射出成形加工の報告によると:現在の市場がますます多様化することを前提として、射出成形業界も絶えず発展と拡大を続けており、多色射出成形、ガスアシストなどの新技術が金型積層、および共射出成形が登場しました。同様に、射出成形機の仕様も2つの方向に発展しています。大トン数の射出成形機とマイクロ射出成形機は絶えず更新されています。
マイクロインジェクション技術の開発は急速に進んでいます
近年、マイクロ製品の需要が高まっています。エレクトロニクス産業、時計産業、軍事産業のいずれにおいても、小型の射出成形部品に対する大きな需要があります。これらの射出成形製品には、サイズと精度に関する非常に高い要件があります。
このような前提の下で、マイクロインジェクションプロセスも大きな課題に直面しています。射出成形部品は、外観と性能を向上させながら、ミクロンレベルのサイズ要件をどのように満たすことができますか?以下では、金型、設備、材料、プロセスの観点から、マイクロ射出成形と従来の射出成形の違いを簡単に紹介します。
金型加工と要点
金型に関しては、マイクロインジェクションは従来の射出成形よりもはるかに高い処理装置を必要とします。
マイクロ射出成形には通常、金型加工に2つの傾向があります。1つはミラースパーク加工を使用することです。グラファイト電極の損失は通常の銅電極よりも高いため、高精度を確保するには、EDMにグラファイト電極を使用するのが最適です。ずっと小さい。
2番目に一般的に使用される処理方法は、電鋳を使用することです。電鋳プロセスは非常に高い精度を保証できますが、処理サイクルが長く、各穴を個別に処理する必要があり、製造にわずかな損傷があると修復できないという欠点があります。 、損傷した鍼治療のポイントのみを交換することができます。
金型に関しては、金型温度もマイクロインジェクションにとって非常に重要なパラメータです。ハイエンドの顧客に直面して、現在の一般的な慣行は、高光沢射出成形の概念を借用し、急速加熱および冷却システムを導入することです。
理論的には、金型温度が高いとマイクロインジェクションに非常に役立ちます。たとえば、薄肉充填の問題や材料の不足を防ぐことができますが、金型温度が高すぎると、サイクルの延長や型開後の収縮変形などの新しい問題が発生します。 。したがって、新しい金型温度制御システムを導入することは非常に重要です。射出成形プロセス中に金型温度を上げることができるため(使用するプラスチックの融点を超える可能性があります)、溶融樹脂がキャビティをすばやく充填し、充填プロセス中に溶融樹脂温度が低下するのを防ぐことができます。それは速く、不完全な充填を引き起こします。離型時には、金型温度をすばやく下げ、プラスチックの熱変形温度よりわずかに低い温度に保ち、金型を開いて取り出します。
また、マイクロ射出成形はミリグラム品質の製品であるため、通常のゲートシステムを使用して製品を射出すると、最適化と改善を行った後でも、製品とゲートシステム内の材料の質量比は維持されます。 1:10。材料の10%未満のみがマイクロ製品に注入され、大量のゲーティングシステムの凝集体が生成されるため、マイクロインジェクションではホットランナーゲーティングシステムを使用する必要があります。
材料選択ポイント
材料の選択に関しては、開発の初期段階で、低粘度で熱安定性の高い一般的なエンジニアリングプラスチックを選択することをお勧めします。
低粘度の材料を選択するのは、充填プロセス中の溶融物の粘度が低く、ゲートシステム全体の抵抗が比較的小さく、充填速度が速く、溶融物をキャビティにスムーズに充填できるためです。溶融温度が大幅に低下することはありません。 、そうでなければ、製品上にコールドジョイントを形成することが容易であり、充填プロセス中の分子配向が少なく、得られた製品の性能は比較的均一である。
高粘度のプラスチックを選択すると、充填が遅くなるだけでなく、供給時間が長くなります。供給によって引き起こされるせん断流は、せん断流の方向に鎖分子を容易に整列させます。この場合、配向状態は軟化点以下に冷却されたときとなります。凍結しており、ある程度の凍結配向は製品の内部応力を引き起こしやすく、製品の応力亀裂や反り変形を引き起こすことさえあります。
プラスチックの優れた熱安定性の理由は、材料がホットランナー内に長時間留まるか、特に感熱性プラスチックの場合、短いサイクルタイムでもスクリューのせん断作用によって熱劣化しやすいためです。材料注入による量が少なく、ゲートシステムでの滞留時間が比較的長いため、プラスチックの劣化がかなり大きくなります。したがって、感熱性プラスチックはマイクロインジェクションには適していません。
機器選定のポイント
装置の選択に関しては、マイクロ射出部品のサイズはミクロンレベルの製品であるため、ミリグラムの射出量の射出成形機を使用することをお勧めします。
このタイプの射出成形機の射出ユニットは、一般的にスクリュープランジャーの組み合わせを採用しています。スクリュー部分が材料を可塑化し、プランジャーが溶融物をキャビティに注入します。スクリュープランジャー射出成形機は、スクリューの高精度とプランジャー装置の高速を組み合わせて、製造プロセスの精度と充填速度を確保できます。
また、この種の射出成形機は、通常、クランプガイド機構、射出システム、空気圧離型機構、品質検査機構、自動包装システムで構成されています。優れた品質検査システムは、超精密射出成形製品の歩留まりを確保し、プロセス全体のパラメータ変動を監視できます。
射出成形プロセスの要点
最後に、射出成形プロセスの観点から、マイクロ射出成形の要件を確認します。射出成形プロセスでは、ゲートのガスマークと応力を考慮する必要があります。通常、材料を安定した流動状態で充填できるようにするには、多段階の射出成形が必要です。
また、保持時間も考慮する必要があります。保持圧力が小さすぎると製品が収縮しますが、保持圧力が大きすぎると応力集中と寸法が大きくなります。
さらに、材料チューブ内の材料の滞留時間も厳密に監視する必要があります。材料が材料チューブ内に長時間留まると、材料の劣化を引き起こし、製品の機能に影響を及ぼします。プロセスパラメータ管理では、標準のパラメータ制御を実行することをお勧めします。量産前に製品ごとにDOE検証を行うのが最善です。本番環境でのすべての変更は、サイズと機能について再テストする必要があります。
射出成形分野の一部門として、マイクロインジェクションは、高い寸法精度、高い機能要件、および高い外観要件の方向に発展しています。金型、設備、材料、プロセス、その他のプロセスを厳密に管理し、技術を継続的に改善することによってのみ、市場を満足させることができます。フィールド開発。 (この記事は射出成形によるオリジナルです。転載のソースを教えてください!)