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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

金型冷却

 

 

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金型に充填される樹脂(プラスチック)は、その種類にもよりますが 200℃前後と非常に高温です。

 

高温の樹脂は金型に充填されたあとで、一定の時間冷却されます。金型内でしっかりと冷却された後に、金型が開いて成形品が取り出されます。

 

それでは、実際の金型ではどのように冷却されるのか見てみます。

 

金型は金属なので、熱が伝わりやすいです。
従って、金型に冷却用の穴を空けて、その穴に水を通すことで金型全体の温度をコントロールすることが出来ます。

 

下図に示すような冷却用の水穴を設置します。水穴に水を通すことで高温となった樹脂から熱を奪います。

 

 

水穴の位置は成形品の形状を考慮して適切に配置する必要があります。特に成形品の形状が深い部位は熱がこもりやすくなります。このような部位はきちんと冷却できる構造にしなければなりません。

 

例えば、下図のように成形品の形状に深い部分がある場合、縦方向に水穴を開けて循環できるように仕切り板を入れます。 こうすることで、しっかりと冷却される構造になります。

 

 

金型を「冷却する」と表現しましたが、ただ無意味に冷やせば良いという問題ではありません。

 

金型はある一定の温度に保つ必要があります。

 

なぜなら、金型が冷え過ぎた場合、樹脂が金型の隅まで行き渡らず、「ショート不良」 を起こします。

 

逆に、金型が熱くなり過ぎた場合、樹脂が固まる時間が長くなり、生産性(1つの成形品を作る時間)を落とすことになります。金型を一定の温度に保つことが成形品の品質のばらつきを抑えることに繋がります。

 

金型の温度を一定に保つために、金型内に水や油を流し込む「金型温調機」が用いられます。

 

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