熱可塑性射出成形:プロセス、材料、主要産業
熱可塑性射出成形は、航空宇宙から自動車、建設に至るまで、さまざまな業界向けのさまざまな部品やコンポーネントを製造するために使用されるプロセスです。フェノール樹脂やエポキシなどの熱可塑性プラスチックは、加熱して溶融樹脂にし、通常はアルミニウム、スチール、または金属合金で作られた金型に射出されます。溶けたプラスチックは金型内で圧縮され、冷却されます。機械によってプラスチックのコンポーネントまたはピースが金型から取り出され、この硬化した部品を使用して、子供のおもちゃや自動車のドアなどのより大きな製品を構築できます。
熱可塑性プラスチック射出成形業界は文字通り何千もの製品を量産し、何百もの業界をサポートしています。 1990 年代の時点で、約 20,000 種類の異なる熱硬化性および熱可塑性材料が射出成形に使用されていました。実業家は通常、色、硬度、弾力性など、溶融プラスチック樹脂の特性を変えるために染料やその他の薬剤を使用します。溶融プラスチックの成形に使用される金型は、通常、適切に準備するための高度な工具手順を使用して、別のプロセスでプレカットする必要があります。スプルーと呼ばれる装置を使用すると、溶融樹脂が金型に流入し、キャビティを満たすことができます。また、金型は通常、気泡が逃げるように設計されています。そうしないと、圧縮および加熱中に気泡がプラスチックを変形させ、さらには完成したコンポーネントの内部焼けが発生する可能性があります。
プリハードン鋼製の型は高価になる傾向がありますが、耐久性が長くなる可能性があります。したがって、メーカーは、大量の熱可塑性プラスチック射出成形作業に、これらのより硬くて高品質のスチール金型を使用することがよくあります。より小規模な工業作業の場合、メーカーはアルミニウム製の金型を使用する場合があり、これは規模を縮小した操作でよりコスト効率が高くなります。工業用プラスチック射出作業用の金型を作成するために、メーカーは通常、放電加工または標準機械加工という 2 つの実績のあるプロセスのいずれかを採用します。放電加工では、ロボットが工具から電圧を加えて母材の形状を変化させます。より従来的なプロセスである標準機械加工では、機械または工具が金型を最終形状に物理的に歪めます。
メーカーは、プロセスを最適化するために、熱可塑性プラスチック射出成形プロセスで文字通り数百とは言わないまでも数十のバリエーションを実験できます。金型に加える圧力、樹脂プラスチックの射出速度、金型の形状や構造を変更することができます。その他の変更には、プラスチックの冷却時間、キャビティ内の圧力、染料の組成、およびさまざまなプラスチック樹脂添加剤が含まれる場合があります。
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