圧縮成形の生産時間を短縮することは、効率向上とコスト削減のために極めて重要である。効果的な3つの方法には、設計で厚い部分を避けること、スクリュー圧縮装置を使用すること、材料を予熱することが含まれます。厚い部分を避けることで、より速く均一な硬化が保証され、スクリュー圧縮装置を使用することで、材料の流れが促進され、サイクルタイムが短縮される。材料を予熱することで、材料が最適な成形温度に達するまでの時間を最小限に抑えることができます。また、成形中に圧縮金型を開いてガスを抜くことを「脱気」または「呼吸」といい、不良を防ぎ、より高品質な部品を作ることができます。
ポイントを解説
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厚い部分を避けて設計する
- 成形品の厚い部分は、熱伝導が遅いため硬化に時間がかかり、硬化が不均一になり、サイクルタイムが長くなります。
- 均一な肉厚の部品を設計することで、熱分布がより均一になり、全体的な生産時間が短縮されます。
- また、肉厚を薄くすることで、材料の使用量が減り、コスト削減と部品品質の向上につながります。
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スクリュー圧縮機の使用
- スクリュー圧縮成形機は、射出成形と圧縮成形の利点を組み合わせたもので、材料の流れを良くし、サイクルタイムを短縮することができます。
- スクリュー機構により材料はあらかじめ可塑化され、均一に加熱され成形に適した状態になるため、材料が最適な温度に達するまでの時間が短縮されます。
- また、この方法によって成形品の均一性が向上し、無駄が減るため、生産効率がさらに高まります。
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材料の予熱
- 金型に入る前に材料を予熱しておくと、材料が成形温度に達するまでの時間が短縮され、サイクル全体が速くなります。
- 予熱は、外部ヒーターを使用するか、加熱エレメントを成形装置に組み込んで行うことができる。
- このステップにより、材料の流れが改善され、空洞や不完全な充填などの欠陥が発生するリスクが減少する。
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成形サイクル中のガス抜き（ブリージング
- 成形サイクル中に金型をわずかに開き、閉じ込められたガスを逃がすことを脱気またはブリージングといいます。
- このステップによって、閉じ込められた空気やガスによって引き起こされるブリスター、ボイド、表面の欠陥などの欠陥を防ぐことができます。
- ガス抜きはサイクルに短い休止時間を加えますが、最終的には成形後の修正や部品不良の必要性を減らすことで時間を節約します。
これらの戦略を実施することで、メーカーは圧縮成形の生産時間を大幅に短縮することができ、同時に部品の品質を維持、あるいは向上させることができます。
総括表
| 方法 | メリット |
|---|---|
| 厚い断面を避ける設計 | より速い硬化、均一な熱分布、材料使用量の削減、コスト削減 |
| スクリュー圧縮装置の使用 | サイクルタイムの短縮、材料フローの改善、安定した部品品質 |
| 材料の予熱 | 加熱時間の短縮、材料フローの改善、欠陥の減少 |
| 脱ガス（ブリージング） | 欠陥の発生を防ぎ、再加工を減らし、より高品質な部品を保証します。 |
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