序文
射出成形は、プロトタイプと実際の製品を生産するために使用される製造プロセスです。より良い品質と収穫量を備えた複雑な製品部品の生産を可能にするため、信頼性が高く効率的です。射出成形プロセスは、より良い生産で使用される設計と材料に大きく依存します。その結果、より低いコストでより良い製品を生産するためのよりシンプルなツールプロセスを探しているメーカーは、アルミニウム射出成形を使用する傾向があります
従来の射出成形プロセス/スチール射出成形プロセスは、確実に耐久性のある製品を生成します。しかし、彼らは迅速な生産を保証しないので、彼らは望まれることを望んでいます。
アルミニウム射出成形とは何ですか？
アルミニウムの射出成形は、アルミニウム型（プロトタイプであろうと実際の製品であろうと）を生成するために成形噴射を使用する革新的な技術に基づいています。これは、迅速なプロトタイピングにおける鋼の射出成形に代わるものであり、自動車、航空宇宙、および産業プロセスで広く採用されています。
アルミニウムの射出成形は、最小限の部品で複雑な製品の簡単な生産を保証するため、理想的です。さらに、製品が安定し、構造が一貫しており、精度が高く、表面が滑らかであることを保証します。これは、金型から熱を効率的に転送し、より速い製品形成を保証する能力など、その特性によるものです。
アルミニウム射出成形と鋼鉄の射出成形
従来の射出成形は、鋼鉄の射出型に依存して、多数の部品を生成します。ただし、鋼型には一定の制限があります。したがって、アルミニウム形成プロセスなどの代替プロセスが必要です。
さまざまな特性に基づいて、アルミニウムのプラスチック射出型と鋼鉄のプラスチック射出型には多くの違いがあります。これは、それら（アルミニウムと鋼）を作るために使用される材料を超えており、その特性、設計、および用途に基づいています。
アルミニウムプラスチック射出型と鋼鉄のプラスチック射出型の間にいくつかの大きな違い
・柔軟性
鋼鉄の型は、型の重要な部分の設計後の熱処理による硬さが原因であるため、柔軟性がありません。ただし、アルミニウム射出成形は、鋼の射出成形と比較して、より柔らかい材料に由来します。
その設計により、金型部品を個別に作成できるようになり、プロトタイプを調整するために削除を容易にします。
・ターンアラウンド時間
アルミニウムプラスチックの射出型は、アルミニウムで作られていますCNC加工プロセス。時々、空洞に鋭い角が必要な場合、メーカーは電気放電加工（EDM）を使用します。ただし、プロセスには機械的な方法のみが必要なため、典型的なアルミニウム空洞は10-15日に作られています。特別な製造機器や熱処理は必要ありません。
鋼の射出型も同じプロセスから来ています。ただし、高価で、製造に数か月かかります。これは、鋼の剛性と硬度によるものです。鋼の硬度により、特別な製造装置が必要であり、そのカビの寿命を延ばすために熱処理を受けます。
· カビの堅牢性
カビの頑丈さとは、カビが過度に腐食または摩耗する前に、金型が作ることができる部分の数を指します。この要因は、カビの設計と遺伝的組成に大きく依存しています。
製造プロセスには熱処理が含まれているため、鋼の射出型は硬いです。また、関節は非常に少ないため、頑丈で耐久性があります。その結果、鋼の射出型は何百万もの部品を生成できます。
ただし、アルミニウム射出型はアルミニウムから来ています。アルミニウムは、鋼と比較して柔らかい材料です。その結果、その型は鋼鉄の射出型よりも堅牢ではありません。それにもかかわらず、アルミニウム製の合金は強力であり、最大5000部の大量生産を保証できます。
·生産時間
生産時間は、ポリマーの注入から最終製品の発射までの時間です。これは、マス製品の製造プロセスにおける重要な要素であり、カビの材料、温度、圧力に依存します。
アルミニウム射出型の強度は、強い圧力と温度に耐えるほど強くありません。したがって、アルミニウムプラスチックの射出型の生産時間は、通常40-70秒の間です。ただし、鋼の射出型は、アルミニウムの射出型よりも高い温度や圧力に耐えることができ、部品を生産するのに数秒しかかかりません。
カビ製造の特性
