射出成形において、ツープレート金型は最も基本的で広く使用されている金型設計です。これは、キャビティ側（A面）とコア側（B面）という2つの主要なセクションで構成されており、パーティングラインとして知られる単一の平面に沿って分離します。
ツープレート金型の最大の強みはそのシンプルさにあり、費用対効果が高く信頼性があります。しかし、このシンプルさゆえに、プラスチックを部品のどこに射出できるかが制約され、これはすべての設計者が理解すべき重要なトレードオフとなります。
ツープレート金型の仕組み：コアメカニズム
ツープレート金型の動作は、2つの主要な半分の相互作用に基づいており、非常に単純です。
A面とB面
金型は2つの半分で構成されています。A面はキャビティプレートとも呼ばれ、通常、部品の外部の化粧面を形成し、成形機の固定プラテンに取り付けられます。
B面はコアプレートとも呼ばれ、内部の形状を形成し、エジェクターシステムを収容します。これは機械の可動プラテンに取り付けられます。
パーティングライン
パーティングラインは、金型が閉じたときにA面とB面が出会う単一の表面です。金型の分離は常にこの平面に沿って発生します。
射出および排出サイクル
動作中、2つのプレートは締め付けられます。溶融プラスチックはスプル（湯道）を通って射出され、ランナーと呼ばれる経路を流れて部品キャビティ内のゲートに入ります。
プラスチックが冷却・固化すると、B面がA面から離れます。B面内のエジェクターピンが、ランナーシステムが付いたままの完成した部品を金型から押し出します。
ランナーとゲートの役割
ツープレート金型では、ランナーとゲートシステムの設計が金型の基本的な構造に直接結びついています。
パーティングライン内に収まる
ランナーシステムはパーティングラインの表面に彫り込まれている必要があります。これはツープレート設計の決定的な制約です。
ランナーが部品の端と同じ平面上にあるため、プラスチックはキャビティの側面から射出されなければなりません。
一般的なゲートオプション
この制約により、特定のゲートタイプ、最も一般的にはエッジゲートが使用されます。このタイプのゲートは部品の側面にプラスチックを供給し、成形後にトリミングする必要がある小さな傷跡を残します。
手動でのゲートカット（デゲーティング）の必要性
ランナーと部品は一体として排出されるため、分離する必要があります。これはしばしばデゲーティングと呼ばれる手動による二次的な作業であり、人件費とサイクルタイムを増加させます。
トレードオフの理解
ツープレート金型の選択は、コスト、複雑さ、部品品質のバランスを取ることを伴います。
利点：シンプルさと費用対効果
ツープレート金型は、コンポーネントが少なく、複雑な機構がないため、設計および製造コストが最も低くなります。これにより、低予算のプロジェクトや単純な部品形状に最適です。
利点：堅牢性と信頼性
そのシンプルな構造は、故障する可能性のあるものが少ないことを意味します。ツープレート金型は非常に信頼性が高く、メンテナンスが容易で、直接的で単純な動作のため、サイクルタイムを速くできることがよくあります。
制限：ゲート位置の制約
部品の中心に直接ゲートできないことが最も大きな欠点です。これはプラスチックが金型に充填される方法に影響を与え、外観上の問題や構造的な弱点を引き起こす可能性があります。また、ゲートマークが常に部品の外周に残ることも意味します。
制限：ランナーの無駄と二次作業
ランナーシステムはサイクルごとに部品と一緒に排出されるため、スクラップ材料が発生します。このプラスチックは再粉砕して再利用できる場合もありますが、材料コストとなります。必要な手動デゲーティングも人件費を追加し、大量生産では無視できないものになる可能性があります。
プロジェクトに最適な選択をする
適切な金型タイプの選択は、特定の優先順位に基づいた重要な決定です。
- ツールのコストと複雑さを最小限に抑えることを主な目的とする場合： ツープレート金型は、ゲートマークの位置が外観上の問題にならない部品に対して、デフォルトかつ最も効果的な選択肢です。
- 外観と柔軟なゲート位置を主な目的とする場合： ツープレート金型では不十分な可能性があります。部品の上面に直接ゲートできる3プレート金型またはホットランナー金型を検討する必要があります。
- 材料の無駄を最小限に抑えた大量生産を主な目的とする場合： ツープレート金型のランナースクラップは蓄積する可能性があるため、プロジェクトの寿命全体で「ランナーレス」のホットランナーシステムの方が費用対効果が高くなる可能性があります。
これらの基本的なトレードオフを理解することが、プロジェクトの予算、品質、生産目標に完全に合致した金型を設計するための第一歩です。
要約表：
| 特徴 | 利点 | 制限 |
|---|---|---|
| 設計 | シンプル、堅牢、信頼性が高い | ゲート位置が制限される（側面のみ） |
| コスト | 初期金型コストが低い | ランナーの無駄と手動デゲーティングによりコストが増加 |
| 用途 | 単純な部品や低予算のプロジェクトに最適 | 上面ゲートや高い外観品質が求められる部品には不向き |
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