プラスチック成形業界の設計部門のリーダー向け！厚肉成形品の収縮抑制と形状安定化の秘訣

厚肉成形品の収縮抑制と形状安定化の概要

プラスチック成形業界において、厚肉成形品の収縮抑制と形状安定化は、多くのリーダーが頭を抱える課題です。
成形品の厚みが必要なため、冷却に時間がかかり、収縮が不均一になりがちです。
収縮が不均一であると、形状の歪みや寸法の不一致が生じ、製品の品質に大きな影響を与えることがあります。
ここでは、収縮を制御し、形状を安定させるための様々な技術と戦略をご紹介します。

材料選定の重要性

厚肉成形品の収縮抑制には、適切な材料選定が不可欠です。
材料の物性、特に熱膨張係数や収縮率を理解することが、収縮を抑える第一歩となります。
例えば、収縮率が低い材料を選択することで、収縮を最小限に抑えることができます。
また、ガラス繊維などの充填材を使用することで、材料の熱膨張を抑え、収縮を制御することが可能です。

成形プロセスの最適化

成形プロセスの最適化は、厚肉成形品の収縮を抑えるための重要なステップです。
射出速度や保圧時間、保圧圧力を適切に設定することで、収縮を均一にし、形状の歪みを防ぐことができます。
例えば、保圧時間を延ばすことで、融剤が成形品中で均一に広がり、収縮を減少させる効果が期待できます。
さらに、冷却時間を適切に設定することで、収縮を均一にし、形状安定化を図ることができます。

成形品設計における注意点

設計段階での配慮も、厚肉成形品の収縮抑制において重要です。
例えば、肉厚の均一化は、収縮を抑制し、形状の安定化に寄与します。
一方で、必要な機能を損なわずに、厚みを減少させる工夫も検討できます。
コアアウトホールの活用や、リブの配置などで、成形品全体の厚みを均一に分布させることが重要です。

CAE解析の導入

コンピュータ支援工学（CAE）解析を導入することで、成形品の収縮や変形を事前に予測し、最適な設計とプロセス設定を行うことができます。
成形シミュレーションを活用することで、収縮予測や冷却速度、応力分布を確認し、設計や成形条件を改善することが可能です。
これにより、試作回数を削減し、製造コストの削減と品質向上が実現できます。

最新技術の導入

プラスチック成形業界では、急速に進化する技術を活用することで、収縮と形状の安定化をより効果的に実現できます。
例えば、均一冷却技術やインサート冷却技術を導入することで、冷却時間を短縮し、収縮を均一にすることが可能です。
また、変形抑制剤などの添加剤の使用も、成形品の収縮と歪みを抑える効果があります。

組織としてのアプローチ

収縮抑制と形状安定化の課題に対処するためには、組織全体でのアプローチが求められます。
技術部門や品質管理部門と連携し、全体最適化を図ることが重要です。
例えば、社内研修や勉強会を通じて技術情報やノウハウの共有を進めることで、チーム全体のスキルアップを図ることができます。

まとめ

プラスチック成形業界の厚肉成形品における収縮抑制と形状安定化は、多面的なアプローチが必要です。
材料選定、成形プロセスの最適化、設計の工夫、CAE解析の導入、最新技術の活用、そして組織的な取り組みにより、品質とコストを最適化できます。
これらの知識と戦略を駆使して、現場での実践に役立ててください。