成形条件设定方法

チックが冷 えて固まり 入らないこ とがありま す。そこで その箇所 を入れる 間だけ、プ ラスチック を入れる 速度を早く しその後 は又通常 の速度で 入れる と いうふうに 多段射出 を使用しま す。
5 . 固 め る （ 冷 却 ）
充填で溶 けたプラス チックを金 型内に入 れたので すが、これ を金型内 を巡回す る水等で 冷却し固 めます。 この時、成 形品を金 型内に入 れておく時 間を冷却 時間といい 、長ければ 長いほど 成形品は 冷え固まり ます。
単に、５０ mmから２０ mmまでは 速度３０ mm/秒で 移動させる と設定す れば良い だけです。
ここで又再 度注意し て欲しいの は、成形 機の力は とても強い のでいつも 全開で速 度３０mm/ 秒を出そう と したら金型 を壊す可 能性があ るというこ とです。具 体的には 金型内に 異物がつ まり、プラ スチックを
図７
その後、溶 かすつまり スクリュー 回転の項 目にあるよ う図8、9の ようにスク リューを回 転させ、そ の後、 糸引き防 止のため サックバッ ク（図10参 考）します 。
図８
図９
次に充填 するの射 出項目に 沿って図 11、12、13 のように可 動した後、 保圧項目 に従って図 14、15の
つまり、細 長い供給 部でプラス チックをシ リンダ内に 落とし、段 々太くなる 圧縮部で プを圧ラス縮チしッ溶 かしていき 、太い計量 部で必要 なプラスチ ックの量を 計量すると いう訳です 。
よって基本 的には温 度は圧縮 部を中心 にプラスチ ックが溶け る温度より 少し高い 温度にしま す。 そして、計 量部は糸 引き対策 のため供 給部はホ ッパー下 が溶けた プラスチッ クで詰らな い様に圧 縮部より 少し低い 温度にしま す。
1 . プ ラ ス チ ッ ク の 成 形 方 法
プラスチッ クを役に立 つような形 に成す方 法（成形方 法）には射 出成形、 押出成形 等様々な ものがあり ます。 押出成形 とはマヨネ ーズをチュ ーブから出 すとその 口の形に 沿った形 状のもの 例えば星 型なら星 型 がの できも続の ける。その ような方法 でパイプや シートを作 る方法で すそし。てこれ から説明 する射出 成形とは 市販のチョ コレートを 溶かしそ れをハート 型等の容 器（射出成 ではこれを 金型と言 います）に 入れ、冷 やしハート 型のチョコ レートを作 る方法に 似ていま す。
いのです。 今 もし仮 にシリンダ の直径が とても大き かった場 合、少々 の力では スクリュー は動かな いかも しれません し、逆に小 さい直径で したら小さ な力でも簡 単に動くか もしれませ ん。そこで 、１cm2あ たり どれだけ 力がかか っているか 、つまりス クリューの 動かす力 をシリンダ の断面積 で割れば スクリュー が簡単
⑤ サ ッ ク バ ッ ク
ノズル先 端に樹脂 が沢山詰 まっていま すとノズル 先端から プラスチッ クが漏れ て出てくる ことがあり ます。 これをたれ もしくはド ローリング といいます 。これを防 止するた め計量停 止後スクリ ューを回転 させずに そのまま わずかに スクリュー を後退させ ノズル先 端のプラス チックにゆ とりをもた らせること が これあをりサますッ クバック と言います 。
もし、この 背圧という 力がなけ れば図５ のようにシ リンダ内に はプラスチ ックの他に 空気が混 入します。
これを背圧 をかけるこ とにより図 ６のように 空気を除 去できるの です。 ここで、何 故、空気 が入ると良 くないかと 言 １う と計量 値にバラ つきが生じ る ２ 空気 が成形品 表面に現 れ、銀条 等になる
ことからも わかると思 います。つ まり、速度 と力は互 いに関係し 、ある速度 を出したい ならこれだ けの力が
