射出成形機のコアコンポーネントの中でも、スクリュは可塑化の効果、成形品の品質、機械自体の寿命を決定する重要な要素です。多くの人は、機械のトン数やクランプ力のみに注目し、ネジの選択を見落としています。その結果、フローマーク、焼け、材料劣化、色のばらつき、不均一な可塑化、生産量の停滞など、多くの問題に直面します。実際には、金型が製品の外形を決定するのに対し、ネジはプラスチック材料自体の特性を決定します。異なる原材料を加工したり、異なる種類の製品を製造したりするには、対応する専用のネジを使用する必要があります。したがって、スクリュの適切な選択は、射出成形品の安定した生産を確保するための基本的な前提条件となります。
射出成形機の射出ユニットの中核コンポーネントであるスクリューは、主にプラスチックの搬送、材料の加熱とせん断溶解、溶融物の計量と蓄積、高圧での溶融プラスチックの射出という機能を実行します。{0}ホッパーからバレルにプラスチックペレットが入った後、スクリューの回転推進、バレル外壁からの加熱、スクリュー自体が発生するせん断熱の複合効果により、プラスチックペレットは固体状態から流体に均一に溶解されます。スクリューの直径、長さ-対-の直径の比、フライト深さ、材料の硬度、表面処理、および溶融物-の搬送構造は、可塑化効率、溶融物の均一性、材料の熱安定性-に直接影響し、熱分解、炭化、炭素の蓄積、黒い縞などの問題の影響を受けやすさにも影響します。-
一般的な日常生産用のネジを選択する場合、最初のステップは原材料の特性を区別することです。 PP、PE、PS などの一般的な汎用プラスチック--（PP、PE、PS）-は、優れた流動性、低融点、強力な熱安定性を示し、標準の汎用ネジで製造要件を満たすのに十分です。-このようなネジは、スムーズな可塑化を保証し、広い加工範囲を提供するため、大部分の日用品、バスケット、パイプ継手、および通常のプラスチック製品に適しています。一方、ABS は中グレードのエンジニアリング プラスチックとして分類されます。-適度な成形温度範囲と低い腐食性を特徴としており、汎用のネジを使用して加工することもできます。-ただし、長期にわたる大量生産の場合は、摩耗によるプラスチック粉末の不純物の発生を最小限に抑えるために、アップグレードされた耐摩耗性のネジを選択することをお勧めします。-
エンジニアリング プラスチックや特殊ポリマー-（PC、PA（ナイロン）、POM、PMMA、PVC など）を加工する場合、-適切なネジの選択には厳しい要件が必要です。 PC は、透明性が高く、粘度が高く、可塑化が難しいという特徴があります。さらに、バレル内で高温に長時間さらされることにも耐えられません。そのため、高圧縮比、高せん断能力を備え、均一で透明な溶融物を保証するために高度に研磨された表面仕上げを備えた特殊なスクリューが必要となり、それによってシルバーストリーク、フローマーク、ブラックスポット、不十分な透明度などの欠陥が防止されます。ナイロン (PA) は吸湿性が高く、溶融すると流動挙動が大きく変化します。また、ネジの耐摩耗性にも非常に高い要求が課されるため、腐食と摩耗の両方に耐えるように設計されたネジが必要になります。 PVC は熱に弱いプラスチックであり、高温で容易に分解し、腐食性ガスを発生します。したがって、機器の劣化を防ぐために特殊な耐食性のネジとバレルを使用することが不可欠です。同時に、プラスチックの分解や変色を避けるためにせん断による熱を厳密に制御し続ける必要があります。-
次に、スクリュー径は製品の生産量と必要なショット重量に基づいて選択する必要があります。スクリュー直径が大きいほど、シングルショットの量が大きくなり、可塑化と吐出速度が速くなるため、大型製品、厚肉部品、大量、高速生産に適しています。{{2}逆に、ネジ径が小さいほど計量精度が向上するため、小型の精密部品、薄肉部品、高精度の電子アクセサリに最適です。-一般的な業界ガイドラインでは、完成品の総重量がスクリューの理論上の射出能力の 20% ～ 75% の範囲内に収まるように定められています。ショット重量が小さすぎるとプラスチックがバレル内に長時間滞留し、焦げ、黄変、分解の原因となり、ショット重量が大きすぎると可塑化が不十分になり、金型の充填が弱く、ショートショットや収縮などの製品欠陥が発生します。
ネジの長さ対直径（L/D）比（L/D）も、選択プロセスにおけるもう 1 つの重要な要素です。{0}{1} L/D 比が高いと、バレル内のプラスチックの輸送経路が長くなり、より完全な加熱と溶解が容易になり、優れた混合効率が得られます。これにより、改質プラスチック、ガラス-繊維-強化プラスチック、カラー マスターバッチのブレンドが必要な製品の処理に最適です。逆に、L/D 比が低いスクリューは可塑化速度が速く、滞留時間が短いため、高温での劣化のリスクが最小限に抑えられるため、熱に弱いプラスチック-に適しています。-汎用機械に搭載されている標準的な L/D 比は、一般的な消費者向けプラスチック製品にはまったく十分ですが、ガラス{10}繊維-で強化された改質材料や、集中的な混合が必要な製品を加工するには、より高い L/D 比を備えた特殊なスクリューにアップグレードする必要があります。
材料組成と耐摩耗性の観点から、標準の窒化ネジは純粋なプラスチック、特に添加剤やガラス繊維を含まないプラスチックの加工に適しています。{0}ただし、ガラス-繊維-強化 PA、ガラス-繊維-強化 PP、または鉱物-充填変性プラスチックを製造する場合、内部のガラス繊維の極端な硬度によりスクリュー フライトの急速な摩耗が発生します。これにより、クリアランスの増加、射出の不安定、内部材料の逆流、完成品の寸法の大幅な偏差が発生します。したがって、バイメタルのネジとバレルのアセンブリを選択することが不可欠です。このようなアセンブリは、優れた全体的な硬度に加え、摩耗と腐食に対する耐性が強化されているため、耐用年数が大幅に延長され、頻繁な部品交換に伴う生産コストが削減されます。
さらに、スクリューの可塑化構造、付随する逆止めリング、射出ノズルは、一貫した統合システムとして選択する必要があります。{0}可塑化コンポーネントがスクリューの仕様に正確に適合している場合にのみ、正確な射出計量を保証し、溶融物の逆流を防止し、保圧を安定させ、製品重量の変動を最小限に抑えることができます。多くの製造施設では、不安定な製品重量、一貫性のない収縮、予測できないバリの形成などの問題が頻繁に発生します。機械調整パラメータに関する潜在的な問題は別として、これらの問題の根本原因は通常、ネジの不一致、公差限界を超える過度の摩耗、またはコンポーネントの不適切な選択に起因します。
要約すると、射出成形機のネジの選択は、単に一般的な既製の標準部品を選択するだけの問題として扱われるべきではありません。{0}}-代わりに、原材料によってネジの種類が決まります。製品の重量によってネジの直径が決まります。製造要件では、長さ-対直径の比率-が定義されます。充填剤または改質剤の存在により、必要な材料グレードが決まります。 OEM メーカーが顧客の特定の原材料、製品寸法、生産量の要件、繊維強化の有無に基づいてスクリューをカスタマイズする場合にのみ、-システムはエネルギー効率を維持しながら、均一な可塑化、安定した吐出、高い歩留まりを達成できます。-さらに、このカスタマイズされたアプローチにより、装置の故障が最小限に抑えられ、長期的なメンテナンス コストが削減されます。これは、射出成形機が最高のパフォーマンスを発揮するための基本的な前提条件となります。{10}
