ABS部品射出成形の要点

ABS部品射出成形の要点

モールド-40

重要ポイントその1:資材の取り扱い ― 「乾燥は生命線」

これは最も重要な第一歩です。ABS樹脂のわずかな吸湿性だけでも、製造ロット全体を台無しにしてしまう可能性があります。

完全に乾燥させる必要があります。ABS樹脂粒子は、保管中や輸送中に空気中の水分を吸収します。射出成形前に、除湿乾燥機を使用して80~85℃の温度で2~4時間連続乾燥させる必要があります。一般的な熱風乾燥機で代用することはできません。

結果:乾燥が不十分だと、製品表面に銀色の筋(銀糸)、気泡、曇った表面、材料の劣化が生じ、強度が著しく低下する可能性があります。

判定:簡単な検証方法として、「空気注入」を行う。ノズルから注入された溶融材料の帯が滑らかで光沢があり、気泡やパチパチという音がしない場合は、乾燥効果が良好であることを示す。

重要なポイントその2:射出成形プロセス – 「芸術的コントロール」
プロセスパラメータは、製品品質を制御するための「ハンドル」です。ABSのプロセスウィンドウは比較的広いですが、精度が品質を左右します。

温度調節

バレル温度:ABS樹脂の一般的な加工温度範囲は190~250℃です。過度に高温になるのを避けるため、奥から手前に向かって段階的に設定することをお勧めします。

後部(供給部):160~180℃(ホッパー開口部での固着を防ぐため)

中間部(圧縮ゾーン):180~220℃(主可塑化ゾーン)

前部(計量エリア):210~240℃(均一な溶融を確保するため)

ノズル温度:200~230℃(唾液の噴出を防ぐため、先端部よりやや低めに設定)

金型温度:金型温度は、ABS製品の外観と内部応力に大きな影響を与えます。金型温度は50℃~80℃の範囲に制御することをお勧めします。

金型温度を高くする(60~80℃)ことの利点:

表面の光沢を高め、部品の輝きを向上させ、金型の表面の細部をより忠実に再現する能力を高めます。

溶接線を減らし、溶接線を目立たなくし、強度を高める。

内部応力を大幅に低減し、部品の寸法安定性と環境応力亀裂に対する耐性を向上させる。

金型温度が低い場合(50℃未満)のデメリット:表面光沢の低下、目立つ溶接痕、大きな内部応力、製品の脆性の増加につながる可能性があります。

圧力と速度

射出速度:光沢のある表面を得るためには、中速または高速の射出速度がよく用いられます。しかし、速度が速すぎると、ジェットストリーク(溶融樹脂が蛇のようにキャビティ内に噴出する現象)やガスの閉じ込めが発生する可能性があります。複雑な形状や薄肉部品の場合は、「低速→高速→低速」の多段階射出制御を採用することができます。

圧力と保持時間:これが収縮(へこみ)を制御する鍵となります。

保持圧力:通常は射出圧力の50%~80%。冷却中のプラスチックの収縮を補償するために、十分な保持圧力をかける必要があります。

保持圧力時間は主にゲートの凍結時間に依存します。時間が短すぎると、特に腱部や肉厚部において製品の内部収縮(縮み)を引き起こす可能性があります。時間が長すぎると、内部応力が増加し、靭性が低下し、サイクルが無駄になります。実践を通して最適化する必要があります。

重要なポイント3:金型設計 ― 「細部が成否を分ける」
金型は、部品の形状、外観、精度を直接決定づける。

ゲート設計:製品の外観要件に基づいて選択します。外観要件の高い部品には、潜在ゲートまたはニードルバルブホットランナーを採用することで、微細で美しいゲートマークが得られます。

排気システム:適切な排気は不可欠です。排気が不十分だと、焦げ付き(部品表面に茶色または黒色の縞模様が現れる)や充填不良などの欠陥が生じる可能性があります。排気スロットは通常、パーティング面とインサートの嵌合部に配置され、深さは0.02~0.03mmです。

冷却システム:均一かつ効率的な冷却は極めて重要です。冷却が不均一だと、部品の反りや変形を引き起こす可能性があります。

離型傾斜:ABS樹脂の収縮率は約0.4%~0.7%です。成形品の取り出しを容易にし、表面の傷を防ぐためには、十分な離型傾斜(通常1°~1.5°以上)を確保する必要があります。

重要なポイント4:製品設計 – 「固有の利点」
優れたデザインは、生産成功の前提条件である。

均一な肉厚:これは最も重要な設計原則です。肉厚の不均一性は、収縮、反り、内部応力の主な原因となります。肉厚は2.0~3.5mmを推奨します。

角の丸み付け:内側と外側の角の接合部はすべて角を丸くすることで、応力集中を大幅に軽減し、塑性流動性を向上させ、部品の強度を高めることができます。

補強リブの設計:裏面に収縮痕が生じるのを防ぐため、リブの厚さは取り付け部分の壁厚の50~60%を超えないようにしてください。

ポイント5:後処理
焼きなまし処理:内部応力が大きい部品や、極めて高い寸法精度が求められる部品には、焼きなまし処理を施すことができます。部品を熱風循環炉に入れ、70~80℃(ABS樹脂の熱変形温度以下)で2~4時間加熱した後、室温までゆっくり冷却します。この方法により、内部応力を効果的に除去し、寸法安定性と耐薬品性を向上させることができます。


投稿日時:2025年9月25日