プラスチック成型・加工ならPLAMOへ

軟質ブロック

2013/6/8 (土) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »

ご好評頂いております、「IMPブロック」ですが、
最近、軟質材料での依頼が増えてまいりました。
熱可塑性エラストマー(TPE)もそうですが、
硬質プラスチックにゴム質をアロイした材料の依頼が多くなりました。

軟質材ですと切削用素材として押出し成形で行うものは無く、
切削加工屋等、モデル製造メーカーに依頼するとシリコン型から
注型して硬度指定で軟質部品を製造いたします。
やはり、射出成形用の材質とは異なり、評価試験の精度が低下するため、
弊社の「IMPブロック」にて製造する事の意味があると言われます。
シール性の確認程度でしたら注型でも良いのでしょう、
しかし、それ以外の特性を求めるお客様には量産を想定した材料での
試作が必要だと思います。

IMP工法導入ストーリー

2012/7/18 (水) Posted in IMP工法導入ストーリー | No Comments »

A社(メーカー)

POMの部品を長年作っていますが、一つの形状の製品を切削加工して10種類の製品として展開しています。しかし、切削時に現れるボイドにより不良率が高く、切削加工費も乗せられ非常に高い製品を購入しておりました。PLAMO社のIMP工法を知り生産を依頼したところ不良率が激減し非常に満足しています。

B社(成形メーカー)

当社は平面度の必要な部品を受注しました。厳しい寸法精度であることから、部品設計段階でも工夫して金型を作りましたが、結局平面度が交差内に収まらず切削加工により良品としていました。材料メーカーよりPLAMO社のことを知り、問い合わせたところ、IMP工法が有効で、現在の金型に追加工する事によりIMP工法が使えるとの事で、お願いいたしました。結果、今までの成形の1/4程度の平面度が出せ切削加工が不要となりました。

C社(成形メーカー)

当社はPOM材の比較的肉厚(約10mm)な製品を受注しています。肉厚部に突起がありヒケと共に突起が倒れる不良現象が現れ、対策がなくお客様からの検収が得られないでいました。IMP工法の事を知り導入し、無事に量産を開始する事が出来ました。

D社(成形メーカー)

当社はPA66-GFで高強度部品を製造しています。高強度ということで肉厚8mmと射出成形では限界に近い肉厚での成形で、ボイドによる強度低下を抑える為に成形サイクルを長くする等、非常に難しい成形条件で生産していました。IMP工法の導入により安定した成形が行えるようになり、成形サイクルも約半減しました。

E社(メーカー)

当社は高強度プラスチック部品を購入しています。低価格と高強度を両立させる必要があり肉厚を薄くする設計を進めてまいりましたが、高強度の必要な部位には肉を付けなければならず、偏肉になってしまっています。当初、他社で生産をお願いしていましたが、肉厚部の強度が設計値ほど上がらずあきらめていたところPLAMO社を知り、製造した金型を持ち込み金型を改造しIMP工法により成形を行いました。肉厚部の強度劣化が改善し、安定的な強度の実現を達成しました。

F社(メーカー)

金属部品を樹脂化するプロジェクトに携わっています。樹脂化の目的としては、コスト削減ですが、金属加工での精度が樹脂の成形で実現できない事が大きな問題でした。PLAMO社より提案を受け、この方法だと直感し、IMP工法を導入しました。IMP工法はキャビの寸法に近い寸法で加工できるメリットがありますが、一番のメリットは各ショットの寸法のバラつきが通常成形と比較して格段に安定することです。高精度を必要とする製品では不可欠な性能です。

IMM工法導入ストーリー

2012/7/14 (土) Posted in IMM工法導入ストーリー | No Comments »

A社(メーカー)

当社はOA機器を製造していますが、近年のコスト削減により金属部品の樹脂化を進めてまいりました。小さな部品においてウエルドラインの強度不足は解消できず、駄肉を付けて強度UPを行う等コスト削減の足かせとなっていました。また、ウエルドライン部が経年劣化によりいつまで部品として機能するかも不安でした。PLAMO社のIMM工法に出会い、局部のウエルドラインの強度不足を解消する事で、軽量化・コスト削減に繋がる生産を行えるようになりました。

B社(メーカー)