アルミニウムは、多くの特性のためにカビに役立ちます。これは、低容量の射出型を合理的なコストで製造するのに役立ちます。その特性の中で、以下は、一般的なアルミニウムの射出成形と成形に理想的な重要なものです。
・熱膨張と収縮率
アルミニウムには、熱膨張係数が高くなっています。したがって、適切な温度に加熱した後、簡単に冷却できるため、生産が速くなります。
これにより、迅速かつ効率的に生産する必要がある製品の製造プロセスにおける重要な材料になります。また、射出成形プロセスに最適です。
· 金属特性
ワークピースの精度に関しては、十分な機械的強度と剛性を備えたツールが必要です。アルミニウムには、剛性と強度をある程度維持する強力な金属特性があります。また、順応性があり、ツールを使用するのに適切な材料になります。
製造プロセス中、ツールは十分に強力でなければなりません。アルミニウムの射出成形では、切断パラメーター、グレード、および幾何学の正しい選択も、より効率的なアルミニウム形成プロセスにつながります。その結果、ツールで使用されるアルミニウムは生産性を向上させ、コンポーネントごとのコストを削減します。
アルミニウム射出成形の利点
・ 料金
射出型の製造に関しては、アルミニウムの射出型は鋼鉄よりも少なくなります。金型の全体的な価値と投資収益率は、金型の使用に大きく依存しています。それでも、他のすべての要因が等しい場合、アルミニウムの初期ツールへの投資が少なくなります。
・処理時間
アルミニウム製のプラスチック射出型は、鋼型よりもはるかに速く熱を放散します。その結果、それらは加熱し、より速く冷却することができます。射出成形プロセスでは、冷却時間が成形プロセス全体のサイクル時間を占めています。したがって、アルミニウム形成プロセスを選択すると、サイクル時間が短くなり、部品の生産が高速化される可能性があります。
・修理して変更しやすい
鋼の極端な硬度のため、損傷または変形した鋼型の修理が困難で費用がかかる場合があります。多くの場合、新しい金型が解決策です。ただし、アルミニウムの射出型はより柔らかい材料で作られており、その設計は分離可能でシンプルです。この機能により、アルミニウム射出型のエラーを簡単に修正および変更できます。
アルミニウム射出成形の欠点
・耐久性
アルミニウムプラスチックの射出型は、より小さな部品の実行に適しています。ただし、スチール型は耐食性、耐摩耗性、熱的に安定しているため、より耐久性があります。これにより、より多くの製品を生産できます。
ただし、エンジニアは、ニッケルメッキまたはアニールされたアルミニウム型デザインを備えたスチールと同じ耐久性を複製できます。アルミニウムの射出型のコストが増加し、アルミニウム射出成形に関連するコストの利点を相殺します。
・限られた表面仕上げ
鋼型と比較して、アルミニウムプラスチックの射出型は密度が低いため、表面仕上げは限られています。スチールの高密度により、スチールインサートを追加することにより、さまざまなテクスチャの選択肢とカスタム仕上げが可能になります。
・部品のキラキラ
ちらつきとは、摩耗した空洞がしっかりとぴったりと合わないため、金型に余分な材料が形成されます。数千の生産サイクルの後、アルミニウムプラスチックの射出型が摩耗して不適合になり、製品が閃光になります。
・製品の少ない
アルミニウムの射出成形は、射出成形プロセスに関連する高温と圧力に長期間耐えることができません。したがって、それらは長期および大量の部品生産に適していません。
・複雑さ
金型に対する成形部品の影響により、エンジニアは修正が必要な場合、アルミニウム型の設計を改善することができませんでした。ただし、さまざまな密度の開発された材料を処理するために、熱処理によって鋼型を強化することができます。
結論
アルミニウム射出成形設計の故障は、多くの場合、不適切な設計またはツールの取り扱い、およびアルミニウム合金の不適切な選択によって引き起こされます。したがって、この記事では、アルミニウムの射出成形とその特性、およびいくつかのデザインのヒントを紹介します。アルミニウムの射出成形は止められないようです。ただし、プロセスを深く理解し、製品開発を処理する上で優れた実績を持つ適切な会社では、より良い製品が保証されています。