射出成形は、世界で最も広く利用されている製造プロセスの 1 つです。熱可塑性樹脂は、加熱すると軟化して流動し、冷却すると固化する樹脂です。
射出成形は、プラスチック部品の製造において現在最も一般的に利用されている方法であり、同一の成形品を大量に生成する場合に最も適しています。射出成形は、ワイヤー スプール、梱包、瓶のキャップ、自動車の部品やコンポーネント、ゲーム用コンソール、携帯用の櫛、楽器、椅子、小型のテーブル、貯蔵コンテナ、機械部品、その他のプラスチック製品など、数多くの物品の作成に利用されています。
製品を CAD パッケージで設計した後、金属(通常は鉄鋼またはアルミニウム)から金型を作成し、精密機械による加工を施して、目的の成形品の特徴を形成します。金型は、射出金型(A プレート)とエジェクタ金型(B プレート)の 2 つの主要なコンポーネントで構成されます。プラスチック樹脂は、スプルー(ゲート)を通して金型に流入し、管(ランナー)を通して金型キャビティに流れ込みます。ランナーは、A プレートと B プレートの表面に機械加工されています。
熱可塑性樹脂を成形する場合、通常はペレット化した原材料を、ホッパーを通して、往復ねじの付いた加熱バレルに供給します。原材料は、ねじによってチェック バルブを通して前方に送られます。チェック バルブでは、原材料がねじの前部に集められて、ショットと呼ばれる量にまとめられます。
ショットとは、金型のスプルー、ランナー、キャビティを充填させるのに必要な樹脂の量のことです。十分な量にまで集められた原材料は、高い圧力と速度で成形キャビティに送られます。
材料を金型に射出する前に、金型の 2 つの分割面が型締装置によって安全に閉じられます。水力による型締装置によって、金型の分割面が一緒に押し合わされ、材料の射出中に金型を閉じておくだけの十分な力が働きます。
金型を閉じた状態で、樹脂のショットが金型キャビティに射出されます。
キャビティの充填中、保持圧が加えられます。これにより、より多くの樹脂をキャビティに流入させて冷却時の樹脂の収縮分を補正することができます。それと同時にねじを回し、次のショットを前面ねじに供給します。これで、次のショットが準備されると同時にねじが後戻りします。
成形品が十分に冷却されると、金型が開いて成形品が突出され、再びサイクルが開始されます。