当社はドーナツ形状の成形品の製造を行っていますが、形状からウエルドライン問題は避けられない事でした。軽量化とコスト削減により材料を安価な物に変更する事になり、そのプロジェクトを担当しました。しかし、耐久テストでは当然ウエルドラインより破損し、プロジェクト自身が先に進まない状況で苦慮しておりました。そんな折、PLAMO社を知り、問い合わせを行ったところ、既にその材料での強度試験データが揃っており、試作を依頼することになりました。耐久試験でのウエルドライン強度改善に成功し、プロジェクトが先に進むことが出来ました。

C社(成形メーカー)

当社はPA-GF材で部品を製造しております。生産開始時点からウエルドラインの強度不足が問題視されていましたが、成形条件では解決しない事もあり良品としてお客様には受け取って頂いておりました。しかし、お客様の品質が厳しくなり改善を責められてきていました。材料メーカーに問い合わせを行ったところ、PLAMO社がウエルドライン改質の技術を持っているとの事で問い合わせを行い、金型の簡単な改造でその技術を導入できると言う事で、金型改造をお願いしました。ウエルドライン部の強度が大幅に改善し、お客様にも満足していただきました。

D社(部品メーカー)

当社はPA66-GFで高強度部品の提案を行っています。製品全体の強度が必要であり、ボイドとウエルドラインの問題を同時に解決する方法がなく技術的な問題として提案が行えない状態にありました。材料メーカーよりPLAMO社を紹介頂き、相談したところボイドとウエルドラインの問題を同時に解決する技術を持っているとの事で、金型製作よりお願いしました。結果、非常に高い強度と信頼性のある製品を作る事に成功しました。この提案に対し既に3つの金型を製作しており、ゲート位置や製品形状を変更して試作を行ってきましたが、高い技術力の持った企業にお願いする事が結果として早道であり、研究費のコスト削減に繋がります。

E社(メーカー)

当社は以前よりある部品において不良率の低減を挑戦してきました。その不良はボイドでありウエルドラインの強度不足がいつも残された課題でした。プラスチック成型加工学会や様々な講演会でPLAMO社を知り、お打合せの機会を持ち、様々なご提案を頂きました。そしてPLAMO社の技術を導入する事となり、今まで残されていました課題を解決する事ができました。この技術を社内に根付かせることにより当社の技術力が他社より優位となり利益の創造に繋がると思います。

F社(メーカー)

製品の小型化に取組み、製品設計を行ってきましたが、
全ての部品の大きさ(厚さ)を最小限に抑えて部品を作りました。
樹脂部品では大きな窓等あり、ウエルドラインが出来る形状でした。
この事からウエルドラインの強度不足が表面化し、対策に苦慮していました。
従来の製品ではウエルドライン部の肉を厚くして対応してきましたが、
今回の開発ではその対策が使えません。
材料メーカーよりPLAMO社をご紹介頂き、親切な対応の元、
金型の改造でIMM工法が使えるとの事で、設計変更を行なわず対策が出来ました。
PLAMO社にお願いしていなければプロジェクト自身が無くなる所まで
行っていたかと思います。本当に助かりました。

IMPブロック導入ストーリー

2012/7/14 (土) Posted in IMPブロック導入ストーリー | No Comments »

A社(材料メーカー)

近年、熱伝導グレード材料開発を進めており、お客様への提案に切削用素材が必要でした。そんな折、社内の別部門よりPLAMO社の事を知り切削用素材の依頼を行いました。試作開発段階の材料に対しても対応して頂き、お客様への提案がスムーズに行えて非常に助かっています。

B社(切削加工メーカー)

お客様より月に5種類各100個の部品受注を受けましたが、長期生産計画が立たず、生産方法を苦慮していました。特殊な材料であり金型を作り対応しようと考えていた際、PLAMO社を知りIMPブロックの発注を行いました。お客様より金型製作費を頂けない事、肉厚部品である事、生産が何時終了するか解らない事からブロックでの切削加工で対応した事が結果として成功でした。その後、長期生産の目処の立った製品をIMP工法にて量産を行っています。

C社(部品メーカー)

