射出成形機購入ガイド: トン数、型締タイプ、仕様の説明

を選択するときは、 射出成形機 、最も重要な要素は、型締力 (射出中に金型を閉じた状態に保つために必要な力)、型締機構の種類 (油圧式、電気式、またはハイブリッド式)、およびショット サイズ (機械がサイクルごとに射出できる材料の最大量) です。 一般に、クランプ量の要件は、投影された部品の面積 1 平方インチあたり 2 ～ 5 トンの範囲です。 、ほとんどの小型から中型の部品には 50 ～ 300 トンの機械が必要ですが、大型の自動車や家電製品の部品には 1,000 トン以上の機械が必要になる場合があります。

トン数の理解とその計算方法

トン数とは、射出された溶融プラスチックの圧力に抗して金型の半分を閉じた状態に保つために機械が適用できる型締力を指します。型締力が不十分な場合、射出時に金型がわずかに剥離し、パーティングラインに沿ってバリ（余分なプラスチック）が発生します。

基本的なトン数の計算

簡略化された式では、成形品の投影面積 (ランナーを含む、平方インチ) に材料固有の圧力係数を乗じます。通常、ポリプロピレンやポリエチレンなどの材料の場合は 1 平方インチあたり 2 ～ 3 トン、より高い射出圧力を必要とするナイロンやポリカーボネートなどのエンジニアリング プラスチックの場合は 1 平方インチあたり 4 ～ 5 トンです。

オーバーサイジングが重要な理由

多くのメーカーは、計算された最小トン数より 10 ～ 20% 多いトン数の機械を選択することを推奨しています。 材料の変動性、将来の金型の修正、および後で追加される可能性のある複数キャビティ ツールを考慮するためです。ただし、大幅に大型化すると、それに比例するメリットは得られず、エネルギー消費量とマシンの設置面積が増加します。

用途別トン数参考表

クランプ機構の種類

油圧クランプシステム

油圧機械は、油圧駆動のシリンダーを使用してクランプ力を生成しており、数十年にわたり業界標準となっています。これらは、低い初期費用で高いトン数の能力を提供し、高いクランプ力を必要とする大型部品に適しています。油圧ポンプはサイクルのアイドル部分でも継続的に動作するため、その代償としてエネルギー消費量が増加します。

電気（全電気）システム

全電気式機械は、同等の油圧式機械と比較してエネルギー消費量を 50 ～ 70% 削減できます。 、サーボモーターは移動が必要な場合にのみ電力を消費するためです。また、サイクルタイムが短縮され、クランプと射出速度をより正確に制御できるため、医療機器やコネクタなどの高精度アプリケーションで人気があります。電気機械は通常、油圧式機械よりも初期費用が 20 ～ 30% 高くなります。

ハイブリッドシステム

ハイブリッド機械は、油圧クランプと電気駆動の射出ユニットを組み合わせたり、要求に応じてのみ動作するサーボ駆動の油圧ポンプを使用したりします。この構成は、油圧システムの初期コストの低減と、電気ドライブのエネルギー節約および精度の利点の一部とのバランスをとることを目的としており、多くの場合、標準的な油圧機械と比較してエネルギー使用量が 30 ～ 50% 削減されます。

トグルクランプとダイレクトクランプ

油圧およびハイブリッド機械内では、トグル (機械的リンク) システムまたは直接油圧シリンダーを通じてクランプ力を適用できます。トグル システムは小型の機械で一般的であり、高速でエネルギー効率の高い金型閉鎖を実現します。一方、直接油圧クランプはより均一な圧力分布を提供するため、大型の金型やより厳しい公差要件に適しています。

比較すべき主な仕様

ショット サイズは、通常、特定の材料に対するマシンの最大定格容量の 20 ～ 80% のみを使用する必要があります。 機械の範囲の極端な範囲で稼働すると、溶融品質が不安定になり、材料の劣化が増加する可能性があるためです。

考慮すべきその他の要素

新品と中古のマシン

中古の射出成形機は、油圧システム、スクリューとバレルの磨耗、および電気部品の徹底的な検査を受けていれば、新品の同等品よりもコストが 40 ～ 60% 安く、重要でない用途では引き続き実行可能な選択肢となります。新しい機械にはメーカー保証と最新の制御ソフトウェアが付属しており、これはエネルギー監視と品質の一貫性にとって重要です。

補助機器の互換性

ロボット、コンベア、チラー、材料乾燥機はすべて、機械の制御システムと統合する必要があります。現在または将来的に自動化を追加する予定がある場合は、マシンのコントローラーが標準通信プロトコル (ユーロマップや SPI インターフェイスなど) をサポートしていることを確認してください。

設置面積と設備の要件

より大きなトン数の機械では、床面積だけでなく、金型交換のための十分な天井高も必要であり、その上に機械の高さの 1.5 ～ 2 倍のクリアランスが必要になる場合があります。 。電気サービス要件もトン数に応じて大幅に増加するため、特に高アンペアの三相電力を必要とする大型油圧機械の場合は、施設の電力容量を確認してください。

制御システムとユーザーインターフェイス

最新の機械には、プログラム可能なレシピ、プロセス監視、データ ロギング機能を備えたタッチスクリーン コントローラーが搭載されています。これらの機能は品質の一貫性をサポートし、工場全体の製造実行システム (MES) と統合できます。MES は、ISO 9001 などの認証を目指す業務にとってますます重要になっています。

メンテナンスと総所有コスト

1. 作動油は定期的に交換する必要があります。使用状況と動作温度に応じて、通常は 4,000 ～ 8,000 動作時間ごとに交換する必要があります。
2. 特にガラス入り樹脂などの研磨材を加工する場合は、バレルとスクリューの摩耗を定期的に検査する必要があります。
3. タイバーとプラテンは、不均一な摩耗や金型の損傷を防ぐために定期的な位置合わせチェックが必要です
4. 電気機械は一般に、可動部品が少なく、管理する作動油が不要なため、メンテナンスコストが低くなります。
5. 機械の耐用年数にわたるエネルギーコストは初期購入価格を超えることが多く、総所有コストの計算において効率が主要な要素となります。

電気機械は初期費用が高くなりますが、エネルギー節約により 3 ～ 5 年以内に価格差を相殺できます。 複数のシフトを実行する施設向けであり、大量生産環境では検討する価値があります。