ちょっと、そこ！私は二層射出成形金型のサプライヤーです。今日は二層射出成形金型の金型硬度の要件について話したいと思います。
まず、バイインジェクション金型とは何かを理解しましょう。二重射出成形は、2 つの異なる材料を 1 つの金型に射出して 1 つの部品を作成するクールなプロセスです。とは違います共射出成形これは、複数のマテリアルを層状に同時に注入することに関するものです。オーバーモールド、ある材料が別の材料の上に成形されます。二色射出成形金型には独自の要件があり、金型の硬度は重要な要素です。
金型の硬度が重要な理由
Bi-射出成形金型の硬度は、いくつかの理由から非常に重要です。主な理由の 1 つは耐摩耗性です。 Bi 射出プロセスでは、金型は常に溶融材料の高圧射出にさらされます。これらの材料は、特にガラス繊維や鉱物などの充填剤が含まれている場合、非常に研磨性が高い可能性があります。型が十分に硬くない場合、すぐに摩耗し始めます。この摩耗により、最終部品の寸法が不正確になる可能性があります。きちんと組み合わされていないパーツは欲しくないですよね？
もう一つの理由は、高温に耐えられることです。射出プロセス中、溶融材料は高温になります。このような高温条件下でも、金型はその硬度と形状を維持する必要があります。熱によって型が柔らかくなると変形する可能性がありますが、それは絶対にダメです。金型が変形すると部品に欠陥が生じ、時間とコストが無駄になります。
金型の硬度要件に影響を与える要因
金型の材質
二層射出成形金型の製造に使用される材料の種類は、必要な硬度を決定する上で大きな役割を果たします。金型の一般的な材料には、工具鋼、アルミニウム合金、および一部の種類のステンレス鋼が含まれます。工具鋼は、熱処理して高い硬度レベルを達成できるため、多くの場合、主力の選択肢となります。たとえば、AISI P20 は金型用の一般的な工具鋼です。約 28 ～ 32 HRC (ロックウェル硬度 C スケール) の硬度に事前硬化することができます。ただし、さらに高い硬度が必要な場合は、48 ～ 52 HRC まで硬化できる AISI H13 のような鋼を選択することをお勧めします。
一方、アルミニウム合金は軽量であり、熱伝導率が優れています。ただし、一般に工具鋼に比べて硬度が低くなります。少量生産や、射出された材料の研磨性がそれほど高くない場合に適しています。ただし、研磨材を使用した大量生産の場合は、より硬いスチール製の金型が必要になるでしょう。
注入される材料の種類
Bi 射出成形金型に射出される材料も、硬度要件に影響します。ポリエチレンやポリプロピレンなどの柔らかいプラスチックを射出する場合、ガラス充填ナイロンを射出する場合ほど金型を硬くする必要はありません。ガラス入りの材料は非常に研磨性が高いため、金型はガラス繊維による引っかき傷や摩耗に耐えることができる必要があります。
たとえば、高強度で耐熱性の高いプラスチックが使用される自動車用途の部品を製造している場合、より柔らかいプラスチックを使用して消費者向け製品を製造している場合よりも、金型をより硬くする必要があります。
生産量
生産予定の部品の数も別の要素です。部品数が数百個などの少量生産の場合、金型は大量生産の場合ほど硬い必要はありません。数千、さらには数百万の部品を作るような大量生産では、金型にかかるストレスがさらに大きくなります。射出サイクルごとに少しずつ摩耗が発生し、時間の経過とともにこの摩耗は増加します。したがって、大量生産の場合は、寿命を確保するためにより硬い金型が必要になります。
金型の硬度の測定
二次元射出成形金型の硬度を測定するにはいくつかの方法があります。最も一般的な方法は、ロックウェル、ブリネル、およびビッカース硬度試験です。
ロックウェル硬さ試験は迅速かつ簡単です。特定の荷重下での圧子の材料への侵入の深さを測定します。結果はさまざまなスケールで示されており、C スケール (HRC) は工具鋼などの硬い材料に広く使用されています。
ブリネル硬さ試験では、硬球圧子を使用し、荷重を加えた後に材料に残るくぼみの直径を測定します。柔らかい材料や大きなサンプルの硬度を測定するのに適しています。
ビッカース硬さ試験では、四角錐の形状をしたダイヤモンド圧子を使用します。くぼみのサイズを測定し、特に小さな領域や薄い材料の場合に非常に正確です。
適切な金型硬度の実現
熱処理
熱処理は、二層射出成形金型で望ましい硬度を達成するための最も一般的な方法の 1 つです。工具鋼の場合、焼き入れや焼き戻しなどのプロセスが使用されます。焼き入れでは鋼を高温に加熱し、その後急速に冷却します。これにより、硬くて脆い構造が形成されます。その後、高レベルの硬度を維持しながら、脆性を軽減し、鋼の靭性と延性を高めるために焼き戻しが行われます。
表面処理
表面処理を使用して金型の硬度を高めることもできます。一般的な表面処理の 1 つは窒化です。窒化では、窒素が金型の表面に拡散します。これにより表面に硬い窒化物層が形成され、耐摩耗性が向上します。もう一つの表面処理はクロムメッキです。クロムメッキは硬度を高めるだけでなく、金型の表面を滑らかにし、射出成形品の離型を容易にします。
金型の硬度要件を実際に満たす
二層射出成形金型のサプライヤーとして、私は常にお客様と緊密に連携して、お客様の具体的なニーズを理解しています。お客様がプロジェクトを持って私のところに来たら、私はまず注入する材料の種類について尋ねます。予想生産量も知りたいです。この情報に基づいて、必要な硬度を実現するための適切な金型材料と適切な熱処理または表面処理を推奨します。
また、高度な製造技術を使用して、最高水準の金型を確実に作成します。金型の寸法が適切で、表面が滑らかに仕上げられるようにするには、精密機械加工が不可欠です。金型を作成した後、硬度試験を行って仕様を満たしていることを確認します。
結論
結論として、Bi 射出成形金型の金型硬度の要件は、金型の材質、射出材料の種類、生産量などのいくつかの要因によって決まります。適切な硬度を達成することは、高品質の部品を製造し、金型の寿命を確保し、長期的にコストを節約するために不可欠です。
二層射出成形金型の市場に参入していて、特定のプロジェクトの硬度要件を理解するためにサポートが必要な場合は、ためらわずにお問い合わせください。私は、最善のソリューションを提供し、プロジェクトを確実に成功させるためにここにいます。
参考文献
- 『プラスチック射出成形ハンドブック』O. Brammertz 著
- 製造技術者協会「工具製造技術者ハンドブック」
