射出成形金型の構成
プラスチックの種類や特性、プラスチック製品の形状や構造、射出成形機の種類などにより、金型の構造は異なりますが、基本的な構造は同じです。金型は主に、注入システム、温度制御システム、成形部品、構造部品で構成されています。その中でも、注入システムと成形部品は、プラスチックと直接接触し、プラスチックや製品とともに変化する部品です。金型の中で最も複雑で変化する部品であり、最高の加工の滑らかさと精度が求められます。
射出成形金型は、可動金型と固定金型の2つの部分で構成されています。可動金型は射出成形機の可動テンプレートに取り付けられ、固定金型は射出成形機の固定テンプレートに取り付けられます。射出成形中、可動金型と固定金型は閉じられ、注入システムとキャビティが形成されます。金型を開くと、可動金型と固定金型が分離され、プラスチック製品の取り出しが容易になります。金型の設計と製造の重い作業負荷を軽減するために、ほとんどの射出成形金型は標準の金型ベースを使用しています。
ゲートシステム
ゲートシステムとは、メインチャネル、コールドマテリアルキャビティ、ランナー、ゲートなど、プラスチックがノズルからキャビティに入る前のランナー部分を指します。
ゲートシステムはランナーシステムとも呼ばれ、射出成形機のノズルから金型キャビティにプラスチック溶融物を導く一連の供給チャネルです。通常、メインチャネル、ランナー、ゲート、および冷間材料キャビティで構成され、プラスチック製品の成形品質と生産効率に直接関係しています。
メインチャンネル
射出成形機のノズルとランナーまたはキャビティを接続する金型内の通路です。主流路の上部は、ノズルに接続するために凹状になっています。主流路入口の直径は、オーバーフローを防ぎ、不正確な接続による2つのブロックを防ぐために、ノズルの直径（0.8mm）よりわずかに大きくする必要があります。入口直径は製品のサイズに依存し、通常は4〜8mmです。主流路の直径は、3の角度で内側に拡張する必要があります。°5まで°ランナーの余分な部分の型抜きを容易にするため。
冷間材穴
主流路の端部に位置する空洞で、ノズルの端部で2回の射出の間に発生する冷たい材料を捕捉し、ランナーやゲートの詰まりを防止します。金型キャビティ内に冷たい材料が混入すると、製造された製品に内部応力が生じやすくなります。冷たい材料キャビティの直径は約8〜10mm、深さは6mmです。型から外しやすくするために、底部は型から外す棒で支えることが多いです。型から外す棒の上部は、ジグザグのフック形状に設計するか、溝をくぼませて、型から外すときに主流路の破片をスムーズに引き出せるようにする必要があります。
シャント
マルチスロット金型の主流路と各キャビティを接続する流路です。溶融材料が一定速度で各キャビティに充填されるように、金型上のランナー配置は対称で等間隔に分布している必要があります。ランナー断面の形状とサイズは、プラスチック溶融物の流れ、製品の型抜き、金型の製造の容易さに影響を与えます。等量の材料の流れを考えると、円形断面の流路の抵抗が最も小さくなります。ただし、円筒形ランナーの比表面積が小さいため、ランナー延長部の冷却には不利であり、ランナーを金型の2つの半分に開く必要があり、手間がかかり、位置合わせが困難です。そのため、台形または半円形の断面ランナーがよく使用され、型抜きロッドで金型の半分に開きます。ランナー表面を研磨して流動抵抗を減らし、金型の充填速度を速める必要があります。ランナーのサイズは、プラスチックの種類、製品の大きさと厚さによって異なります。ほとんどの熱可塑性プラスチックの場合、シャントの断面幅は8m以下で、特大は10〜12m、特小は2〜3mに達します。ニーズを満たすことを前提として、シャントの冗長性を高め、冷却時間を延長するために、断面積を可能な限り小さくする必要があります。
ゲート
ゲートは、主流路（またはランナー）とキャビティを接続する流路です。 流路の断面積は主流路（または分岐流路）と同じにすることもできますが、通常は小さくなります。 そのため、ゲートは、流路システム全体の中で最も断面積が小さい部分です。 ゲートの形状とサイズは、製品の品質に大きな影響を与えます。
ゲートの機能は次のとおりです。
