ジュンコーポレイションのガスインジェクションにおけるメリット |
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・ ガスインジェクションの金型製作、成形技術は業界でもトップクラスです。と思っています。
・ 下の写真のチッソガス発生装置を2台保有し、約12台の成形機に同時対応可能です。
・ 小型成形機(50〜220Ton)のガスインジェクションに対応。特に50Tonに対応できるメーカーは見つかりません。 |
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ガスインジェクションについて |
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ガスインジェクションは日本国内において主に4種類から選択できます。
・ 旭化成のAGI(日)
・ 三菱エンジニアリングプラスチックのシンプレス(英)
・ 出光化学のGIM ゲイン(米)
・ 月島マシンセールスのバッテンフェルドのエアーモールド(独)
AGI、GIM、バッテンは共に圧力制御で全く同じといってもいいと思います。シンプレスで作られた金型でもAGIで成形できますし、現在どこの設備を導入しても大差ありません。ノウハウをいかにマトメて標準化してあるかが重要で購入者に指導できるかが重要です。が、量産技術のノウハウは成形メーカーがフィードバックしてないために、どこまで標準化されているのか確認されたほうが良いと思います。
ガスインジェクションの不良率で困っている話をよく耳にします。ガスインジェクションとは不良率を限りなくゼロに近づけるための成形法です。基本特許はとっくに切れており、けして最先端技術ではないことを知らなければなりません。
ライセンス料が1,000万+設備費6,000万と大変高額で大手成形メーカーの独占でした。
また、高圧ガスに関る国家試験を何名かパスし保安係員を設置しなければなりません(弊社で6人)ので中小企業の参入が非常に難しかったと思われます。
現在基本特許が切れたこともあり、設備で参入されるメーカーがあり、上記を含めて8社くらいの設備から選択できるようです。ただし、上記メーカーでは設備費の中にライセンス料を含めているとのことですので残っている周辺特許にはご注意ください。
当社ではAGI開発当時よりやってきた潟Jケンジェネックス様をお勧めします。アフターがしっかりしてますし、条件だし支援や情報も豊富です。
また、高圧ガス法も規制緩和により保安係員の設置義務もなくなり成形メーカーも参入しやすくなってます。ただし、届出は必要ですのでご注意ください。
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ガスインジェクションのメーカーはそれぞれに独自技術を積み重ねて量産化しており、各社の技術の差が大きく開いてしまっているようです。又、その差が開いている事実を各社自身が認識出来ていないようです。
ガスインジェクションを取り入れたけどうまくいかないという成形メーカーが多く存在します。
弊社に移管型がよく持ち込まれます。が、たいがい【ガスニードル】や【ガスチャンネル】が不適当な場合が多く、ガスインジェクションが世に出た当時の構造になっている場合が多いようです。
先日聞いた話はガスインジェクションのライセンシーは日本に200社以上あるが、ガスインジェクションを使いこなせるのは20社に満たないと言っておられました。 |
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ガスインジェクションのノウハウ(余談) |
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ところでガスインジェクションにおける窒素ガスの通る道を事前に形成しておくダ肉のことは【ガスチャネル】というのが正解です。最近のガスインジェクションのメーカーでは皆【ガスチャンネル】と言っています。AGI開発段階の当時、旭化成殿に聞いてみたら本当は【ガスチャネル】だけど、どっちでもいいと言っていた。
現在では【ガスチャンネル】というほうが多く一般化してしまったようなので、弊社でも【ガスチャンネル】と表示しようと思います。 |
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ガスインジェクションのノウハウ(初歩1) |
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大切なことはガスをどこから入れるか【ガスニードル】とガスをどこに通すか【ガスチャンネル】ということです。
ガスの入口には@ノズル注入Aランナー注入Bキャビティ注入が考えられますが、現在@ノズル注入はほとんどありません。ガスの開放をノズルバックさせたりノズルを介して放出するためノズルが冷却されたり固化した樹脂を射出したり、不具合が多く過去のものとなっています。
Aのランナー注入がベストであると考えます。樹脂の流れと同様になりますので樹脂圧の高い方から低いほうへガスが注入されますので自然な流れで形成できます。問題点はゲート口に穴が開くことです。
Bのキャビティ注入は最も多い方法です。特別問題はありませんが、ゲート側の樹脂圧の高い方へのガス注入の検討や【ガスニードル】が製品にあらわれますので特許関連で若干の注意が必要です。
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@ノズル注入 Aランナー注入 Bキャビティ注入 |