必要と自 然に決まり ますし、あ る力を出し たいなら、 この速度 でないとい けない と いうことが 決まる ということ です。この 、どれだけ の力が必 要かという こと等は、 成形機が 自動的に やってくれ 、私たちは
３０mm/秒 で４０mm から２０mm までは 速 度１０mm/ 秒のように 位置によっ て速度を 変える制 御方法 のことです 。何故、速 度を変化さ せて入れ るかと言う と成形品 の形状が 違うためそ れに適した 速度で入 れる ということ です。具体 的には 成 形品に狭 い箇所が ある場合、 そこを ゆ っくり入れ ていたら先 端のプラス
2 . 射 出 成 形 と は
射出成形 は、溶かす 、充填する 、固めるの ３つの工程 （段階）で 成り立って います。 溶かすと は溶けた プラスチッ クを必要 量作ること で充す填。すると は溶かす で作った溶 けたプラス チックを金 型の中に 入れること です。 固める と は 金型 内にある 溶けた状 態のプラス チックを冷 却し固める ことです。
① ス ク リ ュ ー 回 転
この値が 大きいとス クリューが 速く回転し 、速くプラ スチックを 前に送るこ とができま す。 しかしなが ら、速く回 転させると 、どうして も乱雑にな り混練が 良くないた め、ゆっく り回転させ た ほうがいい です。 ② 温 度
スクリュー は大げさ に書くと以 下のような 形をしてい ます。
プラスチッ クを入れ 込みます。 このスクリ ューの前 進の仕方 にコツがあ り、それで 良い成形 品がつくれ ることもあ ります。
② 射 出 保 圧 と は
ここで少し 思い出して ほしいので すが、カバ ンに何か 多くのもの を詰め込 まなけれ ばならなく なった時、 普通最初 は広いた めさっさと 入れ込む ことができ （速度）狭く なると隙間 に詰め込 むため力 で押し込む と思います 。
の場合２０ mmを射出 保圧切換 え位置と 言います。
③ 力 と 速 度
射出は速 度で保圧 は力で制 御すると書 いたので すが、注意 してほしい のは、力 が弱けれ ば早くスク リューを
前進させる ことができ ないという ことです。 これは、力 の弱い人 が 重たい ものを持っ て走ること ができない
シリンダ2 185
シリンダ1 170
スクリュー回転
段 回転数 背圧 位置
1
50 10 70
2
30 5 80
サックバック
速度 20 ストローク 2
射出
冷却時間 18
8 35 60
段 圧力 時間
2 3
88 88
25 15
20
射出‐保圧 切替位置
8
1 33 1 2 22 2
まず、温度 の項目に あるように 図7のよう にシリンダ の温度が 上がります 。
５０㎞/hを 出すことも 難しいかも 知れませ ん。つまり 力だけで は動かす ものが分 からなけれ ば、それが
どれ位の 速度で動 かすことが できるかど うか分から ないという ことです。
さて、今私 たちが動 かしたいも のはシリン ダ内にあ る溶けたプ ラスチック でこれをス クリューで 押し出した
4 . 充 填 す る
① 充 填 と は
溶かすで 成形に必 要な量の 溶けたプラ スチックが 用意できま した。今度 は充填す るで、用意 できたプラ スチックを金 型に入れ 込まないと いけませ んこれ。 は、注 射器で体 内に薬を 入れるよう に後ろに 下がったス クリューを 前進させる ことによっ て金型内
3 . 溶 か す
溶かすに 使うものは 以下の通 りです。
また、溶か すで知って ほしいこと は"スクリ ューを回転 させると その溝に あるものは スクリュー の溝に
