簡単に言うと、3プレート金型とは、3つの主要なセクション、つまりプレートで構成され、2つの異なる段階で開く射出成形金型設計です。この構造は、主に射出プロセス中に成形部品をプラスチックランナーシステムから自動的に分離するために使用され、これがよりシンプルな2プレート金型に対する主な利点です。
3プレート金型の決定的な特徴は、部品を自動的にゲートカットできることです。2段階の開口シーケンスを使用することで、ランナーシステムを最終部品から分離し、手動での作業をなくし、より柔軟なゲート位置を可能にします。
3プレート金型の構造
標準的な射出成形金型は、1つのパーティングラインを作成する2つの半分で構成されています。3プレート金型は、3番目の主要なコンポーネントを導入し、2つのパーティングラインを作成します。これがその独自の機能を可能にしています。
固定側（ランナーシステム）
このセクションは、フィードプレートアセンブリとも呼ばれ、射出成形機の固定プラテンに取り付けられます。プラスチックが最初に金型に入るスプルブッシュと、ランナーシステムの主要なチャネルが含まれています。
フローティングキャビティプレート
これは中間プレートであり、この設計の決定的な特徴です。他の2つのセクションの間で「浮動」しています。ランナーシステムの二次部分と、溶融プラスチックを部品キャビティに直接供給するピンポイントゲートが含まれています。
可動側（コアと部品）
このアセンブリは、機械の可動プラテンに取り付けられます。部品形状のコア側と、最終的に完成した部品を金型から押し出すエジェクタシステムが含まれています。
仕組み：2段階の開口シーケンス
3プレート金型の優れた点は、その構造だけでなく、その連続的な開口動作にあります。
最初の開口：ランナーの切断
成形機のクランプが開き始めると、固定側とフローティングキャビティプレートの間で最初の分離が発生します。この動作により、小さな固化したピンポイントゲートが部品から引き離され、きれいに切断されます。ランナーシステムはこの側に保持されます。
2番目の開口：部品の排出
一定の距離が開いた後、機械は開き続け、フローティングキャビティプレートと可動コア側の間で2番目の分離を作成します。これにより、最終部品（または複数の部品）が現れ、ランナーシステムから完全に解放されます。その後、エジェクタピンが進んで部品を金型から押し出します。
3プレート金型を選ぶ理由
3プレート金型の複雑さは、特定の製造上の課題を解決するいくつかの主要な利点によって正当化されます。
自動ゲートカット
これが最大の利点です。ランナーが金型内で部品から分離されるため、各部品から手動でランナーを切り取る必要がなくなります。これにより、大量生産における人件費とサイクルタイムが劇的に削減されます。
柔軟なゲート位置
この設計により、ピンポイントゲートを使用できます。これは、部品の表面のほぼどこにでも配置できます。これは、エッジにゲートマークが許されない化粧品部品や、最適なプラスチックの流れのために中央から充填する必要がある部品に最適です。
多段取り金型に最適
3プレート金型は、中央のスプルから複数のキャビティを対称的に供給するのに非常に効果的です。ランナーシステムは、フローティングプレート内で効率的に分岐し、すべてのキャビティが均等に充填されるようにします。
トレードオフを理解する
利点があるにもかかわらず、3プレート金型が常に正しい選択であるとは限りません。その複雑さには明確なトレードオフがあります。
金型の複雑さとコストの増加
追加のフローティングプレート、より複雑なメカニズム、および精密なアライメント機能により、3プレート金型は標準的な2プレート金型よりも設計および製造コストが大幅に高くなります。
サイクルタイムが長くなる可能性
成形後の労力は削減されますが、2段階の開閉動作により、全体の成形サイクルに数秒が追加される場合があります。ランナーシステムも通常より大きく、より多くのプラスチックと長い冷却時間が必要です。
高いメンテナンス要件
可動部品が多く、設計が複雑であるほど、摩耗や損傷の可能性が高くなります。小さなピンポイントゲートも損傷や詰まりを起こしやすく、より綿密なメンテナンスと熟練した技術者が必要です。
3プレート金型を指定する時期
適切な金型構造を選択するかどうかは、プロジェクトの優先順位によって完全に異なります。
- 大量生産と最小限の労力に重点を置く場合：3プレート金型は、自動ゲートカット機能において優れた選択肢です。
- 部品の美的外観が重要である場合：目に見えない表面に小さくきれいなピンポイントゲートを配置できるため、この設計は非常に魅力的です。
- 複雑な多段取りレイアウトを実行している場合：3プレート金型は、すべての部品を同時に充填するための最もバランスの取れた効率的な方法を提供することがよくあります。
- 初期の工具コストとリードタイムを最小限に抑えることに重点を置く場合：よりシンプルな2プレート金型が、より直接的で経済的なソリューションです。
最終的に、3プレート金型を選択することは、高い初期コストと引き換えに、長期的な労力の削減と設計の柔軟性の向上を実現するための戦略的な決定です。
要約表：
| 特徴 | 利点 | トレードオフ |
|---|---|---|
| 自動ゲートカット | 手作業を排除、大量生産に最適 | ランナーシステムが大きく、サイクルタイムが長くなる可能性 |
| 柔軟なゲート位置 | 最適な流れと外観のためにピンポイントゲートを配置可能 | 金型の複雑さとコストの増加 |
| 多段取り効率 | 複数の部品を対称的に供給するのに優れている | 高いメンテナンス要件 |
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