透明プラスチック成形
簡単な説明：
透明プラスチック製品は、今日、工業生産や人々の生活に広く使用されています。透明プラスチック射出成形は、プラスチック成形の分野で重要な役割を果たします。
軽量、優れた靭性、成形の容易さ、低コストという利点により、プラスチックは、現代の工業製品や日用品、特に光学機器や包装業界でガラスの代わりに使用されることが増えています。しかし、これらの透明部品には優れた透明性、高い耐摩耗性、優れた耐衝撃性が求められるため、プラスチックの組成と、ガラスの代わりに使用されるプラスチックを確保するために、射出プロセス全体のプロセス、機器、および金型に多くの作業を行う必要があります。 （以下、透明プラスチックといいます）は、使用要件を満たすために、表面品質が良好です。
I ---一般的に使用されている透明プラスチックの紹介
現在、市場で一般的に使用されている透明プラスチックは、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレンテレフタレート-1,4-シクロヘキサンジメチルグリコールエステル（PCTG）、トリタンコポリエステル（トリタン）、透明ナイロンです。 、アクリロニトリル-スチレン共重合体（AS）、ポリスルホン（PSF）など。その中で、PMMA、PC、PETは、射出成形で最も一般的に使用されるプラスチックです。
透明プラスチック樹脂
2.PC（ポリカーボネート）
プロパティ：
（1）。無色透明、透過率88％〜90％。高い強度と弾性係数、高い衝撃強度、広い使用温度範囲を備えています。
（2）。高い透明性と自由な染色;
（3）。成形収縮率が低く（（0.5％-0.6％）、寸法安定性が良好です。密度1.18-1.22g / cm ^ 3。
（4）。優れた難燃性および難燃性UL94V-2。熱変形温度は約120-130°Cです。
（5）。優れた電気的特性、優れた絶縁性能（湿度、高温も電気的安定性を維持でき、電子および電気部品の製造に理想的な材料です）。
（6）HDTisが高い。
（7）。良好な耐候性;
（8）。PCは無臭で人体に無害であり、衛生上の安全性に適合しています。
応用：
（1）。光学照明：大型ランプシェード、保護ガラス、光学機器の左右のアイピースバレルなどの製造に使用されます。航空機の透明材料にも広く使用できます。
（2）。電気・電子機器：ポリカーボネートは、絶縁コネクタ、コイルフレーム、パイプホルダー、絶縁ブッシング、電話シェルおよび部品、ミネラルランプのバッテリーシェルなどを製造するための優れた絶縁材料です。また、高寸法精度の部品の製造にも使用できます。 、コンパクトディスク、電話、コンピューター、ビデオレコーダー、電話交換機、信号リレー、その他の通信機器など。ポリカーボネートの薄いタッチもコンデンサとして広く使用されています。PCフィルムは、バッグ、テープ、カラービデオテープなどの絶縁に使用されます。
（3）。機械および装置：さまざまなギア、ラック、ウォームギア、ベアリング、カム、ボルト、レバー、クランクシャフト、ラチェット、およびシェル、カバー、フレームなどの機械および装置の他の部品の製造に使用されます。
（4）。医療機器：カップ、シリンダー、ボトル、歯科用器具、薬剤容器、医療目的で使用できる手術器具、さらには人工腎臓、人工肺、その他の人工臓器。
3.PET（ポリエチレンテレフタレート）
プロパティ：
（1）。PET樹脂は乳白色の半透明または無色透明で、相対密度は1.38g / cm ^ 3、透過率は90％です。
（2）。PETプラスチックは優れた光学特性を持ち、アモルファスPETプラスチックは優れた光学透過性を持っています。
（3）PETの引張強度は非常に高く、PCの3倍です。U変化、疲労、摩擦に対する優れた耐性、低摩耗、高硬度により、熱可塑性プラスチックの中で最大の靭性を備えています。ペットボトルやフィルム、プラスチックフィルムなどの薄肉製品になります。
