高温プラスチックの射出成形に関するヒント

高速で費用対効果の高いプロセスである射出成形は、精密で反復可能な部品の大量生産に適しています。歴史的に、射出成形部品はより弱い材料で作られてきました。しかし、最近、製品チームは、射出成形に高性能エンジニアリング プラスチックを使用した場合に何が可能になるかを探求し始めています。これらのプラスチックは、部品に強化された物理的および機械的特性を吹き込み、高い融点により熱特性を改善します。

これらのプラスチックの射出成形は、熱に耐えるように設計されたより強力な金型が必要なため、困難な場合があります。通常、製造パートナーは、部品の設計に基づいて金型を設計および作成します。ただし、生産用の部品を設計する際に注意すべきオプションと危険信号に注意することは価値があります。高温プラスチックの射出成形について知っておくべきことはすべてここにあります。

一般的な高温プラスチック

自動車産業などの産業がエネルギー効率と燃料効率の向上に努めているため、高温プラスチック (融点が 216°C ～ 382°C のエンジニアリング プラスチック) が金属に取って代わり始めています。これらのプラスチックは軽いだけでなく、耐腐食性もあり、設計の柔軟性と寸法安定性が向上しています。

秩序だった結晶構造と狭い溶融範囲を持つポリエーテルエーテルケトン (PEEK) は、大量の熱を吸収できる一般的な高温プラスチックです。また、PEEK 成形は低レベルの煙とガスしか排出しません。 PEEK の 343°C という高い融点は、より速い供給と速度を可能にし、UL 94 V-0 燃焼性は、垂直部分で 10 秒以内に燃焼が停止することを意味します。軽量でクリープ、熱、電気、摩耗、腐食、疲労に強い PEEK は、過酷な環境や高温環境での使用に最適です。

ULTEMⓇ (PEI のブランド名) は、熱成形や接着剤での接着が容易なアモルファス プラスチック樹脂であり、もう 1 つの一般的な高温熱可塑性樹脂です。 ULTEMⓇ PEI は、ランダムな分子構造、広い軟化範囲、218°C の融点、V-0 燃焼性等級、および高温で機械的完全性と電気的特性を保持する能力を備えています。耐久性のある PEI は発煙を最小限に抑え、難燃性と耐薬品性を備えているため、航空宇宙産業や回路基板に理想的な素材です。

1.伝熱チャネルを含める

射出成形プロセス中、メーカーは射出前に成形品を冷却し、射出前に金型を加熱するのにかなりの時間を費やします。金型設計に等距離の伝熱チャネルを含めると、これらのプロセスを加速できます。これらのチャネルは、各キャビティを同量の加熱または冷却流体に同時にさらす必要があります。これにより、メーカーは金型の温度を迅速かつ均等に上げ下げできるようになります。

2.サーマルピンを使用

延長や突起のために金型の特定のセクションに熱伝達チャネルを含めることができない場合は、サーマル ピンを使用できます。高レベルの熱伝導率を備えたこれらのピンは、以前はアクセスできなかった領域から金型の熱伝達チャネルに熱をすばやく伝達できます。サーマル ピンは、クーラントの圧力を乱すことなく、金型の内部温度を最適化します。

サーマルピンには、シリンダー内に液体が封入されています。流体が金型から熱を奪うと蒸発し、冷却剤に熱を放出すると凝縮します。銅および銅合金鋼インサートよりも熱伝達効率が約 10 倍高いサーマル ピンは、複雑な金型がある場合に最適なオプションです。サーマル ピンと金型の間に空隙ができないようにするか、導電性の高いシーラントを使用して空隙を埋めるようにしてください。

3.適切な金型材料の選択

金型の材料は最終製品に影響を与える可能性があり、金型の設計に影響を与えるはずです。機械加工性、コスト、耐摩耗性のバランスがとれた高温金型材料を見つける必要があります。結局のところ、金型が数回実行されることは望んでいますが、作成に過度の時間や費用がかかることは望ましくありません。大量生産を計画している場合は、H-13、S-7、または P20 などの高強度鋼の使用を検討してください。プロトタイプを作成する場合、アルミニウムは費用対効果の高い工具材料です。

熱伝達能力の低い材料には、より多くの冷却管が必要になることに注意してください。また、加熱または冷却に使用される流体は、高温または低温である必要があります。

Fast Radius で新しいことを可能にする

高温プラスチックで作られた射出成形部品を設計すると、射出成形プロセスが複雑になる可能性がありますが、これらのタイプの高性能プラスチックを使用すると、部品に特定の要件がある場合に効果があります。高温プラスチックは、他の多くの材料よりも強度が高く、多くの場合、高性能アプリケーションで金属の代わりに使用できます.

Fast Radius のような経験豊富な射出成形パートナーは、設計から製造まで、射出成形プロセス全体を通じてお客様を支援し、部品が高温プラスチックを必要とする場合でも、金型がプロジェクトに対応できるようにします。当社と協力することで、射出成形の専門家チームにアクセスして、高品質の部品をより迅速かつ低コストで製造できるようになります。今すぐお問い合わせください。