少量射出成形を使用する場合

射出成形は、一貫した品質と特性を備えた同一の部品を大量に製造する能力をメーカーに与える便利な製造方法です。製造中、加圧ノズルが溶融プラスチックを耐久性のある金型に射出し、部品を冷却して迅速に取り出すように設計されています。部品が排出されると、プレスが閉じ、操作が繰り返されます。くしやボトルのキャップから自動車の部品やギアに至るまで、多くの日用品は射出成形によって製造されています。

歴史的に、射出成形部品は、高い初期費用を相殺するために大量に製造する必要がありました。硬化鋼の金型には数万ドルの費用がかかり、工具を作るのに数週間または数か月かかる場合がありますが、時間の経過とともにその耐久性により、製造業者は部品あたりのコストを削減しながら投資を取り戻すことができます。

しかし、市場が進化するにつれて (たとえば、カスタム製品や小ロット製品への移行が進んでいることからも明らかです)、製造業者はより効率的な新しい方法を活用するように業務を適応させています。少量射出成形は、その方法の 1 つです。

少量射出成形の主な利点

少量の射出成形のプロセスでは、硬化鋼の金型とインサートを避けて、通常はより簡単で安価に製造できるより柔らかいアルミニウムの金型を使用します。これらの金型は明らかに硬化鋼の対応物ほど耐久性がありませんが、製造業者にとっての利点は、少量の部品を生産する場合に必要がないことが多いことです.ソフト モールドを戦略的に使用すると、最終的に金型コストを削減し、生産スケジュールを短縮できます。

通常、少量射出成形とは、100,000 個以下の部品を製造することを指します。その数は素人にはおそらく高いように見えますが、数千万個の部品に簡単に達する可能性のある大量生産数と比較すると、それでも比較的低いです. 100,000 は公式のカットオフ値ではありませんが、アルミニウムの金型が硬化鋼の金型に投資するよりも費用対効果が低くなるポイントの一般的なベンチマークとして役立ちます。

同時に、従来の金型に必要な硬化鋼は、時間と費用のかなりの先行投資を必要とします。ただし、アルミニウムおよび低品質のスチール製の金型は、作成するのにはるかに安価であり、より迅速に作成できます.これらの金型を使用すると、製造業者は、必要に応じて部品の設計と製造を改良し続けながら、高い最小注文数を約束することなく、実行可能な部品のプロトタイプを作成して製造することができます。これにより、メーカーはより早く生産を開始でき、多くの場合、市場投入までの時間を大幅に短縮できるため、投資収益率を確認するまでの時間が短縮されます。

リード タイムの短縮は、予算が限られている小規模な製品チームにとって特に有益です。このチームは、利益を上げながらも比較的低い最小注文数で部品を生産できるようになりました。さらに、過剰在庫の保管と処分はすぐに費用がかかる可能性がありますが、少量の急速射出成形は、生産チームが必要な数量の部品のみを製造できるようにすることで、過剰を最小限に抑えるのに役立ちます。

小規模なバッチまたはカスタム パーツを作成する機会を生み出すことに加えて、迅速な射出成形プロセスはブリッジ ツーリングの効率的な手段を提供します。これにより、製造会社は、硬化鋼金型の工具製作を開始すると同時に、その間にアルミニウム金型を使用して部品を製造することができます。

より柔らかい射出成形金型を採用することのもう 1 つの重要な利点は、部品の品質に悪影響を与えることがほとんどないことです。適切な設計上の考慮事項が考慮された場合、少量で生産されたプラスチック片は硬化鋼金型を介して作成されたものと同じくらい良好です。

少量射出成形の主な設計上の考慮事項

部品の一般的な複雑さ、抜き勾配、肉厚、表面仕上げなど、少量で製造可能な部品を設計する際に留意する必要がある重要な考慮事項がいくつかあります。

通常、アルミニウムを扱う場合、通常は複雑なビルドに関連するサイド アクションやリフターをツールに実装したくありません。これらの操作は通常、ツールの摩耗を引き起こしますが、柔らかいアルミニウムはそのような圧力に非常に長く耐えることができません.P20 のような低硬度鋼は、最適な代替ツール材料として機能します.

ドラフトとは、金型からの部品の取り出しを容易にする設計に組み込まれたテーパーを指します。長方形のベーキングパンを考えてみてください。パンが本当に長方形の場合、ケーキを取り除くのは難しいことがわかります.ただし、パンのデザインに組み込まれた丸みを帯びたエッジとテーパーサイドにより、ケーキが簡単に出てきます。これは、射出成形品を金型から取り出すときも同じ原理です。すべての垂直面は少なくとも 0.5 度の抜き勾配を持つ必要がありますが、パーツの設計が許す場合は 2 ～ 3 度に近い方が望ましいです。一部の複雑なサーフェスでは、最大 5 度のドラフトが必要になる場合があります。

コンポーネントの壁の厚さも考慮する必要があります。特に熱可塑性材料を使用する場合は、壁が厚いほど強度や性能が向上するとは限りません。断面が厚いと、実際には、冷却プロセス中に部品が反ったりひけたりする可能性が高くなります。そのため、肉厚は通常、部品全体で 0.040 から 0.140 インチ (1 から 3.5 ミリメートル) の範囲内に収まる必要があります。

製造業者は、金型に不必要な表面仕上げを行わないことで、金型のコストとリード タイムを節約することもできます。部品の用途が非常に滑らかな表面を必要としない場合 (金型キャビティをダイヤモンドバフで手作業で研磨する必要がある場合もあります)、おそらくその必要はありません。特定の部品のアプリケーションと互換性のある最も費用対効果の高い仕上げを使用することは、生産コストを削減し、生産時間を改善するための鍵です。

少量射出成形を有利に利用する

射出成形は非常に便利な製造方法であり、多くの場合、多数の同一部品を作成するために利用されます。硬化金型の金型製作には高いコストがかかるため、プロジェクトの費用対効果を証明するには、部品を大量に生産する必要があります。しかし、製造プロセスと技術の発展により、現在、製品チームは迅速な射出成形部品を少量で経済的に作成し、効率的なブリッジ ツーリング ソリューションを提供できるようになっています。

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