プラスチック部品は、インジェクション成形と呼ばれるプロセスで作られます。これは、ペレットと呼ばれる小さなプラスチックの粒から始まります。ほとんどの場合、これらのペレットが機械の中で溶かされるプロセスがあります。これにより、ペレットは液体になります。溶けた液体状のプラスチックは、特別な形状である型(金型)に押し込まれます。この型は、完成品と同じ形状に正確に作られています。プラスチックが溶けて液体になり、型に注入された後、型は冷却されます。そして、冷えた後にプラスチック部品を取り出します。例えば、私たちが日常的に扱う多くの製品は、それがおもちゃ、容器、または部品であっても、裏でこの成形によって作られています。これは、私たちの日常生活で遭遇するプラスチック製品を作る際の重要なステップです。
射出成形は多くの熱と圧力を使います。これは、最初の部品を作るときに知っておくべきことです。プラスチックペレットは液体になるために非常に高い温度で加熱する必要があります。その後、この熱いプラスチックは大きな圧力で型に押しこまれます。その圧力は、液体が型のすべての部分と完全に接触することを確保するために必要です。それが射出成形機がかなり大きく、強力である理由の一つです。したがって、それらは溶融したプラスチックを迅速かつ素早く型に押し込むための十分な力を生成する必要があります。
射出成形プロセスから得られるプラスチック部品の品質に影響を与える要因はたくさんあります。ここにそのいくつかを挙げます — 型がどのくらい熱いのか、プラスチックを押すのにどれくらいの圧力を使うか、そして注入された後でプラスチックが冷却されるのにどのくらい時間がかかるかです。これらの要因を正しく設定することは、高品質な部品を生産する上で非常に重要です。これらのいずれかが間違っていると、最終結果に問題が発生する可能性があります。
これは、改良されたプラスチック部品を作り出すための方法の一つです — コンピュータープログラムを通じてです。このようなプログラムはシミュレーションソフトウェアと呼ばれます。これらを使用することで、エンジニアは温度や圧力などの条件を変更した場合、それがどのように部品に影響を与えるかを見ることができます。この方法で、エンジニアは物理的な型を作ることなく、さまざまな概念を試し、最適な設定を見つけ出すことができます。これにより時間と費用が節約され、生産される部品が高品質であることが確実になります。
射出成形プロセスを向上させるためのヒント:例えば、滑らかな金型は外観が良く、欠陥の少ない部品につながります。金型の表面仕上げが良いほど、プラスチックがスムーズに抜け出し、最終製品の質感も向上します。また、品質を確保するために正しいプラスチックを選ぶ必要があります。例えば、一部のプラスチックは強度があるものの脆いため、最終製品の性能に影響を与えることがあります。
ワープは、部品が異なる冷却速度で冷却されたときに発生し、それが原因で部品が曲がったりねじれたりします。これは、金型の温度が適切でなかったり、特定の領域でプラスチックが速すぎ推荐阅读く冷却された場合に起こります。シンクマークとは、プラスチックが速すぎ推荐阅读く冷却された際に部品の表面にできる小さなくぼみです。フラッシュは、余分なプラスチックが金型に入り込み、部品から余分な部分が垂れることで、製品が汚くなる現象です。
新しいコンセプト:インジェクションモールディングによる3Dプリンティング。この技術により、エンジニアは伝統的な手法では難しい複雑な金型を形成することができます。金型の制作においては、3Dプリンティングで迅速かつ正確な金型を設計し、構築できます。さらに、3Dプリンティングでは金型を一切使用せずに部品を直接製造することも可能です。これは、製品をより迅速に製造でき、使用される材料の無駄が少ないことを意味します。