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収縮率について

2009/9/24 (木) Posted in プラスチック成形事例 プラスチック成形業界において金型を作る段階で樹脂の収縮率を 加味した金型製作が必要である。 具体的に言うとPOMの場合は1.8%の収縮率が一般的で 一辺が100mmの製品の場合金型を101.8mmで製作する。 この事によって出来上がり寸法が100mmになるという事である。 この収縮率であるが、実は大きな問題点が潜んでいる事を殆どの業者は知らない。 「プラスチック材料便覧」という樹脂材料を選定する際に参考とする 全ての材料の特質を紹介している分厚い本であるが、 その中に材料収縮率の値も載っている。 POMは1.8%PC・ABSは0.6%ガラス繊維入りの場合は ゲートから離れる方向は収縮率が小さく、直行方向は大きくなる等々、 この数値をそのまま金型製作に使うと大きな過ちを犯すこととなる。 そもそもこの収縮率は材料メーカーが独自の方法で測定して設定をしている 数値であり、実はその時に使用される製品の肉厚によって数値が大きく左右 するのである。 また、成形条件でも数値が変化する性質を持っている。 実際に肉厚が及ぼす数値の変化はPOMの場合 金型温度、樹脂温度を一定にした場合、 肉厚1mm⇒収縮率1.0% 肉厚3mm⇒収縮率1.6% 肉厚5mm⇒収縮率2.2% 肉厚9mm⇒収縮率2.6% となり、肉厚が9mm以上の場合は収縮率2.6%より変化がない このことから解る通り材料メーカーから発表されている数値は 実際に一般的な製品の肉厚3.0mmを想定した範囲での数値という事となる。 この数値も古くから使われており、最近の高性能な成形機での 平均肉厚には対応していない事が多いので注意しなくてはならない。 成形条件による収縮率の変化も見逃せない、 樹脂温度、射出圧力、射出スピード、金型温度などがそれであり、 特に金型温度は収縮率の変化に有効である。 特に結晶化樹脂の場合は結晶化度合いに金型温度が関わり 温度設定で製品寸法を変える事が出来る。 金型温度を下げて寸法を交差内に入れるような成形条件では 結晶化度合いが低い為、本来持っている材料の特性が出ない可能性がある。 最近の成形機の能力から製品の肉を薄くする事が可能になってきているが、 リブやボスなどの少量の肉厚変化には対応出来ていない現実があり この様な部位の裏側などにヒケが発生する原因は 製品肉厚の変化による収縮率の変化といっても良い。

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