可変圧力プロファイルを用いたプラスチック射出成形における品質と生産性の向上

摘要

In plastic injection molding (PIM), it is important to determine the optimal process parameters such as melt temperature and packing pressure for minimizing the warpage and cycle time. This work proposes a method to determine the optimal process parameters. Variable packing pressure profile that the packing pressure varies during the packing phase is used. Numerical simulation in the PIM is so intensive that a sequential approximate optimization is used to identify the pareto-frontier. The experiment is carried out to confirm that the proposed approach is valid to the warpage and the cycle time minimization.%プラスチック射出成形は，プラスチック成形に幅広く用いられている成形法である.射出成形では高い生産性が要求され，一回の成形に必要な時間（サイクルタイム）を極力短くすることが求められる.同時に高い品質も求められ，代表的な成形不良である反りはプラスチック製品の寸法精度向上のため常に最小化が求められる.射出成形の成形プロセスは溶融樹脂を金型のキヤビティに流し込む充填工程，溶融樹脂に圧力を加えて所望の形状を付与させる保圧工程，溶融樹脂を冷却して固化させる冷却工程に分けることができる.これらの工程において溶融温度や保圧力，冷却時間など射出成形機に入力する変数はプロセスパラメータと呼ばれている.反りを抑えるためには，このプロセスパラメータを適切に設定することが重要であるが，これらは，経験に基づいて決められていたり，実験を通して試行錯誤的に決められていたりすることが多い.