射出成形の仕組みと主な特徴

射出成形の仕組みは金型を使った方法で、合成樹脂などの材料を加熱してから溶かし金型に送りこんでから冷やすことが目的です。注射器で液体を送り込む様子に似ているのでこの名前で呼ばれるようになりました。流れは材料を溶かすことからはじめて、流す・固める・取り出す・仕上げ加工となります。複雑な形状を含めて多様な形の部品を連続して素早く大量に製造が可能で、日用品など幅広い分野の製品で使われてます。

射出成形の機械だとサーボモータで動く電動式や油圧式、両方を組み合わせたハイブリッド式などがあります。機械の仕組みを見ると材料を溶かし金型の内部に送り込む射出と、金型をセットする型締部で構成されていて近年だとCNC化が進んでいてコントローラの制御で高速でも可能な機種も増えてます。液晶モニターの導光板を専門に成型する機種など特殊な専用機も出回ってます。射出成形の加工の仕組みは、材料の投入口のホッパーにペレット状の樹脂を入れて、ペレットはシリンダー内で暖められて液状となり準備を整えます。

ノズルから送り出された材料は金型内のスプルーの管路を通ってから、分岐のランナーを通り成形部分に流れ込みます。材料が冷えてきて固まると金型が開いて成型品が外部へ排出され、仕上げ加工をしてからスプルーおよびランナーがカットされて完成です。実際は一度で複数の品を同時に製造することが殆どで、溶融した材料がすべての部位に均等に流れることが重要で、ランナーの長さを同じにしたりと工夫をしながら設計をします。大量生産に向いていますが、精度の高い品を作るには材料の樹脂の選択や加工精度、材料を射出する際の温度や速度など色々な条件を熟知しないといけません。

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