インジェクション成形時にチラーを使用する理由は何ですか？

インジェクション成形とは？

インジェクション成形は、プラスチック部品を大量生産するために使われます。射出成形機のホッパーにプラスチックペレットを入れると、スクリューの回転でペレットが熱せられ、溶けて液体になります。スクリューが前進して、液状のプラスチックを金型に射出する。金型が冷えると、中の液体は外側から内側に向かって徐々に固まり、金型の形になる。金型を開ければ、完成品を取り出すことができます。プラスチック製の携帯電話ケース、玩具、家電製品の外殻、自動車のプラスチック部品などは、すべてこの方法で作られています。

インジェクション成形の課題

温度管理

溶融温度が高すぎるとプラスチックが分解・燃焼しやすくなり、低すぎると液状プラスチックの流動性が悪くなり、設定時間内に金型に充填できなくなります。。金型温度が低すぎると、冷却速度が速くなり、製品内部と外部で冷却速度が不均一になり、製品不良が発生します。

製品の外側は固まったが、内側がまだ冷えていない場合があります。内部が冷え続けて収縮すると、表面が引っ張られて変形します。また、溶融プラスチックが金型内で流動する際に冷却速度が速すぎると、材料の表側は冷えているが、材料の裏側が十分に冷えておらず、
2つの材料の接合部分の色、光沢、厚みが一定でなくなります。

金型のメンテナンス

製品金型の構造は複雑で、可動金型、固定金型、スライダー、エジェクター、冷却水路など複数の精密部品で構成されています。小さな部品の摩耗は、製品サイズの狂い、射出不良、金型詰まりなどの原因となります。金型の開閉、射出、冷却のたびに、金型は急激な温度変化を経験します。

冷却温度をうまくコントロールできなければ、金型は頻繁に熱膨張や熱収縮を起こし、金属疲労を促進し、割れや位置ずれなどの問題を引き起こしやすくなります。携帯電話のケースやリモコンと同じようなサイズの製品を生産するのに使われる中型の金型は、約
5,000～30,000ドルで、金型の寿命は約10万～50万個であります。早すぎる損傷は生産中断とさらなる経済的損失を引き起こします。

製品の欠陥

プラスチック製品を購入する際、表面の凹み、変形、気泡、端部の余分な材料、材料不足などの製品を購入したことはないだろうか。これらは、冷却不良や金型の温度管理が不適切で温度ムラが生じたために起こる一般的な製品不良です。

サイクル制御

射出成形のサイクルとは、射出、冷却、型開き、部品取り出しなど、型閉から次の型閉までのすべての工程にかかる時間を指します。合理的なサイクル制御は、生産ラインの生産安定性と生産効率を向上させることができます。冷却が不十分だと製品の欠陥につながり、冷却が長すぎると時間を浪費し、生産能力が低下します。

射出成形工程に役立つ冷却装置

The cost of a chiller includes purchase cost, operating cost and maintenance cost

製品の品質

チラーは、射出成形設備が常に適切な温度を維持し、金型が常に同じ温度で冷却されるようにします。温度変化による製品の欠陥やバッチの不一致を避けることができます。

設備寿命

金型の頻繁な高温・低温ショックは、ひび割れや精度不良などの問題を引き起こします。チラーは熱応力を減らし、熱疲労を軽減するのに役立ちます。異常温度は射出成形装置を強制的に停止させ、生産を中断させます。チラーは装置から発生する熱を時間内に奪い、計画外のダウンタイムを減らすことができます。

生産効率

冷却は射出成形サイクル全体の
40％から70％を占めます。冷却効率を高めながら製品の品質を確保することで、生産サイクルを短縮し、生産量を増やすことができます。チラーは、自動温度制御、安全装置、遠隔操作などの機能を備え、人手を介さずに7×24時間の稼働を実現します。高度に自動化された射出成形機の理想的なパートナーです。

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