（4）。荷重たわみ温度70°C。難燃剤はPCより劣っています
（5）。ペットボトルは、丈夫で透明、無毒、不浸透性、軽量です。
（6）。耐候性が良く、屋外で長時間使用できます。
（7）。電気絶縁性能が良く、温度の影響も少ないです。
応用：
（1）。包装瓶の用途：炭酸飲料からビール瓶、食用油瓶、調味料瓶、薬瓶、化粧品瓶などへの応用が進んでいます。
（2）。電子および電気機器：製造コネクタ、コイル巻線チューブ、集積回路シェル、コンデンサシェル、変圧器シェル、TVアクセサリ、チューナー、スイッチ、タイマーシェル、自動ヒューズ、モーターブラケット、リレーなど。
（3）。自動車付属品：分配パネルカバー、イグニッションコイル、各種バルブ、排気部品、ディストリビューターカバー、測定器カバー、小型モーターカバーなども、PETの優れたコーティング特性、表面光沢、剛性を利用して自動車アウターを製造できます。部品。
（4）。機械設備：製造ギア、カム、ポンプハウジング、ベルトプーリー、モーターフレーム、時計部品は、電子レンジのベーキングパン、さまざまな屋根、屋外の看板やモデルにも使用できます。
（5）。PETプラスチック成形プロセス。射出、押し出し、ブロー、コーティング、接着、機械加工、電気メッキ、真空メッキ、印刷が可能です。
PETは延伸加工により厚さ0.05mm〜0.12mmのフィルム化が可能です。延伸後のフィルムは、硬度と靭性が良好です。透明なPETフィルムは、LCD画面の保護フィルムの最良の選択です。同時に、PETフィルムは、その優れた機械的特性により、IMD / IMRの一般的な材料でもあります。
PMMA、PC、PETの比較結論は次のとおりです。
表1のデータによると、PCは総合的な性能にとって理想的な選択肢ですが、主に原材料のコストが高く、射出成形プロセスが難しいため、PMMAが依然として主な選択肢です。（一般的な要件のある製品の場合）一方、PETは、良好な機械的特性を得るために伸ばす必要があるため、主に包装や容器に使用されます。
II ---射出成形で使用される透明プラスチックの物理的特性と用途：
透明プラスチックは、最初に高い透明性を備えている必要があり、次に、特定の強度と耐摩耗性、耐衝撃性、優れた耐熱性、優れた耐薬品性、および低い吸水率を備えている必要があります。この方法でのみ、透明性の要件を満たし、長期間使用しても変更されません。PMMA、PC、PETの性能と用途を以下のように比較します。
1. PMMA（アクリル）
プロパティ：
（1）。無色透明、透明、透明90％〜92％、シリコンガラスの10倍以上の靭性。
（2）。光学的、絶縁性、加工性および耐候性。
（3）。高い透明性と明るさ、優れた耐熱性、靭性、剛性、熱変形温度80°C、曲げ強度110Mpaを備えています。
（4）密度1.14-1.20g / cm ^ 3、変形温度76-116°C、成形収縮0.2-0.8％。
（5）。線膨張係数は0.00005-0.00009 /°C、熱変形温度は68-69°C（74-107°C）です。
（6）。四塩化炭素、ベンゼン、トルエンジクロロエタン、トリクロロメタン、アセトンなどの有機溶剤に可溶。
（7）。無毒で環境にやさしい。
応用：
（1）。計器部品、自動車用ランプ、光学レンズ、透明パイプ、道路照明ランプシェードに広く使用されています。
（2）。PMMA樹脂は無毒で環境にやさしい素材で、食器や衛生陶器などの製造に使用できます。
（3）。化学的安定性と耐候性に優れています。PMMA樹脂は、壊れたときに鋭い破片を生成するのは簡単ではありません。安全ドアや窓を作るために、シリカガラスの代わりにプレキシガラスとして使用されます。
PMMA透明パイプジョイント
PMMフルーツプレート
PMMA透明ランプカバー
表1.透明プラスチックの性能比較
| プロパティ | 密度（g / cm ^ 3） | 引張強さ（Mpa） | 衝撃強度（j / m ^ 2） | 透過率（％） | 熱変形温度（°C） | 許容含水率（％） | 収縮率（％） | 耐摩耗性 | 耐薬品性 |