当社はお客様に対し様々な提案を行っています、製品形状や素材などで提案を行い、他社との差別化を図り優位に営業しています。今回、材料にPTFE(フッ素)含有の樹脂による提案を行う事となりましたが、試作型を作っての提案ではコストが掛かりすぎる為、射出グレードの切削用素材を作っていただける業者を探していた所PLAMO社を知りIMPブロックの発注を行いました。
短納期にも係わらずご対応頂き感謝しております。

D社(メーカー試作担当)

開発担当より年間数アイテムの特殊材料による試作があります。この場合は通常試作型を製造し対応しておりましたが、材料メーカーよりPLAMO社を紹介して頂き、ブロックからの切削により対応するケースが増えています。製造する数量や形状にもよりますがコスト削減の手段として有効です。

E社(材料メーカー)

切削用素材として押出成形により対応していましたが、製造する際の使用材料の多さもさることながらガラス繊維入りの場合、コア層の密度不足による切削加工時の製品の破損がお客様からのクレームとして大きな問題でした。これを解決する為には繊維長を短くすることや別の添加剤を加えて対応するしか方法がなく、本来持っている素材の特性を損なっている物を提供するというジレンマに陥っていました。そんな中PLAMO社の射出圧縮によるブロック製造に出会い、今までの問題が一気に解決しました。

F社(切削加工メーカー)

当社はお客様からの細かなニーズに応える事をもっとうとしています。以前からIMPブロックの発注を行ってきましたが、短納期に対応する為、各種材料に対する加工条件の把握が大切です。そこでPLAMO社にお願いして事前に5Kgの材料を試作していただいており、加工条件出しを事前に進められ、お客様の急な注文に対応することができています。

新年を迎えて

2012/1/4 (水) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments » 皆様、明けましておめでとうございます。 旧年もまた大変お世話になりました。 心より御礼申し上げます。 昨年は当社にとって非常に実りある年となりました、 様々な業界の企業よりご注文を頂き、この事が技術向上に大きく役に立つ結果となっています。 特にIMP工法、IMP+工法における技術の進歩は大きな物があったと確信できます。 引き続き技術の向上に努めて参ります。 IMP工法に続きIMM工法もIMM+工法が追加され非常に使い勝手の良い 加工技術として進化してきました。 年明け早々に「PLAMO通信」で公開しますが、 IMM+工法は我々の想像を越える成果が出てきております。 想像を越えるというのは、当社では繊維状添加剤(ガラス/カーボン)入り材料の場合、 ゲート1点の試験片、当然ウエルドラインの無い物と比較して IMM+工法(ゲート2点、通常はウエルドラインが存在します)での強度比較で 1点ゲートに数値を近づけられればとの思いがありましたが、 数値的にはほぼ同等、条件次第ではIMM+工法が勝る結果となりました。 この事は業界に衝撃を与えることと思っています。 随時、新しい情報を配信してまいりますのでご期待ください。 昨年は3月に起こりました震災が非常に暗い影を落としました。 停電から始まったえもいえぬ閉塞感は、欧米の景気後退と相まって 出口の見えない迷路に入り込んだ感が御座います。 そんな中にありながら当社の技術を使って国内の業界を盛り立てて行ければ 嬉しく思います。 生産の海外シフトが盛んに行われています、近年の自動車業界のそれは 以前の家電業界を思わせるスピードです。 日本国内でしか出来ないもの作り、日本国内でなくてはならないもの作りを行い、 ネットワークを広げ行きたいと思います。 本年も相変わらずのご指導、ご鞭撻を賜りますよう宜しくお願い致します。 代表取締役 茂木 淳志

IMPブロックの進化

2011/3/21 (月) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments » 好評頂いております、「IMPブロック」がより扱いやすく、 高精度で製造出来る様に進化いたしました。 製品サイズは以前と同様70mmX70mmX25mmで 以前より問題となっていた下記の項目を改善いたします。 1、フローマークの改善 2、ジェッティングの改善 3、エアー巻き込みによるボイドの改善 4、繊維添加剤の配向の不均一化 この改善により 1、ボイドの発生割合が極端に少なくなります(以前も少なかったです) 2、フローマークによる切削後のシワ跡がなくなります。 3、ジェッティングによる部分的な強度不足がなくなります。 4、繊維配向による切削時の応力分布が緩和されます。 より扱いやすくなった「IMPブロック」をお試し下さい。

