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樹脂の収縮力と金型製造における変形対策について
- 金型製造に携わる方に質問です。樹脂の収縮力は具体的に数値化できないため、変形対策に困っています。
- 樹脂収縮により金型の形状に樹脂が喰らい付き、型開きの際にキャビ取られが発生し、製品変形の原因となっています。
- 使用する材料はPPで、収縮率は9.5/1000です。変形箇所は製品の穴部です。皆様のご協力をお願いします。
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穴部のキャビ取られが問題ならば、コアからボスを立てたらどうでしょうか？ また、冷却時に穴径が変化する件は、回答(4)さんと同じで穴は小さくなります。 穴の開いた五円玉を熱すると、中の穴は大きくなります。
樹脂の弾性域（弾性変形）である、引張（圧縮）応力と伸びの 樹脂データで概略割出せませんか。
- 参考URL：
- http://www.packing.co.jp/
離型材を使用するとかじりが無いと言うことで有れば、単に抜き勾配の問題では無いですか。製品の底の部分に穴が有り、そのコアがキャビティ側から立っていると離型時に簡単には抜けずに変形の元になります。特に穴が一つでは無くて複数ある場合においては、それぞれの穴が収縮時に干渉仕合って、離型が難しくなる事が有ります。まずはその穴部分の抜け勾配を大きくすることを試して見てはいかがでしょうか。これは製品突き出し時の問題では無いことが前提です。
質問者のほしいのは何ですか この件で論文をお書きになるつもりですか？ 違いますよね、現状の問題から抜け出したいわけですよね この場合は穴の周りを突き出しピン（筒状のピン）で突き出します 成形の常識です この方法で変形するようなら、原因は別のところにあります
つっこんどこ 間違った方向に進んでるし >>穴径は大きくなります。金型に食いつくという現象とは逆と思えますが。 普通は小さくなる ごっついリブなんかついてれば別だが 樹脂・ダイキャストもそうだが 一番初めに冷えたところに向かって収縮する 基本原理は 冷えると縮む暖かいのびるです 基本ゲート部が一番熱いです、冷えながら進んで生きます 冷えてるところは縮みながら後ろからは溶けた樹脂によって 押され巻き込みながら充填されていく このときの固まり方の差でおきた力を熱応力とよび歪みや残留応力とよぶ http://www.yoshu.co.jp/yougo/yougo_SAGYOU_LABEL.html また、解けたものが固まる時は表面積を小さくなるように収縮する ピンの場合しまる方向にしまる >>問題の箇所はスピーカの穴です。 テレビのスピーカの穴見たいに メッシュになってる構造ですか？ 素人目でも食いつくと思う ペリペリはがせるだろうが 微小な勾配をつける ← あまり効果がないかも 押しピンで押す ← 意匠面だと使えない どこかで引っ掛ける ← 構造は考える こんな構造もあり http://www.geocities.jp/tukuba777/mold12a.html はりわすれ
>したがって金型では円筒形の凸形状となりその円筒形に収縮した樹脂が締め付ける状態で円筒形に喰らい付いたのではないかと考えています。 これは私が例示したモデルと同じだと思います。私も収縮で部品穴は小さくなると昔思ったのですが、成形業者の方に聞いたら収縮は肉厚中心方向に対して起こる為大きくなると伺いました。確かに相転移による体積減少なので、肉厚中心方向に両側から収縮すると個人的には理解しています。 私は成形の専門家では無いので、間違っていたらすみません。 摩擦抵抗力の計算は基本的にはご存知の通りＦ＝μＮですが、Ｎを収縮する応力から求める方法は私はお目にかかったことはありません。相転移による体積減少と実際のピン径とのオーバーラップ量が変位量になるので、それを歪に直して弾性係数をかけた値が応力になり、それに接触面積をかけてＮを出すと思いますが相転移直後の弾性率等がわからないと思います。 もし収縮によりかじりついているのであれば、その部分だけ離型スプレー吹いてみたり、型ピンの抜きテーパを増やして確認してみては如何でしょうか？
形状等の詳細が分からないので違うかもしれませんが、樹脂の収縮という事は例えば円筒の通し穴を持つ直方体であれば、外形は小さくなり、穴径は大きくなります。金型に食いつくという現象とは逆と思えますが。。。 収縮による反りにより型に食いつくという場合は別ですが・・。
補足
ご回答ありがとうございます。 問題の箇所はスピーカの穴です。 したがって金型では円筒形の凸形状となりその円筒形に 収縮した樹脂が締め付ける状態で円筒形に喰らい付いたのでは ないかと考えています。 （製品では穴なので収縮により小さくなる為、金型側円筒形に喰らい付く） したがって製品穴（スピーカ穴）が収縮により小さくなった時どれくらいの 力で円筒形を締め付けているのかを知りたいと思っております。 説明足らずで申し訳ありませんがご協力の程よろしくお願い致します。
難しく考えるとバカにななります 分子間結合力なんだろうけど 引っ張り力を超えると変形してしまうので MAX引張り力でいいと思います 今回は冷却の方なので 前回のあっためる方はあっためると軟化していくので 難しい PPの特性 http://www.imao.co.jp/node/2933 上記は最大値です これ以上かけると樹脂が破壊します 計算式は 表面積×引張係数 でいいです 本来は http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=207714&event=QE0004 の 回答３で計算式でいいと思いますが 金属のときの計算式なので使えるかどうか？ わかりません
お礼
早速のお答えありがとうございます。 『ははは』さんの解答欄にありましたURLを拝見させて頂き そこに引張係数が記載してありましたが実際の力を計算する場合は 収縮の力を求めたい部分の表面積×引張係数という 求め方で概算の数値が出るという解釈でよろしいでしょうか？ ご教授の程お願い致します。
補足
ご回答ありがとうございます。 確かにまささんが仰るとおり肉厚方向に収縮がかかるなら穴径は 大きくなりますね。 関係者の方なら経験があるかもしれませんが融解した樹脂をピンに 巻きつけて固化してからピンを抜こうとしてもとても手の力では 抜けなかった事が有ります。 もし穴径が大きくなる方向だとピンから簡単に抜けるのでは・・・ また離型材にて検証してみましたが離型材を噴射するとカジリ（製品変形） はありませんでした。 その為、金型の仕上げが悪いのではないかとの見解が広まってしまった為、 投稿させて頂いた次第です。 無知ゆえにいろいろと質問をして申し訳ありませんがご協力の程 よろしくお願い致します。