既存の金型でガスインジェクションを試してみたい。
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ガスインジェクションの特徴(メリット) |
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ヒケを無くせる ?
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・ ヒケは無くすことができます。
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ソリを無くせる ? |
・ ソリは大幅に軽減することができます。
・ ただし、完全に無くせると断言はできません。ガスインジェクションのいいところは、決めたソリ量を安定して成形できる点にあります。 |
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バリを無くせる ? |
・ バリは発生しづらくなります。
・ 100Mpaもの保圧に対し、ガス圧は20Mpa以下ですので、型締要因のバリは発生しづらくなります。
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寸法安定性 ? |
・ 優れています。バラツキを最小限で生産できます。 |
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偏肉構造の設計 ? |
・ 薄肉と厚肉の混在が可能です。
・ ただし、ガスニードルの位置やガスチャンネルの設置に十分なノウハウが必要です。 |
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成形機のランクダウン ? |
・ 可能です。
・ 通常成形機のTON数は、投影面積×型内圧力(400)で算出しますが、この型内圧力を200で設定できます。よって200トンクラスを100トンで成形できると考えられます。
・ が、30〜50%程度のランクダウンができるとご理解ください。 |
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軽量化 ? |
・ フルショット法による軽量化はせいぜい3%以下で大きな効果はありません。
・ ステキャビ法やショートショット法ではかなりの軽量化(〜30%)が期待できます。
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サイクルアップ ? |
・ フルショット法は一般成形と同等です。
・ ステキャビ法やショートショット法では効果あります。
・ ハンドルなど厚肉製品では通常成形360秒を90秒で成形した実績があります。 |
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部品の一体化 ? |
・ 可能です。 |
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ガスインジェクション特有の欠点 |
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内部発泡
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・ 高圧窒素ガスで空洞化した、内壁面が溶岩のゴツゴツしたような状態になることは周知の事実で、この内部発泡は応力集中とかにより強度面での不安が指摘されています。
・ 当社はこの問題を解決し、内壁面に内部発泡させない手法で群馬県「1社1技術」に認定されました。
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ヘジテイションマーク
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・ 樹脂充填〜窒素ガス注入のプロセスにおける、樹脂流動フロントの一旦停止・流速変化により発生するもので金型温度を極端に上げて現象を薄くする手段で一部のメーカーでは回避しています。
・ 当社では、可視化金型を作成し流動状況を把握した上でこの問題を解決しました。群馬県R&Dサポートに採択されました。
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パンク・フクレ
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・ 注入した窒素ガスの回収プロセスで大気圧まで回収しきれない場合、金型から取り出した瞬間に破裂したりコンベア上で膨れたりします。同業者から多い問い合わせがこれです。
・ 窒素ガスの回収経路に樹脂ヤニなどが蓄積されガスの回収が完全に行われていない場合に発生するものです。また、根本的にガスニードルに問題がある場合も多いですし、設備のメンテナンス不足もあるようです。
・ 当社では独自のガスニードルの開発により解決し、またガスニードルのメンテナンスは毎日1回以上は行っています。
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ヒケ
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・ おいおいヒケを無くすためのガスインジェクションだろ?と言われるかもしれませんが、
・ 窒素ガスの注入された先端はガスの入った部分と樹脂の溜まりとの境目で、まれに僅かにヒケが発生する場合があります。特に外観品質要求の極端に高い製品でないと指摘されることはありませんが・・・
・ 当社では早くからこの現象に気づき、発生するメカニズム(原理)は把握しており、その都度、金型や条件により対処しております。
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中空は交わらない
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・ ドーナツを思い描いてください。ガスを注入し先端同士がいつかぶつかるよう流れていきますが、決してぶつかって交わることがありません。
・ 当社にとってガスインジェクション最大で最後の課題と考えています。今現在これを解決することははできません
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シボ転写ムラ |
・ ガスの通過した部分は転写がよく、ガスが入らなかった部分は通常のため転写ムラとなり外観製品や塗装製品には向かない場合があります。(転写ムラには、いろんな学術的根拠や見解があります。)
・ 当社では、この点を補うために、中空構造のガスインジェクション(AGI等)に対し、コア側からキャビ側に押 し付ける、GPI(ガスプレスインジェクション)という成形技術で対応いたします。
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強度不足 ? |
・ ハンドル等のダ肉製品の場合は、空洞化によって強度は増すと言われており、物的データもあるようです。
・ 平均肉厚2mm程度の外装部品の裏側にボスやリブを設け、ヒケ対策としてガスを導いて空洞化した場合根元での強度は不足します。対策としては、補強リブをつけたり、溝を設けてガス流入を防止させる等を行なっています。
・ 経済産業省の認定をいただいて取り組んでる特定研究開発で、この強度不足を対策する成形方法を開発しています。 |
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原材料のムダ |
・樹脂パイプなどの厚肉製品を形成する場合、中肉をステキャビに追い出します。このステキャビはリサイクル可能であれば当然粉砕して再利用しますが、廃棄になる場合が多いです。製品の軽量化をしても生産上でムダがあってはコスト高にもなり、環境にもよろしくない・・・
・当社ではこの問題の解決に2つの手法を開発しています。ショートショット法により初めから原料を使わない方法とスク●●●法で原料をリユースする方法。おっと、これは未だ公表出来ません・・・ |
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