ボイドが与える強度問題について

2010/9/7 (火) Posted in IMP工法事例 | No Comments »

ボイドに関しての考え方をまとめてみましたので参考にして下さい。

ボイドは真空の物と気体(空気、ガス)の物の2種類が御座います。

気体のボイドは殆どが成形条件にて解消される類の物です。

真空ボイドは肉厚製品や充填圧不足の製品には不可避な現象で、
現在の成形技術では弊社のIMP工法が一番進んでいる技術と言えます。

ボイドが製品に与える問題として、強度面、特に信頼性の面で注目され始めて来ています。

今までボイドが存在していても問題なく使用していたプラスチック業界にあって

これからより一層の軽量化、高強度化の流れの中で、徐々にボイドの存在による強度問題が取り上げられる環境になっています。

繊維状添加剤の含有していない材料の場合、球状のボイドが発生し出来る場所は製品肉厚の中央が一番多くありますが、まれに中央からずれた個所にボイドが発生する事があります。

繊維状添加剤(ガラス強化樹脂等)等を含有している材料の場合、製品内部にクラック状のボイドが発生します。これはスキン層には達せず、製品内部を横断する形で発生します。

繊維状添加剤の含有していない材料のボイドは円形のものであり、曲げ力・圧縮力には大きな影響が御座いませんが、引張力では製品全体の応力が掛かり、ボイドによる応力集中が現れ引張強度劣化を招きます。

繊維状添加剤入り材料の場合、ボイドの影響はボイド形状(クラック状)により曲げ力・圧縮力・引張力等全ての応力に悪影響を与えます。 

円形ボイドと曲げ応力の関係を簡単に図に示しました

曲げには引張と圧縮の複合的な要素があるとお話しましたが、

図での曲げ応力から、ボイドの発生している角部では強い引張り力が発生している事が推測されます。

この様な状況ではボイドが強度面で大きな問題になります。

IMP工法の問合せが増えてきています、プラスチックでの設計で安全率をどの程度にするかの問題で、安全に部品を使う為には安全率を大きくする必要がありますが、
当然、重量・体積が大きくなり、求めている軽量化・高強度化には繋がりません。

これから軽量化・高強度化の踏込んだ開発をするためには、ボイド問題を解決出来る

工法が必要となります。

その意味でIMP工法は最適な工法といえます。

真円度の改善(IMP工法によるメリット)

2010/8/9 (月) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments » 丸物の製品の場合、真円度は非常に大切な要素となります。 特にPOM等収縮率の大きな樹脂での真円度を精度よく作るには 金型の寸法修正を繰返し、精度を上げていく様な手法で精度を保ちます。 具体的には、Φ20の製品で、多点ゲートを設けて先ずは精度を上げる 事になり、この程度の大きさの製品ですと3点ゲートが主流となります。 (奇数ゲートはこの業界の常識です) ゲート付近の外径寸法が大きく、ゲートから遠い、ウエルドライン付近の 外径寸法が小さくなり、 この事から奇数ゲートが真円度には有効であると言えます。 〈IMP工法事例〉 弊社では下記の製品の真円度測定を行ないました。 外周Φ20mm 内径Φ13mm 厚さ7mmのPOM材での真円度測定結果は ・通常成形の場合  40μm ・IMP工法の場合  10μm (平均値) となり大幅な改善が出来ます。 この改善のメカニズムは、 IMP工法の場合は、製品に均一な圧縮力が加わり、 通常の成形の場合に起こる、ゲート付近に掛かる圧力と、ウエルドライン 付近に掛かる圧力との差が圧縮によって緩和される事がいえます。 非常に精度の高い真円度を簡単に安定的に出せる工法として ローラーやギアなどにご活用頂けると思います。 詳しくはお問合せください。

「ものづくり中小企業製品開発等支援補助金」採択!

