生産工程において、高温高圧下でプラスチック溶融物を金型キャビティに注入し、加圧成形すると、温度低下に伴い溶融物は冷却固化し、プラスチック部品となります。このプラスチック部品のサイズは金型キャビティのサイズよりも小さくなり、これを短縮といいます。短縮の主な原因は以下のとおりです。プラスチックを製造する際、金型ゲートの断面寸法はそれぞれ異なります。ゲートが大きいほど、キャビティ圧力が上昇し、ゲートの閉鎖時間が長くなり、より多くの溶融物がキャビティに流入しやすくなります。そのため、プラスチック部品の密度も高くなり、短縮率が低下します。逆に、ゲートが大きいほど短縮率は高くなります。
製造工程におけるプラスチック金型の化学構造の変化。一部のプラスチックは、成形工程中に化学構造が変化します。例えば、熱硬化性プラスチックでは、樹脂分子が線状構造から体状構造に変化します。体状構造の体積質量は線状構造の体積質量よりも大きいため、その総体積が短縮され、結果として短縮が発生します。均一な肉厚の薄肉プラスチック部品は、金型キャビティ内での冷却が速く、脱型後の短縮率が最も小さくなる傾向があります。同じ肉厚の厚いプラスチック部品がキャビティ内で冷却される時間が長いほど、脱型後の短縮率は大きくなります。プラスチック部品の厚さが異なる場合、脱型後にある程度の短縮が発生します。このような肉厚の急激な変化の場合、短縮率も急激に変化し、内部応力が大きくなります。
残留応力の変化。プラスチック部品を成形する際、成形圧力やせん断力、異方性、添加剤の混合ムラ、金型温度などの影響により、成形されたプラスチック部品には残留応力が発生します。残留応力は徐々に小さくなり、再分散することで、プラスチック部品が短くなる現象を一般的に後短縮と呼びます。
投稿日時: 2021年7月5日