そって前 もしくは後 ろに運ば れる"とい うことです 。（仮にス クリューが 右ねじでし たるとら前 右に回 左回転さ せると後ろ に下がりま すそし） て、こ の性質を 利用してホ ッパーにあ るプラスチ ックを熱を 持ったシリ ンダ内に 運ぶことに よ徐っ々てにプラ スチックを 溶かします 。それでは、 その工程 をするため に どのよ うな制御を しているか 見てみま す。
射出成形 も同様で、 最初は速 度で制御 し（これを 射出 と言 います）そ してある程 度詰まって きたら今度
は力で（こ れを保圧 と言いま す）で押し 込みます。
具体的に は、５０mm までさがっ たスクリュ ーを２０ mmまでは 速度３０ mm/秒で、 それ以降 は１０Kef
の力でスク リューを前 進させるこ のような制 御を行い ます。この 時、射出と 保圧の変 化する位 置、この例
しかし、長 すぎると１ つの成形 品を作る のに時間 がかかる ため、品質 に問題が 生じない程 度の時間 金型内に 入れます。
6 . ま と め
今、以下 のような条 件があっ たとします 。 このとき、 成形機が どのように 動くか見て みます。
温度
ノズル 180
シリンダ4 190
シリンダ3 200
込むことが できない状 態の時に、 無理に３０ mm/秒で 樹脂を入 れようとす ると大きな バリが発 生し、ひい
ては金型 が壊れて しまいます 。そこで これ以上 の力を出し てはいけ ない とい う項目射 出圧力を 設けます。 当然、３０ mm/秒を 出すのに 設定した 射出圧力 を越えるほ どの力が 必要な場 合、成形 機は設定 し上た限射の出力 で出せれ るだけの 速度でスク リューを前 進させます 。
からです。 しかし、背 圧をかけ すぎますと 、スクリュ ーが後ろ に下がらな くなったり します。
④ 計 量 完 了 位 置
スクリュー が計量完 了位置ま で後ろに 下がった 時、スクリ ューは回 転を止め まつすまり。 １個 の成形品 を作るの に必要な 溶けたプラ スチックが 出来たとい うことです 。 注意して ほしいの は１個の 成形品を 作るのに 必要なプラ スチックの 量とは、ラ ンナと成形 品及びいく らか 余分な量 を加えたも のです。こ の余分な 量を 残量 といいます 。（クッショ ン） この残量 があること によって外 の温度や 粉砕の混 入量の変 化による 計量した 量のバラ つき等に 対応します
⑥ シ フ ト 成 形 タ ッ チ 成 形
ノズルが 金型に冷 やされてノ ズル先端 のプラスチ ックが固ま ることがあ ります。こ れを防ぐた め計量完 了後
ノズルを 金型から 引き離し 再度 射 出の直前 にノズル を金型に タッチさせ る成形法 がありま す。 これをシ フト成形 と言い、ノ ズルをタ ッチさせ たままの 成形法を タッチ成 形と言い ます。
④ 圧 力 と は
さて、今圧 力と書きま したが、通 常は力で はなく圧力 で物事を 考えます。 その理由 を書きたい と思います 。 自動車の エンジンは 人間に比 べると大変 大きな力 がでます。 ５０㎏の人 間一人で したら時速 １００㎞/h 出すことは 簡単でしょ う。しかし、 もし１０００ ０㎏の物を 動かさない といけない 場合、この エンジンで は
③ 背 圧
先にも書 いたように スクリュー を回転させ ると図３か ら図４のよ うにプラス チックが前 に運ばれ ます。 その結果 スクリュー が前に運 ばれたプラ スチックに 押されて 図５のよう に後にさが ります。 この時スク リューが簡 単に後ろ に下がらな いようにス クリューを 押します。 この力を背 圧と言いま す。
に動くかど うか分かり やすくなり ます。この ように力を 断面積で 割ったもの を圧力とい い、圧力で 物事を考 えるのです 。
⑤ 多 段 射 出
充填で知 ってほしい ことの最後 に、多段射 出という言 葉がありま す。
５０mmから ２０mmまで は 速度３ ０mm/秒で 移動させる のではなく 、５０mmか ら４０mmま では速度