2010/7/1 (木) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments » 「全国中小企業団体中央会」を窓口とする「ものづくり中小企業製品開発等支援補助金」事業に採択されました。 この事により当社で開発を進めています、「IMP工法」の市場投入が加速します。 感謝いたします。

ヒートアンドクール工法の考察

2010/3/13 (土) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »

近年、ヒートアンドクール工法が注目を浴びている、
金型の温度を射出時に上げ、直後に冷却し製品を作るといった
考え方である。
加熱に蒸気や電気的なヒーターが使われているが、
急速冷却を行なう必要があるため金型の温調に工夫が必要となる。
ヒートアンドクール工法でのメリットは型の転写性に優れている点である。
射出時に型温度を上昇させる事による型の転写性は優れているが、
このままの状態で冷却させると長い時間冷却が必要となり、
現実的でないため、金型を冷却し成形サイクルを短くするのである。
とはいえ通常の成形と比較して成形サイクルは長くなるが、
高品質な外観が必要な製品には適応する。
しかし樹脂の持っている表面硬度がその他表面加工によるものより
当然落ちると考えられるため、傷つきやすい問題が残るが、
製品リサイクルの面では有効な工法といえる。

懸念材料が数点ある。
①急速加熱、冷却を繰り返す必要があり、当然金型は膨張、収縮を繰り返す
その事によりプラスチック金型の利点である複雑な構造が耐えられるかと言う事である。
安定的な金型温度であれば金型の製作時や打ち込み時に
調整を加えて安定させる事も可能であるが、
この工法でははるかに超える過酷な条件が金型に課せられる。
実成形品を見る限りではパネルの様な形状が多いのはこの事が原因だと推測される。

②この工法での最大の問題点はゲートシールの時期である。
樹脂を金型内に射出し、保圧を掛けて製品寸法、ヒケやソリを抑える
のであるが、通常の成形の場合冷却は製品表層から始まり、
ゲートより遠い内層が徐々に固化され最後にゲート付近が固化する
この流れの中で固化・収縮した材料を補充する意味合いが
保圧にある。
ゲートシールが行なわれていない状況では収縮した材料に新たに
材料を足す事が出来るのでヒケやソリが制御できるのである。
この工法では表層の固化と内層の固化がほぼ同時に行われる。
また、金型冷却がスタートすると同時にゲートシールが起こり
保圧が掛けられない状況になる。
この事からパネルのような形状に向いており、リブ形状や偏肉形状では
ヒケやソリの問題は通常成形以上に発生する。

ヒートアンドクール工法と弊社のIMP工法を併用する事により
より優れた外観をもつ製品が出来ると思う。
これに関しては時期を見て開発に着手する予定である。

③ウエルドライン強度の問題である。
繊維状添加剤(ガラス繊維強化材)入りの材料の場合、
繊維配向は通常成形と同様である為、
この工法では解決は出来ない。
添加剤の入っていない材料(ナチュラル系)でのウエルドラインの強化、
外観上の線は消す事が出来る。

ヒートアンドクール工法ではこの事を理解して検討する必要があると思う。

ウエルドラインについて

2009/12/4 (金) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »

ウエルドラインの強度不足はプラスチック業界の永遠のテーマである。
折角ガラス繊維入りの材料を使って製品の強度UPを図っているのだが
ウエルドラインの強度不足に直面する。
一般的に引っ張り・曲げ強度で3割~5割程度の強度しか得られないと
言われているが、100%のカタログ強度があっても30%の強度しか
実現できないと言う事である。
ウエルドラインを作らない方法としてゲートの配置、数量を考慮することが
最大の防御策となっているが、充填圧力不足により寸法がでない事や
ボイドが入るなどの問題が浮上する。
実際の製品では穴の空いた部分には必ずウエルドラインが発生し問題となる。
穴の空いた製品の場合、特に穴を取付け用として使う事が多く
非常に強度が加わる場所である事から厄介な問題として残る。

ヒートアンドクールでもガラス繊維入りの材料の強度不足は解消しないと
記載していますが、ウエルドラインに形成される繊維の配向がウエルドライン部以外のそれと大きく異なり
強度劣化を起こしている事が最大の問題であり、ヒートアンドクールでの改善は
見込めない。

ガラス繊維等の添加剤の入っていない材料(ナチュラル系)の場合は比較的に
強度劣化は起こらない。
弊社の試験結果では7割~9割の引張強度が実現できています。
とはいえウエルドライン部はVノッチ状の溝が形成される事から、
製品に応力をかけた状態が継続する場合や繰返し応力の掛かる環境では
注意が必要である。

