本質的に、二枚プレート金型と三枚プレート金型の射出成形金型の違いは、最終部品がランナーとして知られるプラスチック供給システムからどのように分離されるかにあります。二枚プレート金型はよりシンプルで、部品とランナーが一緒に排出されるパーティングラインが1つあります。三枚プレート金型はより複雑で、2つのパーティングラインを使用して、排出前に金型内でランナーを部品から自動的に分離します。
この選択は根本的なトレードオフです。二枚プレート金型はシンプルさと工具コストの低さを優先する一方、三枚プレート金型は設計の柔軟性と自動生産を優先し、多くの場合、初期費用が高くなります。
二枚プレート金型の構造
二枚プレート金型は、最も一般的でシンプルな射出成形金型です。A側（キャビティ）とB側（コア）と呼ばれる2つの主要な半分で構成されており、単一の平面で接合します。
仕組み：1つのパーティングライン
金型が開くと、単一のパーティングラインに沿って分離します。成形された部品とそれに付着したランナーシステムは、エジェクタピンによって金型キャビティから一緒に押し出されます。
付着したランナーシステム
この設計では、溶融プラスチックを部品に運ぶチャネルであるスプルーとランナーは、部品自体と同じ平面にあります。したがって、固化したランナーは排出時に部品に付着したままになります。
一般的なゲート方式：エッジゲート
ランナーがパーティングライン上にあるため、ゲート（ランナーと部品をつなぐ小さな開口部）はほとんどの場合、部品の端に配置されます。これはエッジゲートまたはサイドゲートとして知られています。これにより、多くの場合、完成した部品からランナーとゲートをトリミングするための二次的な手作業が必要になります。
三枚プレート金型の先進的な設計
三枚プレート金型は、追加のプレートを導入することで、より高度な機能を備えた複雑な工具となります。固定側、可動側、そしてその間に「浮動」するランナープレートで構成されています。
仕組み：2つのパーティングライン
この設計は、2つの異なるパーティングラインを特徴としています。金型が開き始めると、最初のパーティングラインが開き、部品とランナー間のゲート接続が切断されます。さらに開くと、2番目のパーティングラインが開き、分離されたランナーシステムが排出されます。
分離されたランナーシステム
重要な革新は、ランナーシステムがランナープレート上の独自の平面に収容されていることです。これにより、金型が開くシーケンス中に、金型がゲートを自動的にせん断し、ランナーを部品から分離することができます。これはしばしば自動デゲートと呼ばれます。
ピンポイントゲートの力
この分離により、部品の端だけでなく、部品表面のほぼどこにでも配置できるピンポイントゲートの使用が可能になります。これは、大きな部品を中央から充填したり、非外観面にゲートを配置したり、バランスの取れた充填のために複数のキャビティを対称的に供給したりするのに理想的です。
トレードオフの理解
これら2種類の金型を選択することは、コスト、設計、生産効率に大きな影響を与えます。
設計の柔軟性と美観
三枚プレート金型は、はるかに高い柔軟性を提供します。均一な流れを確保するために丸い部品の中心にゲートを配置したり、部品の美観を損なわないように目に見えない面に隠したりすることができます。
二枚プレート金型はより制約があります。ゲートの位置は部品の周囲に限定されるため、充填に理想的でなかったり、望ましくない外観上の傷を残したりする可能性があります。
工具コストと複雑さ
二枚プレート金型は構造がシンプルで、部品点数が少ないため、製造コストが低く、製造期間も短くなります。
三枚プレート金型は、追加のプレートと2つの独立した開閉動作を制御するための機構が必要なため、本質的に複雑です。これにより、初期の工具コストが大幅に高くなり、メンテナンスも増えます。
サイクルタイムと自動化
三枚プレート金型は、完全に自動化されたプロセスを可能にします。部品とランナーを別々に排出することで、ランナーを手動でトリミングする人やロボットの必要がなくなります。これにより、特に大量生産の場合、部品あたりの総生産コストを削減できます。
二枚プレート金型は、金型の開閉時間は速いかもしれませんが、必要な手動でのランナー除去を考慮すると、総サイクルタイムは長くなる可能性があります。
材料の無駄
三枚プレート金型のランナーシステムは、二枚プレート金型よりも大きく複雑になることが多く、1サイクルあたりのプラスチック材料の無駄が多くなる可能性があります。これは、より高度な（そしてさらに高価な）ホットランナーシステムを使用しない限り、重要な考慮事項です。
目標に合った適切な選択をする
部品の特定の要件によって、適切な金型設計が決まります。
- コスト効率とシンプルな部品形状を最優先する場合：部品の端にゲートマークが許容され、生産量が少量から中量である場合は、二枚プレート金型が優れた選択肢です。
- 設計の柔軟性と外観を最優先する場合：中央ゲートが必要な部品、重要な外観面を持つ部品、または大量の自動生産を目的とした部品には、三枚プレート金型が必要です。
- 1ショットで複数の小さな同一部品を成形する場合：三枚プレート金型は、各キャビティを理想的な中心点から供給するバランスの取れたランナーレイアウトを可能にし、より高い品質と一貫性を保証します。
シンプルさと柔軟性の間のこの基本的な選択を理解することが、製造に真に最適化された部品を設計するための第一歩です。
要約表：
| 特徴 | 二枚プレート金型 | 三枚プレート金型 |
|---|---|---|
| パーティングライン | 1つ | 2つ |
| ゲート方式 | エッジ/サイドゲート | ピンポイントゲート（どこでも） |
| ランナー分離 | 手動（付着） | 自動（金型内） |
| 工具コストと複雑さ | 低く、シンプル | 高く、複雑 |
| 設計の柔軟性 | 低い（エッジゲート） | 高い（中央ゲート） |
| 自動化 | 手動トリミングが必要 | 完全自動デゲート |
| 理想的な用途 | コスト効率、シンプルな形状 | 大量生産、外観部品、複雑なレイアウト |
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