射出成形のスクリューとバレルの公差

射出成形プロセスでは、バレルとスクリューの公差を考慮することが重要です。公差は製品の最終品質の重要な要素です。使用する素材を考慮することも重要です。材質は最終製品の耐久性や強度に大きな影響を与えるためです。

材料の選択

射出成形のスクリューとバレルに適切な材料を選択することは重要な決定です。見た目の美しさ以外にも、考慮する必要のある特性が多数あります。これらには、材料特性、設計面、機能要件が含まれます。次のガイドは、プロジェクトに最適なマテリアルを選択するのに役立ちます。

考慮すべき最初の特性は引張強さです。この特性は多くの場合、ポンド/平方インチで測定されます。このプロパティは、パートの成功にとって重要な場合があります。また、部品を破壊するために必要なエネルギーも示します。

アイゾット衝撃試験は、耐衝撃性を測定する ASTM 標準方法です。このテストでは、ノッチのあるサンプルに腕を振ります。

ネジの設計

射出成形に適切なスクリュー設計とバレル公差を選択することは重要な決定です。これは、機械のパフォーマンスと生産ラインの生産性の両方に影響します。不適切なネジ設計や不適切なバレル公差を使用すると、部品が弱すぎたり、欠陥が生じたり、損傷したりする可能性があります。

射出成形は、往復スクリューを使用して熱可塑性プラスチック原料を加熱されたバレルに供給するプロセスです。次に、材料は逆止弁を通って前方に押し出されます。これにより、材料をショット ボリュームに押し込む衝突が発生します。次に、これをさらに高温に加熱します。射出成形は通常、公差プラスまたはマイナス 0.250 mm の部品を製造するために使用されます。

せん断速度

射出成形スクリューの圧力変動を正確に読み取ることは、製品の品質を達成するために非常に重要です。これは、材料の相対粘度、充填時間、圧力変動を評価することで実現できます。

材料の相対粘度は相対剪断速度に依存します。せん断速度が高くなると、より多くの粘性散逸熱が発生し、溶融温度が上昇します。ただし、すべての材料が同じように高せん断速度に応答するわけではありません。一部の材料は結晶性が高く、より高いスクリュー速度を必要とします。アモルファス材料などの他の材料では、高いせん断速度は必要ありません。

ポリマーブレンドの特性に対するせん断速度の影響を調査するために実験が行われました。結果は、せん断速度が粘度に影響を与える一方で、温度がより大きな影響を与えることを示しました。

ネジを再構築する

スクリューやバレルの公差を再構築する場合でも、多くの要因がその寿命に影響を与える可能性があります。最も重要なのは、どの程度の摩耗に対処しているかです。摩耗には無害なものもあれば、問題が生じる可能性があるものもあります。摩耗の程度もコストに影響します。過度の摩耗に対処している場合は、ネジを再切断するか、バレルを再構築するか、またはその両方を行うことで、効率と出力を向上できる可能性があります。

どれだけの磨耗が発生しているかを大まかに把握するには、磨耗テストを実行します。これにより、温度と圧力による摩擦の量がわかります。粘度や溶融密度などの要素を使用して、漏れの速度を決定することもできます。

直径方向の摩耗の影響を予測する

射出成形スクリューの性能と寿命はさまざまな要因によって決まります。これらには、樹脂の粘度、スクリュー、バレルおよびヘッドのサイズ、使用される材料の品質が含まれます。

通常、経験豊富なネジ製造業者は、摩耗の程度を判断し、ネジを新品同様の状態に再調整することができます。これにより、時間と費用を節約し、ダウンタイムを削減できます。

新しい最適化されたスクリューにより、収益性も向上します。通常、ネジを再構築するコストは、ネジを交換するコストよりも低くなります。

漏れ流量計算ツールを使用して、摩耗の深刻度を判断できます。また、漏洩による潜在的なレート損失を推定するために使用することもできます。全体すきま、ラジアルすきま、溶融密度、ヘッド圧力に基づいて計算を実行できます。

現代の製造方法

最新の製造方法を使用することで、製造コストを削減できます。このコストに寄与する主な要因は、部品設計の複雑さ、工具作業の量、および表面仕上げです。ただし、これらの費用は大きく異なります。

工具のコストは、全体の生産コストに 50 ～ 70% 影響する可能性があります。小規模なプロダクションの場合、その影響は最も大きくなります。

多くの場合、射出成形部品の製造コストはその複雑さに依存します。複雑さには、細かいディテール、雌ねじまたは雄ねじ、アンダーカットの数などが含まれる場合があります。厳しい公差が必要な場合、これらのコストは大幅に増加します。

予定外のダウンタイムを回避するには、適切な PM プログラムが不可欠です。また、小規模生産の精度も向上します。