トンネルゲートで射出成形部品を強化:エキスパート設計のヒント
射出成形向けに部品を設計する際、溶融樹脂(プラスチック)を金型キャビティへ流す流れを制御するゲートは、金型の重要な要素です。ゲートは、樹脂を金型へ供給するランナーシステムと金型キャビティが接続される箇所です。
ゲートには様々な形状とサイズがあり、樹脂をキャビティへ様々な方法で導きます。ゲート選択肢には、最も一般的なタブゲート、ホットチップゲート、トンネルゲート(ピンゲート/ポストゲートとも呼ばれる)などがあり、本記事ではトンネルゲートに焦点を当てます。
プロトラブズでは、お客様の金型にトンネルゲートを設計・機械加工する機能を提供しています。その結果、他の従来のゲート方式(オペレータによる手動トリミングが必要)と比較して、より美観に優れ、一貫性のあるゲート痕跡(ベスティージ)が得られます。手動トリミングによる従来手法はばらつきが生じやすく、ゲート痕も大きく目立ちやすい傾向があります。
トンネルゲートの定義
トンネルゲートとは、金型のパーティングラインより下方に角度をつけて機械加工された成形ゲートの一種で、部品射出時にランナー(樹脂を金型キャビティへ供給するシステム)から部品が自動的にせん断分離される構造です。したがって、射出プロセスの一部としてランナーが部品から切り離されるため、ゲートシステムを部品から手動でトリミングする必要がありません。
トンネルゲートに適合する材料
トンネルゲートは、射出成形用のすべての材料で使用できるわけではありません。トンネルゲートは、部品射出時に材料がトンネルゲートのエッジでせん断される能力に依存するためです。材料が柔軟すぎると適切なせん断作用が得られません。また、材料が脆すぎるとトンネルとランナーが十分に柔軟でないため射出時に問題が生じます。さらに、高研磨性材料はせん断エッジを急速に摩耗させ(鋭利さが必要)、ゲート寿命を大幅に短縮します。
トンネルゲートに適合する材料は以下の通りです:
- ABS
- PP
- ABS/PC
- HDPE
- PC
- LDPE
各プラスチックの詳細については、材料比較ガイドをご参照ください。また、ポケットサイズの材料セレクタは、成形プロジェクトに適した材料を素早く特定するためのクイックリファレンスガイドです。
トンネルゲートで部品を見積もる
プロトラブズでは、見積プロセス中にトンネルゲートに適した候補を積極的に探しています。お客様の射出成形部品が上記基準に合致し、オンデマンド製造(ODM)金型の場合、トンネルゲート金型としてフラグが立てられ、見積もりされます。トンネルゲート適合性の審査を確実にするには、見積プロセス内でトンネルゲートを希望する旨をメモとして追加してください。レビュー対象として検討されます。
その他の射出成形設計リソース
最終的に、射出成形部品の仕上がりには、部品形状、材料選定、金型設計など多くの変数が影響します。本記事の他にも、射出成形におけるパーティングライン対策、成形部品の外観向上についての記事があります。さらなる設計ヒントはこちら。また、『Injection Molding Design for Dummies』第2版もご注文いただけます。
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