ホット ランナーを理解する:射出成形の効率を向上する
ホット ランナーは、射出成形装置に取り付けられた加熱されたノズルとマニホールド アセンブリです。このアセンブリにより、部品自体が冷却して固化する間、供給機構に残ったプラスチック充填材料は射出後も流体のままになります。ホット ランナーを備えた射出成形金型はより経済的であり、サイクル タイムが短縮され、材料の無駄が少なくなります。これらの節約は、マニホールドとノズルが射出サイクル間でマニホールドとノズル内のプラスチックを流体に保ち、従来の冷間金型での固化した「ランナー」に関連する無駄な時間と材料を排除するという事実によって可能になります。加熱ランナー アセンブリを設置すると、金型のコストが大幅に増加するため、デバイスの実用的な使用は大量生産プロセスに限定されます。
射出成形は、粒状材料、通常はさまざまなグレードのプラスチックを溶かし、圧力をかけながら金型に射出する製造プロセスです。射出プロセスが完了すると、金型と部品が冷却して固化し、製品が金型キャビティから取り出されるようになります。溶融したプラスチックが実際のキャビティに到達する前にたどる金型内の経路は、マニホールドまたはランナーとして知られています。通常、これらは 1 つまたは複数の狭いチャネルで構成されます。それぞれはキャビティの入口を形成するノズルで終わります。従来の冷間成形プロセスでは、これらのチャネルとノズルに残ったプラスチックが冷却され、成形部品とともに固化します。
これらの固化したスプルーまたは「ランナー」は、次の射出サイクルの開始前に廃棄されます。これは、特にランナーをリサイクルできない場合に材料の無駄を意味するだけでなく、プロセスに生産ステップが追加されることにもなります。これにより、サイクル時間が増加し、生産性が低下し、製造される部品の単価が増加します。ホット ランナー システムを使用すると、射出サイクル間のマニホールド チャネルとノズル流体にプラスチックが保持されるため、これらの問題はほぼ完全に解消されます。これは、マニホールドとノズルに電気加熱要素を組み込むことで実現され、これらの部品を約 550 ～ 590 °F (290 ～ 310 °C) の一定温度に保ちます。
ホット ランナー発熱体は、内部タイプと外部タイプの 2 つのカテゴリに分類されます。外部ホット ランナー ヒーターは、マニホールド本体内のチャネルのすぐ隣、およびノズルの外側の周囲に配置されています。内部ヒーター要素はチャネルとノズル内にあります。内部加熱方式は一部の特殊な用途や古い機械で使用されていますが、より効率的な外部加熱方式がその大部分を置き換えています。ホット ランナー システムの使用は大幅な節約になりますが、関連する設置コストが高いため、その使用は制限されます。
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