プラスチック金型の各種射出圧力を詳しく解説

プラスチック金型の各種射出圧力を詳しく解説

プラスチック金型は、射出成形を完了し、最終的に完成したプラスチック部品を形成するために、射出成形中にさまざまな圧力を必要とします。今回は、プラスチック部品の加工過程で遭遇するさまざまな圧力について紹介します。

1. 射出圧力

溶融プラスチックはメルティングボックス内のノズルまで輸送され、ノズルから金型キャビティ内に射出されます。この一連のアクションを完了するにはプレッシャーが必要です。これが射出圧力であり、プラスチックを流動させる圧力です。ノズルや油圧ラインに使用できます。センサーに取り付けて測定します。固定値はなく、金型への充填が困難であればあるほど、射出圧力は高くなります。射出ライン圧力は射出圧力に直接関係します。

射出サイクルの充填段階では、射出速度を必要なレベルに維持するために高い射出圧力が必要になる場合があります。金型に充填されると、高圧は必要なくなります。ただし、一部の半結晶性熱可塑性プラスチック（PA、POMなど）の射出成形では、急激な圧力変化により構造が劣化するため、二次圧力を使用する必要がない場合があります。

2. クランプ圧力

型締圧力とは、金型をロック状態に保つ圧力のことです。射出圧力に耐えるためには、型締圧力を使用する必要があります。利用可能な最大値を自動的に選択するのではなく、投影面積を考慮して適切な値を計算します。射出成形品の投影面積は、型締力が加わる方向から見た最大の面積です。ほとんどの射出成形の場合、1 平方インチあたり約 2 トン、つまり 1 平方メートルあたり 31 メガニュートンになります。ただし、これは低い値にすぎず、射出成形品に深さがあればすぐに側壁を考慮する必要があるため、非常に大まかな経験則として捉える必要があります。

3.背圧

これは、スクリューが後退する前に発生し、超える必要がある圧力です。高い背圧の使用は色材の均一な分布とプラスチックの溶融に役立ちますが、中央のスクリューの戻り時間が長くなり、充填されたプラスチックに含まれる繊維の長さが減少し、充填量が増加します。したがって背圧は低いほど良く、いかなる場合でも射出成形機の射出圧力（最大定格）の20％を超えないようにしてください。

4. ノズル圧力

ノズル圧力とはノズル内の圧力のことです。これは、プラスチックを流動させるおおよその圧力です。固定値はありませんが、金型への充填の難易度に応じて増加します。ノズル圧力、ライン圧力、射出圧力の間には直接的な関係があります。スクリュー射出成形機では、ノズル圧力は射出圧力より約 10% 低くなります。ピストン射出成形機では、圧力損失が約 10% に達することがあります。ピストン射出成形機の場合、圧力損失は50％に達する場合があります。