2011,10,13追記
弊社ではIMM工法を2011年3月に確立しています。(詳しくはIMM技術資料を参考にして下さい)
この工法ではウエルドライン強度不足を大幅に改善する事ができます、
材質により強度改善の数値が異なりますが、
引張・曲げ強度改善は30%~100%であり、変位は30%~100%の改善となります。
この数値はプラスチック業界の方であればお解りと思いますが、
画期的な数字であり、これからのプラスチックの可能性を広げることが出来ます。

ボイドレスのIMP工法
ウエルド強度UPのIMM工法
この二つの技術により高信頼性部品の製造を行なえる技術が確立いたしました。
改善数値等、お気軽にお問合せください。

IMP工法事例①

2009/11/26 (木) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »             (有)プレテック・エンジニアリング(検査機器設計製造販売) 社長様のコメント 測定機器用部品として写真の製品を切削加工で行っていました。 数量が多くなる事もあり、様々な成形メーカーに問合せを行いましたが、 POM材で肉厚部のヒケを抑える事が出来ないとの事で苦慮していたところ インターネットでPLAMO社を知りました。 メールでの問い合わせから始まり、IMP工法による成形加工を進めるにあたり、 私の設計段階での問題点を洗い出すなど積極的なご提案をくださり、最終的に使い勝手の良いヒケの少ない製品を作っていただきました。 インターネットからの取引であり不安でしたが、社長の人柄に惚れ 決断した事が正解でした。 PLAMO社は小さな会社ですが、優れた技術力・開発力を持った企業であり 仕事に取組む熱意が社員一人一人に感じられる良い企業だと思います。 この記事を観た方も一度PLAMO社に気軽に問合せしてみてください、 不可能を可能にしてくれるかもしれません。

「IMP工法」の真価

2009/11/25 (水) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments » IMP工法の開発をスタートさせて約5年が経過した、 2年前に専用の成形機を導入し様々な試験を行い、 また、実績を上げてきました。 この事から樹脂の特性について様々な事が解ってきた。 逆に言うと、今までの射出成形技術が樹脂成形において いかに狭い領域で行われてきたということを実感している。 例えば「ヒケ」の対処方法として ゲートを広げてゲートシールを遅らす 金型温度を上げて同じくゲートシールを遅らす 射出スピードを遅くして固化層を厚くする 保圧を高めに設定して金型が開かないレベルで最大の圧力を掛ける この様な条件で成形できるぎりぎりの製品を製作していた。 成形機の技術進化はぎりぎりの成形条件をより広げるといった内容の 進化であって、それ自身なにも変わっていないのが現実である。 古い成形機でも金型の作りこみ、配慮した製品設計であれば 良品が容易に成形できるのはその為である。 「IMP工法」では駒を射出中、射出後に動かすといった新しい試みであり これを大胆に行える唯一の加工方法である。 この事により上記に書いた射出やゲートシールを遅らせるといった 操作は殆ど必要がなくなった。 私は学生の時から設計を行っているが、最初はドラフターを使った物であり、 次にコンピュータの進化と平行して2D-CADが登場し、現在では3D-CAD が主流となった。 2DーCADから3D-CADに移行する時の衝撃は今でも忘れない。 コンピュータ内で部品同士の干渉がビジュアルで判別出来ることなどが 製品設計の精度を飛躍的に高める事ができた。 その後CAEなどが登場しよりリアルな製品設計を行えるようになった。 当社の開発技術である「IMP工法」はある意味、この衝撃に似た物がある。 今まで駒は射出中、射出後には動かさない物と決め付けていたが、 一旦この概念を壊すと、射出成形の新たな広がりが始まる。 なかなかこの衝撃を伝えるのは難しいとは思うが、2Dの発想を壊した 3Dの発想は当時同じくらいの衝撃があったと感じている。 なにより成形条件出しが異次元である事から感じ取れる。 この駒を動かすといった発想から「IMP工法」を越える新しい製造技術の 発展が見込まれる。 プラスチックの持つポテンシャルを格段に広げてくれる発想であることは 間違えない。

引張弾性について

2009/11/2 (月) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »

