射出成形機はサイズが大きく異なります。5トン未満の小型ユニットから、4,000トンを超える巨大な産業用システムまであります。この「サイズ」は機械の物理的な設置面積ではなく、製造される特定の部品によって決定される重要な要素であるクランプ力を指します。
理解すべき最も重要な概念は、機械の「サイズ」がトン数で測定されるクランプ力を指すということです。正しいトン数の選択は、大まかな見積もりではなく、部品の設計と材料に基づいた正確な計算です。
「機械のサイズ」が実際に意味するもの
トン数定格は、射出成形機の最も重要な単一の仕様です。それは機械の能力と特定のプロジェクトへの適合性を定義します。
トン数の重要な役割
機械のサイズは、クランプ力のトン数によって定義されます。これは、射出プロセス中に金型の2つの半分をしっかりと閉じたままにするために機械が発揮できる力の量です。
クランプ力の理解
溶融プラスチックが金型キャビティに射出されると、金型を押し広げようとする莫大な圧力がかかります。クランプユニットは、金型を密閉状態に保つために、同等またはそれ以上の反対の力を生成する必要があります。
なぜそれが重要なのか
射出圧力に対してクランプ力が低すぎると、溶融プラスチックが金型キャビティから漏れ出し、「バリ」として知られる欠陥が生じます。これは材料の無駄、一貫性のない部品、および修正のための追加の労力につながります。
必要なトン数を決定する主要因
正しい機械サイズを選択することは、推測ではなく計算です。いくつかの要因が、部品が必要とするクランプ力に直接影響します。
部品の投影面積
これが最も重要な要素です。投影面積は、部品が落とす2次元の「影」です。表面積が大きいほど、クランプが克服しなければならない反対の力が大きくなります。
プラスチック材料の選択
異なるプラスチックは異なる流動特性（粘度）を持っています。より厚い材料や流れにくい材料は、より高い射出圧力を必要とし、その結果、金型を密閉状態に保つためにより高いクランプ力が必要になります。
部品の複雑さ
深いリブ、長い流路、または非常に薄い壁を持つ部品は、完全に充填するためにより高い射出圧力を必要とすることがよくあります。この増加した圧力は、クランプトン数の比例的な増加によって相殺されなければなりません。
トレードオフの理解
間違った機械サイズを選択すること、つまり大きすぎても小さすぎても、品質とコストの両方に重大な結果をもたらします。
サイズ不足のリスク
不十分なトン数の機械を使用することは、製造上の欠陥の主な原因です。それは直接的にバリ、不完全な部品（「ショートショット」）、および寸法精度の低下につながり、最終製品を使用不能にします。
サイズ過多のコスト
必要以上に大きな機械を使用することは安全に見えるかもしれませんが、非常に非効率的です。大型機械は運用コストが高く、より多くのエネルギーを消費し、小型金型に過度のストレスをかけ、寿命を縮める可能性があります。
目標に合った適切な選択をする
目標は、品質と効率を確保するために、機械を部品にできるだけ正確に合わせることです。これには、一般的な推測ではなく、特定の計算が必要です。
- 初期設計に重点を置く場合：部品の投影表面積と肉厚に集中してください。これらが、必要な機械サイズの主な要因となります。
- 生産準備に重点を置く場合：部品の形状、選択した材料、および金型設計を考慮した詳細な計算を行うために、製造パートナーと協力する必要があります。
- コスト見積もりに重点を置く場合：より複雑で高トン数の機械を必要とする大型部品は、1時間あたりの機械料金と全体の部品単価が高くなることを理解してください。
部品の特定の要件に機械のトン数を適切に合わせることは、効率的で高品質なプラスチック射出成形の基礎です。
要約表：
| 主要因 | 必要なトン数への影響 |
|---|---|
| 部品の投影面積 | 面積が大きいほど = より高いトン数が必要 |
| 材料の粘度 | 粘度の高い材料（例：PC）= より高いトン数 |
| 部品の複雑さ | 深いリブ/薄い壁 = より高いトン数 |
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