A. 材料の流れ速度を制御する:
B. 射出時に、この部分に貯蔵された溶融金属が早期凝固により逆流するのを防ぐことができます。
C. 通過する溶融物を強いせん断にさらして温度を上げ、見かけの粘度を下げて流動性を改善します。
D. 製品の分離と流路システムの容易化。ゲートの形状、サイズ、位置の設計は、プラスチックの性質、製品のサイズと構造によって異なります。一般的に、ゲートの断面形状は長方形または円形で、断面積は小さく、長さは短くする必要があります。これは、上記の効果に基づくだけでなく、小さなゲートは大きくなりやすいが、大きなゲートを小さくすることは難しいためです。ゲートの位置は、通常、外観に影響を与えずに製品が最も厚い場所を選択する必要があります。ゲートのサイズは、プラスチック溶融物の特性を考慮して設計する必要があります。キャビティは、プラスチック製品が形成される金型内の空間です。キャビティを形成するために使用されるコンポーネントは、総称して成形部品と呼ばれます。個々の成形部品には、多くの場合、特別な名前があります。製品の外観を構成する成形部品は、凹型（メス型とも呼ばれます）と呼ばれ、製品の内部形状を構成します。
（穴、スロットなど）はコアまたはパンチ（オス型とも呼ばれる）と呼ばれます。成形部品を設計する場合、最初にプラスチックの特性、製品の形状、寸法公差、使用要件に基づいてキャビティの全体構造を決定する必要があります。2番目のステップは、決定された構造に従って、パーティング面、ゲート、ベントの位置、および脱型方法を選択することです。最後に、制御製品のサイズに応じて部品を設計し、部品の組み合わせを決定します。プラスチック溶融物は金型キャビティに入るときに高圧になるため、成形部品を合理的に選択し、強度と剛性を確認する必要があります。プラスチック製品の表面が滑らかで美しく、脱型しやすいようにするには、プラスチックと接触するすべての表面の粗さRaが100％である必要があります。>0.32um で、耐腐食性が必要です。成形された部品は一般に硬度を高めるために熱処理され、耐腐食性鋼で作られています。
温度制御システム
射出成形工程の金型温度要件を満たすために、金型温度を調整する温度調整システムが必要です。熱可塑性プラスチックの射出成形金型の場合、冷却システムは主に金型を冷却するように設計されています。金型を冷却する一般的な方法は、金型内に冷却水路を開き、循環する冷却水を使用して金型の熱を取り除くことです。冷却水路で温水または蒸気を使用するほか、金型の内側と周囲に電気加熱要素を設置することでも金型を加熱できます。
成形部品
成形部品とは、可動型、固定型とキャビティ、コア、成形ロッド、排気口など、製品の形状を構成するさまざまな部品を指します。成形部品はコアとダイで構成されています。コアは製品の内面を形成し、ダイは製品の外面形状を形成します。金型が閉じられた後、コアとキャビティは金型のキャビティを形成します。プロセスと製造要件に応じて、コアとダイは複数の部分で構成されている場合もあれば、一体で作られている場合もあり、インサートは損傷しやすく加工が難しい部分にのみ使用されます。
排気口
金型に開けられた溝状の排気口で、元々のガスと溶融物によって持ち込まれたガスを排出します。溶融材料を金型キャビティに注入する際、金型キャビティ内に元々存在していた空気と溶融物によって持ち込まれたガスは、材料の流れの末端にある排気口から金型外に排出されなければなりません。そうしないと、製品に気孔ができ、接続が悪く、金型の充填が不十分になり、蓄積した空気が圧縮による高温で製品を燃やす可能性もあります。通常、排気口はキャビティ内の溶融物の流れの末端または金型のパーティング面に配置できます。後者は、金型の片側に深さ0.03〜0.2mm、幅1.5〜6mmの浅い溝を開けます。射出時に、溶融材料がそこで冷えて固まり、チャネルを塞ぐため、大量の溶融材料が排気口から漏れることはありません。溶融材料が誤って飛び散って人を傷つけないように、排気口は作業者に向かって開けないでください。また、エジェクタロッドとエジェクタ穴のマッチングギャップ、エジェクタブロックとストリッピングプレートとコアのマッチングギャップも排気に使用できます。
