プラスチック成形方法:射出成形

射出成形 (インジェクションモールディング)

射出成形は、プラスチック製品の製造で最も広く使用されている加工方法です。原理は、プラスチック原料を加熱して流動状態にし、プランジャーまたはスクリューによって前方に押し出し、ノズルから金型に射出成形します。冷却・固化後に金型を開き、成形品を押し出して一連のサイクルが完了します。

 

射出成形のメリットとデメリット分析

メリット:

  1. 複雑な形状や各種プラスチック材料の製品に対応可能
  2. 成形速度が速く、仕上がりも良い
  3. 寸法精度が制御しやすい
  4. 全自動化が可能
  5. 原料の無駄が少ない

 

デメリット:

  1. 金型や周辺設備のコストが高い
  2. 金型構造が複雑で加工が難しい

 

金型材質選定の注意点

金型は生産において重要な役割を果たします。良好な金型性能と生産効率を確保するために、適切な材料の金型鋼を選択する必要があります。
理想的な金型材質は以下の特性を備える必要があります:

  1. 高い研磨性
  2. 高い耐食性
  3. 亀裂に強い
  4. 良好な熱伝導性
  5. 耐摩耗性

 

プラスチック射出の種類は?

射出成形は、プランジャー式射出成形とスクリュー式射出成形の2種類に細分できます。

1. プランジャー式射出成形

機械内の魚雷形ディフューザーは、材料を薄層に分散させ、均等かつ迅速に可塑化するためのものです。

射出時の主要な要素:

  1. 金型内外の圧力
  2. プラスチックが液状になるための温度
    必要な粘度に応じて温度を設定し、温度が高いほど粘度が低くなり、流動性が向上し、金型の細部まで材料が行き渡ります。

生産方式

加熱室内の熱可塑性樹脂粒を加熱して可塑化し、流動状態になったら圧力を加えて金型キャビティに注入します。金型で成形・冷却・凝固した後、成形品を金型から取り出します。

 

2. スクリュー式射出成形

プランジャー式射出成形機のノズルを改良し、射出過程で加熱と冷却サイクルがより効果的に行えるようになっています。

生産方式:

材料をホッパーに投入し、加熱・回転するスクリュー内で材料が高温と摩擦熱によって徐々に可塑化され、スクリューの回転によって前方に送られ、先端に蓄積されます。適量になったらプランジャーが下降し、スクリューは回転を止めて直接前方に材料を送り、移送室に押し込みます。その後、油圧でプランジャーを上昇させて可塑化された材料を金型に射出します。

プラスチックが金型に射出される前に、循環水でシリンダー前端を冷却し、材料がここで化学反応を起こさないようにします。金型内で完全に冷却・硬化した後に取り出します。

 

プラスチック射出のメリット

まとめると、プラスチック射出成形による製品生産の主なメリットは次のとおりです:

  1. 大量生産によるコスト削減
  2. 高い寸法・構造精度で品質も安定
  3. ABS、POM、ナイロン、PP、PE、PVC、PCなど多様な材料に対応
  4. 幅広い応用分野。多くの産業部品が射出成形で作られています

 

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