ゲートのレイアウトとは

射出成形において、ゲートのレイアウトは製品の品質や生産効率に大きな影響を与えます。ゲートの種類、位置、数、大きさなどを適切に設計することで、成形不良の防止や成形サイクルの短縮が可能となります。

本記事では、ゲートレイアウトの基本的な考え方や設計ポイントについて詳しく解説します。

ゲートの役割と種類

ゲートは、溶融した樹脂を金型内のキャビティに導入するための通路であり、製品の品質や成形効率に直接関係します。主なゲートの種類には以下のようなものがあります。

製品の側面に設けられるゲートで、加工が容易で多くの製品に適用されます。ただし、ゲート跡が目立ちやすい点に注意が必要です。

小さな点で樹脂を注入するゲートで、ゲート跡が目立ちにくく、美観が求められる製品に適しています。ただし、成形条件の管理が難しい場合があります。

金型の内部を通ってキャビティに樹脂を導入するゲートで、自動的にゲートカットが可能です。大量生産に適していますが、設計や加工が複雑になることがあります。

スプルーから直接キャビティに樹脂を注入するゲートで、大型製品や厚肉製品に適しています。ただし、ゲート跡が大きく残るため、外観重視の製品には不向きです。

ゲートレイアウトを設計する際には、以下のポイントを考慮する必要があります。

ゲートの位置

樹脂がキャビティ内を均一に充填できるよう、ゲートの位置を決定します。製品の形状や肉厚、流動性を考慮し、ウェルドラインやエアトラップの発生を防ぐ配置が求められます。

製品の大きさや形状に応じて、適切なゲート数を設定します。多点ゲートを採用することで、充填時間の短縮や圧力損失の低減が可能ですが、ウェルドラインの発生リスクも増加します。

ゲートの断面積は、樹脂の流動性や製品の肉厚に応じて決定します。適切な大きさを設定することで、充填不足やヒケの発生を防ぎ、成形サイクルの最適化が図れます。

ゲートが固化して樹脂の流れが止まるまでの時間を考慮し、保圧時間や冷却時間を最適化します。ゲートシール時間が短すぎると、ヒケや寸法不良の原因となります。

適切なゲートレイアウトを設計することで、以下のような効果が期待できます。

ゲートレイアウトは、射出成形における製品品質や生産効率を左右する重要な要素です。製品の形状や要求品質、使用する樹脂の特性を考慮し、最適なゲートの種類、位置、数、大きさを設計することが求められます。適切なゲートレイアウトを実現することで、成形不良の低減や生産性の向上が期待できます。