射出成形容器の構造設計に関する考慮事項

射出成形容器の構造設計に関する考慮事項

射出成形とは、溶融したプラスチックをノズルから金型内に高温高圧で注入し、低温で最終製品を成形するプロセスです。熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックの両方が射出成形できます。包装容器の製造では、主に様々な回転箱や小箱など、様々な箱型の包装容器の製造に使用されます。箱型の包装容器の場合、構造設計において以下の点を考慮する必要があります。1. 容器の肉厚
肉厚の設計は、主に厚さ、均一性、スムーズな移行の3つの側面を考慮します。

① 厚さ：容器の肉厚は、主にその目的、プラスチックの種類、構造によって決定されます。熱可塑性プラスチックの場合、一般的に0.6mm以上とし、2〜4mmがよく選ばれます。熱硬化性プラスチックの場合、流動性が悪いため、厚さを大きくする必要があり、小さな部品は1.6〜2.5mm、大きな部品は3.2〜8mmとし、最大10mmを超えないようにします。

② 均一性：肉厚の均一性は、容器の品質に大きな影響を与えます。容器の厚さに大きなばらつきがあると、収縮が不均一になり、変形やひび割れなどの欠陥が発生します。したがって、構造設計では、できるだけ均一な厚さの構造を使用する必要があります。

③ 緩やかな移行：一部の容器では、構造上の必要性から、容器の曲がり部分など、特定の部品で異なる厚さが必要な場合、断面の急激な変化を避けるために、緩やかな移行を使用する必要があります。

2. 剛性の向上 プラスチックは比較的柔軟であり、その結果、容器の剛性が低下します。しかし、回転箱は場合によっては大きな負荷に耐えます。したがって、剛性を向上させるために、様々な構造的対策を講じる必要があります。

① 補強リブの追加：補強リブは、容器の強度と剛性を高めます。補強リブの基本的な要件は、多数、薄い壁、低い高さ、十分な傾斜、丸みを帯びた底です。補強リブの方向は、プラスチックの靭性を向上させるために、材料の流れの方向に合わせる必要があります。

② 形状の改善：箱型の容器は、多くの場合、長方形の薄肉部品であり、変形しやすくなっています。剛性を向上させるために、様々な補強対策を講じる必要があります。例えば、4つの側壁をわずかに膨らませて剛性を向上させる、側壁にストリップ補強を施してねじれを防ぐ、容器の縁にエッジ補強を施して開口部の変形を防ぐ、底に波形またはアーチ状の形状を設計して底を補強するなどです。

③ 適切なサポート：箱型の容器は底面積が大きいため、底面全体をサポートとして使用することは不合理です。なぜなら、底にわずかなアーチがあると、平らに立つことができなくなるからです。したがって、面サポートを線サポートまたは点サポートに変更する必要があります。例えば、凸状のエッジサポート（つまり、線サポート）または隆起したフットサポート（つまり、点サポート）を使用します。凸状の高さは、一般的に0.3〜0.5mmです。

④ コーナー：コーナーは、2つまたは3つの面の交差点です。容器の形状に関係なく、すべての交差点は丸みを帯びている必要があります。これにより、容器の剛性が大幅に向上し、プラスチックの金型充填特性が向上し、応力が分散され、変形が減少します。3. 抜き勾配
型抜きを容易にするために、容器を設計する際には、適切な抜き勾配を考慮する必要があります。抜き勾配が小さすぎると型抜きが困難になり、容器の表面が損傷します。抜き勾配が大きすぎると、寸法精度に影響します。

抜き勾配は、プラスチック部品の形状、プラスチックの種類、金型構造、表面粗さ、成形方法などによって異なります。一般的に、型抜き方向に沿ったプラスチック部品によく使用される抜き勾配は1°〜1.5°で、最小は0.5°以上です。