射出スクリューはどのように機能しますか?それは射出成形の品質にどのような影響を与えますか?

射出スクリューは、射出成形機の重要なコンポーネントの 1 つであり、その主な機能は、プラスチック原料を加熱して絞り、均一に溶かして金型に注入することです。射出成形スクリューの動作原理は次の段階に分けることができます。

供給ステージ: スクリューはプラスチック粒子または粉末をホッパーからバレルに運び、原料はスクリューの回転によって前方に押し出されます。

圧縮段階: スクリューの途中でスクリューの溝が徐々に狭くなり、原材料が圧縮されることでプラスチックの密度が高まり、材料から空気が排出されます。

溶融段階: 圧縮されたプラスチックは、スクリューをさらに押すとバレルの加熱ゾーンに入ります。ここで、プラスチックは融点まで加熱され、スクリューのせん断力とバレル内の熱によって完全に溶かされます。

計量ステージ: 溶融プラスチックはスクリューの先端に蓄積され、スクリューの回転と後退によって溶融プラスチックが定量的にノズルに押し出され、金型への射出の準備が整います。

射出ステージ: スクリューの回転が停止し、前進して溶融プラスチックをノズルから金型に射出します。スクリューの速度と圧力によって、金型内のプラスチックの充填速度と密度が決まります。

射出成形の品質への影響
均一性: プラスチックの溶融および混合プロセスにおけるスクリューの効率は、溶融物の均一性に直接影響します。混合が不十分であると、最終製品中の材料の分布が不均一になり、製品の機械的特性や外観に影響を与える可能性があります。

せん断と温度の制御: スクリューの設計と操作パラメータ (回転速度や圧縮比など) は、プラスチックのせん断温度と溶融温度に影響します。せん断力が大きすぎたり、温度が不適切な場合、プラスチックの劣化や気泡の発生を引き起こし、完成品の強度や表面品質に影響を与える場合があります。

圧縮比: スクリューの圧縮比は、材料の溶融および排出効果にとって重要です。適切な圧縮率により、溶融プロセス中にプラスチックが完全に圧縮され、脱気されるため、製品の密度と表面仕上げが向上します。

充填速度と圧力: スクリューの前進速度と射出圧力によって、金型内でのプラスチックの流動性と充填効果が決まります。速度が速すぎたり、圧力が高すぎると、金型内のプラスチックが不均一に流れ、バリや内部応力が発生します。一方、速度が遅すぎたり、圧力が不十分だと、充填が不完全になったり、表面欠陥が発生したりする可能性があります。