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射出圧力と射出速度の設定についての疑問
- プラスチックの射出成形機について勉強している初心者です。射出圧力と射出速度を設定できるようになっていますが、どちらが優先されるのか疑問です。
- 私の考えでは、射出圧力を決めれば射出速度は自動的に決まると思っていましたが、逆の場合も同様に思います。しかし、どこが間違っているのか分からず、教えていただけると助かります。
- 成形機によって異なる可能性もあると思いますが、具体的な例でもいいので教えていただけるとありがたいです。
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樹脂が金型に充満するまでは設定した射出速度で動くように圧力をコントロールし、樹脂が金型に充満したら金型内に設定した圧力を加えるということだと思います。
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あなたの会社に空気圧でシリンダーを作動させる取出しロボットはありませんか？ エアーレギュレータ＝圧力設定 スピードコントローラー＝速度設定です。 （正確にはスピードコントローラーはシリンダから流出する側の速度をコントロールしているのだが） 確かに圧力を変化させても速度は変化しますが、ちょっと意味合いは違います。 油圧成形機の場合、特に古い時代のバルブ式の成形機は圧力・速度の設定機構部品は殆ど同じ構造です。 より深く理解を深めるためには、入力された条件が、どのような構造部品によって実現されるのか知ることはとても大事です。 そもそも、入力されている条件どおりに成形機が動いていないことが意外に多いのです。
お礼
回答ありがとうございます。 興味深い回答内容です。 取出しロボットと呼ぶのか良く分かりませんが、 エアー圧で動く自動で取り出している装置はあります。 油圧式なのかどうかなどは、ちょっと分かりかねます。 ＞確かに圧力を変化させても速度は変化しますが、ちょっと意味合いは違います。 一応、いままで調べたところで、(調べている成形機では、) 充填までは、速度制御で、保圧部分は圧力制御となって、 充填部の圧力設定は、リミット値という理解をしているのですが、 この意味合いも違うと思いますか。 ＞より深く理解を深めるためには、入力された条件が、 どのような構造部品によって実現されるのか知ることはとても大事です。 同意見です。 本当は、そこからはじめたいのですが、どうしたらいいのか分からないのが現状です。 とりあえず、調べれる部分から知識を吸収していこうと思います。 ありがとうございました。
金型内の流動長さ(L)は射出圧力(P)で決まる、L∝√P、少なくとも95%充填できるだけの射出圧力は必要。残りの5%は保圧と保持時間で完全充填して寸法精度と強度を確保する。 その前提条件のもとで、射出は速度/位置管理のほうが圧力/時間管理より望ましいとされている。もし圧力設定が低すぎると設定の射出速度は達成できないはず(?)です。 スクリュー前進速度であるが、これは高速充填かゆっくり充填するかである、一般的射出成形品(t=3mm)では、高速射出、例えば充填0.2秒以内、のほうが成形品の外観性、性能は遥かに向上する。
お礼
回答ありがとうございます。 納得いたしました。 いろんな方から回答いただけることで、より理解が深まるので助かります。 L∝√Pは、知りませんでした。こういう式が感覚でイメージできるレベルまで 自分の中で消化したいと思います。 ありがとうございました。
miyabiです。 なるべく技術の森は月～金曜日確認してますから 力になれることがあれば、また相談乗りますよ。 成形の話はどんなことでも、楽しいので。 お互い品質の高い製品を作れるようがんばりましょう。
お礼
どうもありがとうございます。 まだまだ分からないことがありますので、 今後ともよろしくお願いいたします。 (今わからないところは、もう少し自分で調べてみようと思います。)
製品設計・製造を担当しております。 条件出しの際、圧力と速度は別に考えます。 例としまして、 先日弊社の製品でクレーム報告があり、原因の追及をしたところ 成形機の違いにより、充填時間に差が生じていました。 参考までに 0.3ｓ と 1.0ｓ であると仮定します。 使用する材料によっても異なりますが、今回の場合は MFR（樹脂流れ）が低く、流れの悪い材料で、製品は比較的肉厚設計の 商品です。 この場合、早く充填させてしまうと、色によっては内部のボイド（気泡）の 確認ができず結果、応力によりクラック（割れ）につながったと思われます。 薄肉部から厚肉部に変わる際、充填速度が速くてはジャンプしてしまい 結果細かな気泡となってしまいます。 遅く充填すると、肉厚の変化に対応できる（イメージわきますか？） 材料の特性も成形条件が悪いと、不良原因につながる恐れがあります。 条件出しの際は、まず製品図面と使用材料から 充填イメージを考えます。 薄ければ充填するのに圧力が必要ですし、 肉厚であれば圧力は緩く済みます。 薄肉部を圧力・速度ともに上げてすぎると、摩擦熱により結果的に ガス抜き部に焼け不良などにもつながります。 また、コアピンの細い試験管のようなものは、圧力を高くしてしまうと コア倒れにより、編肉となってしまいます。 いろんな製品をやって来ましたが、経験から成形条件でカバー出来ることと 金型構造を変える必要性・材料の再検討など攻め方はいろいろです。 金型で重要なのは、いかにキャビ・コアの冷却効果が均等であるかだと 思います。 長くなってしまいましたが、こんな感じで新型が来たら どんな攻め方しようか、楽しんでる成形バカでした。
お礼
回答ありがとうございます。 miyabi様がおっしゃっているようなことを 言えるようになるのが目標です。 実は、昨日、顧客と成形の立会いに行ったのですが、 バリをなおせ、ウエルドなおせ、ショートショットなおせと 言われた時に自分は何にもできなかったので、 勉強しはじめた次第です。 たくさんの情報、ありがとうございました。
お礼
すばやい回答ありがとうございます。 納得いたしました。 回答いただいた後、たまたま、別の人に聞けるチャンスがあったので 聞いたところ、射出圧力の設定は、リミッタみたいなものらしいです。 ちなみに射出圧力は、射出1次圧力(充填圧力)の意味でした。 質問が正確性に欠けていてすみませんでした。 ありがとうございました。