| 素材 | |||||||||
| PMMA | 1.18 | 75 | 1200 | 92 | 95 | 4 | 0.5 | 貧しい | 良い |
| PC | 1.2 | 66 | 1900 | 90 | 137 | 2 | 0.6 0.6 | 平均 | 良い |
| ペット | 1.37 | 165 | 1030 | 86 | 120 | 3 | 2 | 良い | 優秀な |
材料PMMA、PC、PETに焦点を当てて、透明プラスチックの特性と射出プロセスについて次のように説明します。
III ---透明プラスチック射出成形の過程で注意すべき一般的な問題。
透明プラスチックは透過率が高いため、プラスチック製品の厳密な表面品質を要求する必要があります。
シミ、ブローホール、ホワイトニング、フォグハロー、ブラックシミ、変色、光沢不良などの欠陥があってはなりません。したがって、射出プロセス全体を通じて、原材料、機器、金型、さらには製品の設計において、厳格な要件または特別な要件にさえ注意を払う必要があります。
第二に、透明プラスチックは融点が高く流動性が低いため、製品の表面品質を確保するために、プラスチックに金型を充填できるように、高温、射出圧力、射出速度などのプロセスパラメータをわずかに調整する必要があります。 、内部応力が発生しないため、製品の変形やひび割れが発生します。
原材料の準備、設備や金型の要件、射出成形プロセス、製品の原材料処理では、次の点に注意する必要があります。
1原材料の準備と乾燥。
プラスチックに含まれる不純物は製品の透明性に影響を与える可能性があるため、保管、輸送、供給の過程で密封に注意し、原材料が清潔であることを確認する必要があります。特に原料に水分が含まれている場合は、加熱すると劣化するため乾燥している必要があり、射出成形の場合はドライホッパーを使用する必要があります。また、乾燥プロセスでは、原材料が汚染されないように、空気の流入をろ過して除湿する必要があることに注意してください。乾燥プロセスを表2に示します。
自動車用PCランプカバー
コンテナ用透明PCカバー
PCプレート
表2：透明プラスチックの乾燥プロセス
| データ | 乾燥温度（0℃） | 乾燥時間（時間） | 材料の深さ（mm） | リマーク |
| 素材 | ||||
| PMMA | 70〜80 | 2〜4 | 30〜40 | 熱風循環乾燥 |
| PC | 120〜130 | > 6 | <30 | 熱風循環乾燥 |
| ペット | 140〜180 | 3〜4 | 連続乾燥ユニット |
2.バレル、ネジ、付属品のクリーニング
スクリューや付属品のピット内の原材料の汚染や古い材料や不純物、特に熱安定性の低い樹脂の存在を防ぐために、スクリュー洗浄剤を使用してシャットダウン前後の部品を洗浄し、不純物がそれらに付着することはできません。スクリュー洗浄剤がない場合は、PE、PS、その他の樹脂を使用してスクリューを洗浄できます。一時停止が発生した場合は、材料が長時間高温になり劣化しないように、PC、PMMAなどの乾燥機やバレルの温度を160℃以下に下げる必要があります。（ PCの場合、ホッパー温度は100°C未満である必要があります）
3.金型設計（製品設計を含む）で注意が必要な問題逆流障害や不均一な冷却による塑性成形不良、表面欠陥、劣化を防ぐために、金型を設計する際には以下の点に注意する必要があります。
A）。壁の厚さは可能な限り均一で、離型勾配は十分に大きくする必要があります。
B）。移行は段階的に行う必要があります。鋭い角を防ぐためのスムーズな移行。特にPC製品では、鋭いエッジに隙間があってはなりません。
C）。ゲート。ランナーはできるだけ広く、短くし、ゲート位置は収縮と凝縮のプロセスに応じて設定し、必要に応じて冷媒ウェルを使用する必要があります。
