 11
アンダーカット 19
ウ
ウェルドライン 9, 17
エ
エッジゲート 8
エヤーベント 10
塩化ビニル樹脂 11
円筒状キャビティ 13
オ
応力集中 18
応力集中係数 15
カ
外部応力 15
ガス抜 21
ガス抜き 10
ガセット 17
型締力 1
型締力と製品形状の関係 1
片持ちバリ法 33
金型温度 21
金型材質 11
金型設計 3
金型内圧力 1
カリバー 1
乾燥条件 20
乾燥状態 20
キ
基本成形条件 20
キャビティー 10
キャビティーエッジ 10
キャビティー / コアー 4
吸湿状態 20
強度低下 14
ク
区分型温コントロール 12
クラック 19, 10
ケ
ゲート厚さ 7
ゲート跡 8, 10
ゲート位置 7
ゲート径 7
ゲートシール 8
ゲートの種類 7
ゲートポイント 10
ゲートランド 8
コ
コーナー R 15
コールドスラッグウェル 4
混練り 21
サ
サイクルタイム 16
41
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2000年3月1日 住友ダウ株式会社 研究開発部
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