射出成形金型とは






射出成形金型とはプラスチックの射出成形に用いられる金型のことです。射出成形とは主に金型という金属の型に加熱して溶かしたプラスチックの材料を流し込んで高圧をかけ冷却して固めることで製品を成形する加工方法です。









射出成形では大きくわけて製品部とランナー部(製品まで流れる道)の2つに分類できます。




ランナー部は基本的には捨ててしまうところですが、その処理の仕方やゲート方式(注入方式)で大きく構造が変わります。




大きな分類としてはコールドランナーとホットランナーがあります。




コールドランナーの代表的なのがサイドゲートとピンゲートです。構造的に2プレートタイプと3プレートタイプと呼ばれることもあります。サイドゲートは製品部とランナー部がつながって金型から出てくるのに対してピンゲートは製品部とランナー部が分かれて出てきます。製品部とランナー部が一緒に出てくるということは後工程で製品部とランナー部を切り離すゲートカットという処理が必要になってきますので手間が増えるということです。一方、ピンゲートは製品部とランナー部が別々に出てくるのでゲートカットが必要ありません。なのでピンゲートの方がメリットが大きいように感じますがデメリットもあります。金型内で製品部とランナー部を切り離すために機構が複雑になってしまい金型費用が高くなってしまうので、製品形状や生産数量等を踏まえ総合的判断し金型構造を決める必要があります。




ゲートの種類について→




もう一方のホットランナーは製品部の近くまで成形材料を溶かした状態で維持する方法で材料のロスが限りなく少なくすみます。ただし、金型内部まで高温を維持しなければいけないので金型構造がより複雑でコストが高くなります。










次に金型構造に大きくかかわってくるのがアンダーカットの処理です。お茶碗のような形状の製品を成形する場合に金型はキャビ(凹)とコア(凸)の形状で成り立ちます。このような形状の場合は金型が開くと製品を簡単に取り出すことができますが、マグカップのように取っ手がついている場合はそのようにはいきません。これは金型が開く方向に穴が向いていないため当然のことです。こういった金型の開く方向とは違う方向に穴や出っ張りのある形状のことをアンダーカットといいます。このアンダーカットを処理するためには金型の構造をさらに複雑にする必要がでてきます。可能であればアンダーカットはないことが望まれます。アンダーカットの処理方法としてはスライドコアや傾斜ピン、回転機構等があり形状に合わせて選択されます。







製品の取り出し方法は基本的にはピンによって押し出す方法が用いられます。それ以外にはプレートを使った押出方法もあります。







上記は金型構造のお話ですが構造以外にも金型材料等重要なポイントがたくさんあります。金型に使われる材料の選定は各部品によって異なる材料が選定されます。製品部に使われる材料から摺動部につかわれる材料、保持部に使用される材料等部品の役割によって使用される材料が変わってきます。さらには製品の仕上がりや製品に使われる成形材料の違いによっても使用される材料変わってきます。






金属材料とは→






このように金型構造だけでなく材料もこだわること初めて良い金型と言えるでしょう。






金型とは→






その他については成形の作業性やメンテナンス性等考え、各社こだわりを持った金型作りが行われています。






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