射出成形ゲート6種類と最適選択ガイド

ランナーと金型キャビティの接続領域として、ゲートは射出成形プロセスにおいて極めて重要な役割を果たします。

ゲート（そのスタイルと配置）は、全体サイクルタイム、ツーリングコスト、成形部品の外観仕上げに影響を与えます。したがって、射出成形プロジェクト開始前にゲートの使い方を知ることが重要です。

本記事では、射出成形で最も一般的な6つのゲートタイプ（エッジゲート、タブゲート、ダイレクト/スプルーゲート、ホットチップゲート、ピンゲート、サブマリンゲート）を取り上げます。これら固有ゲートスタイルの特性を見て、いつ最適に活用できるか提案します。

ゲートとは

射出成形では、溶融プラスチック材料を金型キャビティに押し込み、材料が固化して部品を形成します。このプロセス中、溶融プラスチックはスプルーとランナーと呼ばれるチャネルを通り、溶融プラスチックが金型キャビティに入る開口であるゲートに到達します。

すべてのゲートが同じではありません。ゲートは部品と材料に応じて金型キャビティの様々な位置に配置でき、異なる形態を取ります：幅広いもの、狭いもの、テーパー付き、一定径維持など。

射出溶融プラスチックは金型キャビティ内で固化して部品を形成しますが、ゲートでもプラスチックが固化し、部品から突き出した固体突起が残ります。したがってゲートはトリミング（デゲーティングと呼ばれるプロセス）が必要で、射出成形機により自動的に、または部品イジェクション後に手動で行われます。

ゲート配置は材料が金型キャビティに入る位置を決定し、ゲートスタイルは材料が流れる力、角度、温度に影響します。これが部品の仕上がりに大きな影響を与えます。

ゲートの重要性は、例えばゲートサイズが小さすぎる場合に見られます。アンダーサイズゲートは材料圧力の蓄積を招き、材料がジェッティングと呼ばれる動きでキャビティに急速に押し込まれます。ジェッティングはゲート周辺の波打ち不完全を引き起こします。

ゲート配置の重要性はさらに理解しやすいです。第一に、ゲートは除去後に傷を残すため、部品の可視領域にゲートを配置すると外観上の問題になります。

ゲートはピンとコアから安全な距離に配置し、理想的には厚肉領域近くに配置して流れを促進し、ウェルドライン等欠陥を防止すべきです。

ゲート配置のヒント：

これら3ゲートタイプは、部品が金型からイジェクトされた後に手動で除去する必要があります。

エッジゲートは射出成形で最も一般的なゲートタイプです。部品エッジに沿って配置され、パーティングラインに目立つ跡を残します。

エッジゲートに適するもの：

タブゲートは、せん断応力を部品品質に影響させずに安全に吸収できる補助タブセクションを含む、もう一つの一般的ゲートスタイルです。

タブゲートに適するもの：

ダイレクトゲート、別名スプルーゲートは、ゲートがほぼ存在しないと考えられます：スプルーが材料を直接金型キャビティに運びます。ダイレクトゲートは実装が簡単ですが、ゲート周辺に高い引張応力を生じます。

ダイレクトゲートに適するもの：

これら3ゲートタイプは、射出成形機が完成部品を金型からイジェクトする際に自動的に除去されるよう設計されています。

ホットチップゲートは、加熱ノズルを持つホットランナーシステム：射出成形セットアップ専用のゲートスタイルです。ホットチップゲートは通常パーティングラインではなく部品上部にあり、表面に小さな突起を残します。

ホットチップゲートに適するもの：

ピンゲートは、イジェクターピンがある金型B側に見られる珍しいゲートタイプで、他ゲートタイプより実装が困難です。金型キャビティがパーティングラインで開く際に部品から引き千切られます。

ピンゲートに適するもの：

サブマリンゲートは二枚プレート金型で使用される射出成形ゲートタイプです。パーティングライン付近でキャビティと合流する角度付きテーパーチャンネルを使用し、パーティングラインの下側からキャビティを充填します。

サブマリンゲートに適するもの：

3ERPは、プロトタイピングと短期生産ニーズのすべてに対応可能な射出成形スペシャリストです。射出成形部品設計とゲーティングについてご質問があれば、直接お話しください。

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