1.排気孔設計

真空成形抽気孔の設計は金型設計の鍵である。抽気孔は、プレートが金型に接続される最後の位置、例えば、ダイを形成するときはダイの底部の周り、パンチを形成するときはパンチの底部の周りに位置しなければならない。具体的には、成形プラスチック部品の形状や寸法に依存します。

輪郭が複雑なプラスチック部品では、排気孔は集中しなければならないが、大型平らなプラスチック部品では、吸気孔は均一に分布する必要がある。孔間の間隔は、プラスチック部品の寸法によって決定することができる。小型プラスチック部品の場合、穴間の間隔は20 ~ 30 mmの間で選択できますが、大型プラスチック部品の場合は適切に距離を増やす必要があります。

通常、成形プラスチックは良好な流動性を有し、成形温度が高いと通気口が小さく、損傷した材料シートの厚さが大きいと、抽気孔が大きくなる、ブランクプレートの厚さが小さく、空気孔が小さくなる。つまり、空気抽出孔の寸法の要件は、プラスチック部品に空気抽出孔跡を残すことなく、ブランクと金型成形表面との間の空気を短時間で抽出することができることである。

一般的な通気口の直径は0.5〜1 mmであり、通気口の最大直径は板材の厚さの50%を超えないことが推奨されている。しかし、0.2 mm未満の板材では、過度に小さな通気口を処理することはできない。

2.キャビティ寸法

真空成形型のキャビティサイズは、射出型のキャビティサイズと同じ計算方法でプラスチックの収縮率も考慮しなければならない。真空成形により形成されたプラスチック部品の収縮の約50%はプラスチック部品の離型後に発生し、25%は離型後1 h以内で室温に保持されて発生し、残りの25%は成形後8 ~ 24 h以内に発生した。

ダイを用いて形成されるプラスチック部材の収縮率は、ダイを用いて形成されるものよりも25〜50%大きい。プラスチック部品の寸法精度に影響する要素はたくさんある。キャビティの寸法精度を下げるほか、成形温度、金型温度、プラスチック部品のタイプにも関係しています。そのため、収縮率を予め正確に決定することは困難である。

生産ロットが比較的に大きく、寸法精度の要求が高い場合は、まず石膏で金型を作り、製品の収縮率をテストしたほうがいい。以上が金型キャビティ設計の基礎である。

3.キャビティ表面粗さ

通常、真空成形用の金型は離型装置がなく、成形後に圧縮空気により離型される。真空成形型の表面が粗さが低すぎると、真空成形後の離型に非常に不利になる。プラスチック部品は金型成形表面に付着しやすく、離型しにくい。イジェクトできるイジェクト装置があっても、型抜き後は変形しやすい。そのため、真空成形型の表面粗さは相対的に高い。表面処理後、サンドブラスト処理を行うことが好ましい。

4.エッジシール装置

真空成形の過程で、キャビティ外の空気が真空室に入るのを防ぐために、プラスチックシートと金型が接触する縁にシール装置を設置しなければならない。ストレートな分離面では、プラスチックシートと金型との接触面をシールすることが容易であり、曲げたり折り曲げたりした分離面のシールは困難である。

5.加熱及び冷却装置

真空成形に用いられるプラスチックシートの加熱には、通常、抵抗線または赤外線が用いられる。抵抗フィラメントの温度は350℃~ 450℃に達することができ、異なるプラスチックシートは異なる成形温度を必要とし、通常はヒーターとプラスチックシートの間の距離を調節することによって実現される。通常使用される距離は80～120 mmです。

金型温度はプラスチック部品の品質と生産性に影響を与える。金型温度が低すぎると、プラスチック板とキャビティが接触すると、冷点や応力が発生し、亀裂を引き起こす、金型温度が高すぎると、プラスチックシートがキャビティに付着し、離型中に変形し、生産サイクルを延長する可能性がある。

そのため、金型の温度は一定の範囲内に制御すべきで、通常50℃前後である。金型の温度制御は通常、プラスチックが金型に接触した後の自由冷却、空気冷却装置を増やして冷却と水冷却を加速するなどに依存する。金型の温度を制御する最も効果的で一般的な方法は、金型内の冷却通路を開くことである。冷却通路は金型表面から8 mmを超えて冷却点が発生しないようにしなければならない。

冷却通路を設定するには、銅管や鋼管を金型に鋳造したり、金型に穴を開けたり、溝をミリングしたりする方法があります。溝をミリングする方法は、シール部材とカバープレートを使用する必要があります。