また、ガス圧力は10Mpa程度で成形出来るように肉厚や【ガスチャンネル】を設置することが重要です。高いガス圧で内部発泡や分子配向を阻害するような注入の仕方は寸法精度に悪影響を及ぼします。
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ガスインジェクションのノウハウ(初歩2) |
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ガスインジェクションの形成方法に@ショートショット法Aフルショット法Bステキャビ法等があります。
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@ショートショット法とは文字どうりショートショットで射出しておいてGASを注入し膨らませる方法です。
しかし、この手法は極力避けるべきと考えています。
計量条件、射出条件が完全に安定できる成形機であるべきだし、ガスの注入速度をコントロールできる注入設備が必要でしょう。
それでも【ヘジテイションマーク】といわれるウエルドに似たフローマークが発生します。
2007年度群馬県R&Dサポート事業にてこの【ヘジテイションマーク】の解決に挑戦しています。 |
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Aフルショット法はフルショットしておいて必要な部分にGASを注入する方法です。
寸法精度を要求するものはこの方法が良いでしょう。
また、通常の製品はほとんどこの手法で安定した成形が可能になります。
その際【ガスチャンネル】の配置を十分検討しなければなりません。製品の全域にわたって同じ圧力分布であることが大切です。 |
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Bステキャビ法は余分な中肉を追い出し、捨てるキャビティを形成する方法です。
ガスインジェクションで連想されるのが、ハンドル等のダ肉の製品で大きな空洞を形成した製品だと思います。
そういう場合はステキャビ法を使いますが、【ステキャビ】の容積を重要視しないといけません。【ステキャビ】の容積が少ない状態で成形しているメーカーが多いように思います。
条件に合わせて【ステキャビ】の容積を決めるべきで、その容積にあわせて条件を決めるのはよくないやり方です。
設計段階でどの程度の中空率にするかを想定して、その中空分の容積が【ステキャビ】の容積となります。
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ガスインジェクションのノウハウ(初歩3) |
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ガスもれをしているようではガスインジェクションの意味がありません。原因を突き止め対策する必要があります。ガスはどこからもれてますか?リークチェックのスプレー等で確認しましょう。
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@金型までの配管
段取りの問題ですので締め直しましょう。
Aエジェクターボックスから
【ガスニードル】の構造に問題ありです。Oリングの配置やクリアランスまたは根本的に【ガスニードル】の構造が悪いと思われます。
Bパーティングから
【ニードルボス】の設計に問題がある場合が多い。ガスをシールする為のボスになっているか、冷却された後にガスを入れようとしてないか、多少の成形条件で対処も出来ますが根本原因を改善する必要があります。先にも記しましたがガス圧10Mpaで成形出来るようすることが大切です。 |
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ガスインジェクションのノウハウ(初歩4) |
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ガスインジェクションのサンプルで、左図のようにガスの入り方が手のひらを広げたような、カエデ模様の成形品を見たことないですか?ガスが入っていれば何でも良いわけじゃないのでご注意ください。
ガスの入り口付近ばかりがガス圧力でパンパンになっているだけで良くない状態です。本来、ガスの入り口【ガスニードル】の設定場所、リブや【ガスチャンネル】により製品全域にガスを導く様に設計しなければガスインジェクションの意味がありません。
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悪い例 良い例
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ガスインジェクションのノウハウ(初歩5) |
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ガスインジェクションのヒケについて・・・そう、ガスインジェクションでもヒケることがあります。
【ガスチャンネル】の設定方法に問題がある場合によくあります。【ガスチャンネル】を設置する前からガスをどのように通すのかイメージして適切な【ガスチャンネル】を設置しましょう。
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後ほど絵を追加します。(パソコンで絵を描くのは難しくって・・・)
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