D）。ダイの表面は滑らかで粗さが小さい（できれば0.8未満）必要があります。
E）。排気穴。タンクは、時間内に溶融物から空気とガスを排出するのに十分でなければなりません。
F）。PETを除いて、壁の厚さは薄すぎてはならず、通常は1mm以上でなければなりません。
4.射出成形工程で注意が必要な問題（射出成形機の要件を含む）内部応力と表面品質の欠陥を減らすために、射出成形工程では以下の側面に注意を払う必要があります。
A）。個別の温度制御ノズルを備えた特殊なスクリューと射出成形機を選択する必要があります。
B）。プラスチック樹脂を分解せずに、射出温度でより高い射出湿度を使用する必要があります。
C）。射出圧力：一般に、溶融粘度が高いという欠点を克服するために高くなりますが、圧力が高すぎると内部応力が発生し、離型と変形が困難になります。
D）。射出速度：充填が満足できる場合は、一般に低速が適切であり、低速-高速-低速の多段射出を使用するのが最適です。
E）。圧力保持時間と成形期間：くぼみや気泡を発生させずに製品の充填を満足させる場合は、バレル内の溶融物の滞留時間をできるだけ短くする必要があります。
F）。スクリュー速度と背圧：可塑化品質を満足することを前提として、降下の可能性を防ぐために可能な限り低くする必要があります。
G）。金型温度：製品の冷却品質は品質に大きな影響を与えるため、金型温度はプロセスを正確に制御できる必要があります。可能であれば、金型温度を高くする必要があります。
5.その他の側面
表面品質の低下を防ぐために、一般的な射出成形では離型剤の使用をできるだけ少なくし、再利用可能な材料は20％を超えないようにする必要があります。
PETを除くすべての製品について、内部ストレスを排除するために後処理を実行する必要があります。PMMAは70〜80°Cの熱風サイクルで4時間乾燥し、PCは清浄な空気、グリセリンで110〜135°Cに加熱する必要があります。 、液体パラフィンなど。時間は製品によって異なり、最大必要量は10時間以上です。PETは、良好な機械的特性を得るために2軸延伸を受ける必要があります。
PETチューブ
ペットボトル
PETケース
IV ---透明プラスチックの射出成形技術
透明プラスチックの技術的特徴：上記の一般的な問題に加えて、透明プラスチックにはいくつかの技術的特徴もあり、次のように要約されます。
1.PMMAのプロセス特性。PMMAは粘度が高く、流動性が低いため、高い材料温度と射出圧力で射出する必要があります。射出温度の影響は射出圧力よりも大きくなりますが、射出圧力を上げると製品の収縮率が向上します。射出温度範囲が広く、溶融温度が160℃、分解温度が270℃であるため、材料温度調節範囲が広く、プロセスが良好です。したがって、流動性を向上させるために、射出温度から始めることができます。耐衝撃性、耐摩耗性、引っかき傷、ひび割れが発生しやすいため、これらの欠陥を克服するには、ダイの温度を改善し、凝縮プロセスを改善する必要があります。
2. PCのプロセス特性PCは粘度が高く、溶融温度が高く、流動性が低いため、より高い温度（270〜320T）で射出する必要があります。比較すると、材料の温度調整の範囲は比較的狭く、加工性はPMMAほど良くありません。噴射圧力は流動性にほとんど影響を与えませんが、粘度が高いため、より大きな噴射圧力が必要です。内部応力を防ぐために、保持時間はできるだけ短くする必要があります。収縮率が大きく、寸法は安定していますが、製品の内部応力が大きく、割れやすいです。したがって、圧力ではなく温度を上げることで流動性を改善し、ダイの温度を上げてダイの構造を改善し、後処理することで割れの可能性を減らすことをお勧めします。射出速度が遅い場合、ゲートに波形などの欠陥が発生しやすく、輻射ノズル温度を個別に制御し、金型温度を高くし、ランナーとゲートの抵抗を小さくする必要があります。
