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プラスチック射出成形金型:設計・プロセス・用途の全知識

プラスチック射出成形金型とは

特定プラスチック製品を製造するための金属製金型です。すべてのプラスチック部品製造の主要手段。プラスチック粒・ペレットを加熱溶融し、高圧で閉じたスプリットダイ金型に射出・充填、冷却固化後、金型を開いて製品を取り出します。

金型設計と材料

製品設計確定後、鋼またはアルミで金型製作、精密加工で最微細形状まで再現。複数部品製品なら複数金型を使用。コアとキャビティインサートで所望形状に対応。

2大プラスチック材料系

熱可塑性プラスチック(サーモプラスチック)

溶融・再成形容易で、身近なプラスチック製品の多くに使用。牛乳容器、ペットボトル、ストッキング、発泡スチロールカップ、プラスチック玩具等。使用済み製品を溶融・射出・再成形でリサイクル容易。

熱硬化性プラスチック(サーモセット)

金型から出ると一度きりのパターンで硬化。リサイクル・再溶融不可。自動車タイヤ、家電ケース、電子基板、スイッチ等。

歴史的発展

1868年、ジョン・ウェスレー・ハイアットが初の射出金型とプロセスを開発。熱可塑性の先駆けセルロイドをプランジャー法でスプリットダイに射出。1946年、ジェームズ・ヘンドリーが初のスクリュー式射出金型を開発。現在、ほぼすべてがスクリュー式。

スクリュー式射出プロセス

  1. 溶融プラスチックホッパー下のスクリューを後退させ、材料を金型へ流入
  2. スクリュー前進で射出口閉鎖、逆止めアセンブリでスクリュー領域への逆流防止
  3. 冷却時間経過後、金型を開いて製品取出し(手動/自動)
  4. 金型閉鎖、スクリュー開放、次回材料受入準備

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