前回に引続き「引張弾性」について説明したいと思います。
樹脂の場合は粘弾性を併せ持つ素材の為、単純な引張弾性とはならない。
特に軟質塩ビや低密度ポリエチなど軟らかい素材の場合は粘性が克って
数値化してもたいした参考になりません。

材料メーカーの引張弾性率数値を参考に設計を行うことになりますが、
実際の成形品の数値は劣ります。
これは材料の結晶化度やガラス繊維の配向などが原因で、
結晶化度は成形条件(温度条件が主)や可塑化条件を適性に設定することが必要です。
繊維配向が理想と異なる場合、弾性率(引張/曲げ)の数値を極端に押し下げます。
特にウエルドライン部等の繊維配向は大きく劣化する原因となります。

弊社で開発しましたIMM工法はウエルドライン部等の劣化を防ぐ事は勿論、
繊維の配向を最適にすることが出来るため、材料メーカーの数値に近づける
ことが可能です。

製品設計・曲げ弾性について

2009/10/24 (土) Posted in プラスチック成形事例 | No Comments »

多くの企業より曲げ弾性率に関するお問い合わせを頂いております。
今回はこちらをテーマにご説明いたします。

樹脂において外力による変形が完全に元に戻る変形を弾性変形と呼び、その応力限界を弾性限界と呼びます。プラスチック材料は一般に弾性と共に粘性を兼ね合わせもつ粘弾性体なので、厳格な意味での弾性は示しませんが、変形量の小さい間は、近似的な疑似弾性を示します.
樹脂を曲げようとする力とそれにより変形する数値では比例を示すのであるが、
粘弾性ゆえに弾性の限界を超えた時に粘性の性格により様々な挙動を示します。

製品設計を行う際にCAE(Computer Aided Engineering)による強度解析を
行うのであるが、製品にかかる応力の種類を十分に加味しないといけません。
応力のかかり方と時間的な条件は、
1、一定速度で短時間かかる場合
2、衝撃的に短時間かかる場合
3、一定の応力が長時間かかる場合
4、周期的に繰返し応力が一定速度でかかる場合
5、周期的に繰返し応力が衝撃的にかかる場合
などが考えられます。
その他製品の置かれている環境にも影響を受けます。
1、温度
2、湿度
3、製品の残留応力
4、製品の内部欠損(ボイド・ウエルドライン等)
5、光
6、薬品
などであり、総合的に判断する必要があります。

現在自動車メーカーをはじめ軽量化に向けた開発が加速しています。
金属部品の樹脂化もそのテーマであり、
鉄と比較して1/7、アルミと比較して1/3の比重、
また、安価な加工性を持った樹脂に移行することが軽量化に向けた取組となります。
しかし多くの部品が既に樹脂化され、今後取り組む部品は今まで不可能とされてきた分野となり、安全性の面からデリケートな開発となります。

3、4、は特に成形メーカーの担当する分野となりますが、
例えば「ボイド」に関しては限界を超えた肉厚や偏肉の場合は対策する事が
限られています。
「ウエルドライン」の場合も繊維状の添加剤(ガラス繊維等)を
含有した材料の場合はウエルドラインの強度不足はまったくといって解消されません。
唯一の手段としてゲートの位置による対策となるが、これもウエルドを
別の位置に移動するといった対策でしかありません。
最近注目を浴びている「ヒートアンドクール工法」でも対策にはなりません。

CAEによる設計から量産時に大きな問題に発展する原因はここにあります。
とは言え現時点でのCAEが全ての条件を加味した状況でない事から、
樹脂の製品設計において豊富な経験が必要な分野です。
特に温度に関しては樹脂の粘性が弾性より大きく影響を及ぼす為に
材料の選定等の考慮は十分に行う必要があります。

樹脂化に向けた取組が様々行われています。
成形機メーカーは成形機の開発、樹脂メーカーは新材料の開発、
成形メーカーは与えられた成形機、材料で可能な範囲での成形条件で成形
金型メーカーは成形メーカーからの指示に従っている。

製品設計を行うに当り、特に樹脂化を進める為には
トータルで樹脂のことを理解し、最適な条件を選択する能力が必要となります。

当社の開発しました「IMP工法」「IMM工法」は樹脂の本来持っている特性を
最大限に引き出す(欠陥のない)成形技術としています。