3. PETの技術的特性PETは成形温度が高く、材料温度調整の範囲が狭いが、溶融後の流動性が良く、加工性が悪く、ノズルに延長防止装置が追加されることが多い。射出後の機械的強度と性能は高くありません。延伸プロセスと修正を経て性能を向上させる必要があります。金型温度の正確な制御は、反りを防ぐことです。
変形の重要な要素があるため、ホットランナーダイをお勧めします。ダイの温度が高いと、表面の光沢が悪くなり、離型が困難になります。
表3.射出成形プロセスのパラメーター
| パラメータ素材 | 圧力（MPa） | スクリュー速度 | ||
| 注入 | 圧力をかけ続ける | 背圧 | （rpm） | |
| PMMA | 70〜150 | 40〜60 | 14.5〜40 | 20〜40 |
| PC | 80〜150 | 40〜70 | 6〜14.7 | 20〜60 |
| ペット | 86〜120 | 30〜50 | 4.85 | 20〜70 |
| パラメータ素材 | 圧力（MPa） | スクリュー速度 | ||
| 注入 | 圧力をかけ続ける | 背圧 | （rpm） | |
| PMMA | 70〜150 | 40〜60 | 14.5〜40 | 20〜40 |
| PC | 80〜150 | 40〜70 | 6〜14.7 | 20〜60 |
| ペット | 86〜120 | 30〜50 | 4.85 | 20〜70 |
V ---透明なプラスチック部品の欠陥
ここでは、製品の透明性に影響を与える欠陥についてのみ説明します。おそらく次の欠陥があります。
透明な製品の欠陥とそれらを克服する方法：
1クレイズ：充填および凝縮中の内部応力の異方性、および垂直方向に発生する応力により、樹脂は上向きに流れ、非流れ方向では屈折率の異なるフラッシュフィラメントが生成されます。膨張すると、製品にひび割れが生じる場合があります。
克服する方法は、射出成形機の金型とバレルの洗浄、原材料の十分な乾燥、排気ガスの増加、噴射圧力と背圧の増加、および最良の製品の焼きなましです。PC材料を160°C以上に3〜5分間加熱できれば、自然に冷却できます。
2.気泡：樹脂内の水やその他のガスが（金型凝縮の過程で）排出できないか、金型の充填が不十分で凝縮面の凝縮が速すぎるために「真空気泡」が形成されます。克服する方法には、排気と十分な乾燥の増加、後壁へのゲートの追加、圧力と速度の増加、溶融温度の低下、および冷却時間の延長が含まれます。
3.表面の光沢が悪い：主にダイの粗さが大きいため、凝縮が早すぎて、樹脂がダイの表面の状態をコピーできず、そのすべてがダイの表面をわずかに不均一にします。 、製品の光沢を失わせます。この問題を克服する方法は、溶融温度、金型温度、射出圧力、射出速度を上げ、冷却時間を長くすることです。
4.地震リップル：ストレートゲートの中心から形成される高密度リップル。その理由は、溶融粘度が高すぎるため、フロントエンドの材料がキャビティ内で凝縮し、材料が凝縮面を突き破って表面リップルが発生するためです。克服する方法は、射出圧力、射出時間、射出時間と速度の増加、金型温度の上昇、適切なノズルの選択、およびコールドチャージウェルの増加です。
5.白さ。フォグハロー：主に空気中の原材料に落下するほこりや原材料の過剰な水分含有量が原因です。克服する方法は、射出成形機の不純物の除去、プラスチック原料の十分な乾燥の確保、溶融温度の正確な制御、金型温度の上昇、射出成形の背圧の上昇、および射出サイクルの短縮です。6.白い煙。ブラックスポット：主に、バレル内のプラスチックの局所的な過熱によって引き起こされるバレル内の樹脂の分解または劣化が原因です。克服する方法は、バレル内の原材料の溶融温度と滞留時間を減らし、排気穴を増やすことです。
Mestech社は、透明なランプシェード、医療用電子製品のパネルモールド、および射出製造を顧客に提供することを専門としています。これが必要な場合は、お問い合わせください。これらのサービスを提供できることをうれしく思います。
