熱可塑性プラスチックは、日常の部品の製造に最も一般的に使用される材料の一つです。これらの材料は、高い引張強度や耐久性など、様々な利点を備えています。ABS樹脂は最も一般的に使用されている熱可塑性プラスチックです。そのため、ABS樹脂の射出成形は、今日最も一般的に使用されている射出成形プロセスの一つです。
このプロセスでは、液化温度は221°F（約100℃）です。冷却後、ABS樹脂は再加熱されます。ABSなどの熱可塑性プラスチックは温度変化にも耐え、損傷を受けないため、幅広い製造用途に使用されています。そのため、ABSは様々な製造プロセスで使用されています。このABS材料ガイドでは、ABSのあらゆる特性と用途をご紹介します。
目次
ABSプラスチックとは何ですか?
それで、 ABS素材とはABSはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（Acrylonitrile Butadiene Styrene）の略称です。不透明で耐衝撃性に優れた非晶質熱可塑性樹脂です。そのため、射出成形材料として最も広く使用されています。その名の通り、3つのモノマーからなるポリマーです。非晶質であるため、適切な融点を持ちません。
スチレンはプラスチックに光沢のある不浸透性表面を与えます。一方、ポリブタジエン成分は、幅広い温度範囲で優れた耐久性を提供します。さらに、ABSの化学構造を変化させることで、特定の用途に合わせてプラスチックの様々な特性を向上させることができます。
ABS樹脂は熱可塑性樹脂であるため、強度と耐衝撃性に優れた材料の製造が求められる様々な産業で使用できます。熱可塑性樹脂であるABSは、加熱しても燃えません。成形工程で液状になるため、成形やリサイクルが容易です。
ABS プラスチックの最も一般的な用途としては、コンピューターのキーボードのキー、プラスチック保護コーティング、電動工具のハウジング、レゴなどがあります。
ABSプラスチックの特性
ABS プラスチックの一般的な特性は以下のとおりです。
- その化学式は(C8H8) x-(C4H6) y-(C3H3N) z)である。
- 優れた耐熱性と耐薬品性
- 衝撃、摩耗、汚れに対する優れた耐性
- 通常の気温は204～238℃
- ABSの液化温度は105℃である。
- 引張強度は46 MPa（6600 PSI）に相当
- 比重は1.06
- 収縮率 = 0.5-0.7%
ABS射出成形技術
この方法で作ろうとしている製品によって手順は異なります。いくつか例を挙げます。
- 薄壁溶融ABS材料の粘度が高いため、薄肉製品の場合は圧力を高める必要があり、金型はそれに耐えられる必要があります。
- 大きくて中空巨大、薄肉、あるいは中空の製品を作るのは、しばしば困難を伴います。しかし、水アシスト射出成形やガスアシスト射出成形は、その課題を解決します。この技術は、溶融したプラスチックを金型の側面に押し付けることで、均一な厚さと滑らかさを実現します。
- 厚い壁標準的な成形方法では、厚肉部品にへこみが残ることがあります。解決策の一つとして、圧縮射出成形があります。この方法では、一定量の溶融プラスチックを金型に注入して最終製品を成形します。この方法も内部応力を低減します。一方、金型の壁を薄くしたり、金型の熱容量を高めたりすることでも、ひけを軽減できます。
- 複数の素材複数の材料を組み合わせた部品が必要な場合は、インサート成形やオーバーモールディングなどの技術を検討できます。例えば、コードレスドリルのABSハンドルは、オーバーモールディングによってグリップ性を向上させることができます。
ABS射出成形の利点
ABS射出成形には多くの利点があるため、様々な業界で広く使用されています。この材料には以下の利点があります。
エネルギー効率
ABS射出成形機は、熱可塑性樹脂の加工において優れた結果をもたらします。そのパワーと強度により、一貫性と再現性の高い生産結果を実現します。さらに、省エネ装置によりエネルギー消費量を削減し、生産サイクル全体を短縮できます。
幅広い用途
ABS射出成形は非常に汎用性が高く、様々な直径のABS樹脂に対応できるよう設計されたこの技術は、高度な統合性を備えています。この適応性により、幅広い産業向けの部品製造が可能になります。
正確な再現性
ABS射出成形プロセスは、困難な用途向けの複雑な部品を製造できます。これは通常、複数の射出成形方法に限定されます。しかし、補完的な技術と制御された射出成形を組み合わせることで、成形部品の形状と品質の一貫性が確保されます。さらに、この材料は極端な温度下でもその特性と性能を維持します。
その他の利点
ABS 射出成形のその他の重要な利点は次のとおりです。
- 荷重安定化
- 高い衝撃強度と寸法安定性
- 高い引張強度
- リサイクル性
ABS射出成形の欠点
ABS樹脂には多くの利点がありますが、他の素材と同様に、いくつかの欠点もあります。具体的には、以下のようなものがあります。
紫外線耐性が低い
ABS樹脂は日光にさらされると性能が低下します。長時間太陽の紫外線にさらされると劣化するため、適切な保護のために通常は耐紫外線性物質でコーティングする必要があります。
高い煙発生
この物質は人体には無毒と考えられていますが、製造工程で煙が発生します。これは作業員や技術者にとって危険となる可能性があります。そのため、ABSを扱う工場では、 射出成形とCNC加工 作業は十分に換気した状態で行う必要があります。
疲労耐性が低い
ABS樹脂は耐疲労性が弱いため、高応力用途には適さない可能性があります。ABS樹脂は持続的な応力やひずみを受けると、急速に崩壊する可能性があります。
ABS樹脂射出成形工程における注意事項
ABS樹脂の射出成形を行う前に、いくつかの準備が必要です。以下のガイドラインに従うことで、成形を成功させ、期待通りの結果を得ることができます。
ABSプラスチック部品の設計を検討する
プラスチック部品は、均一な肉厚で設計する必要があり、部品間の肉厚差は25%とする必要があります。肉厚が均一であれば、大きな応力を回避できます。さらに、強度と食いつき性を向上させるために、リブや半径の追加が必要になる場合もあります。
一方、部品の半径は肉厚によって決まります。そのため、半径と肉厚の比が少なくとも0.3以上であることを確認する必要があります。半径が大きいほど、応力は低くなります。ただし、半径が大きすぎると収縮を引き起こす可能性があるため、大きな半径を使用する場合は注意が必要です。したがって、ABS射出成形プロセスでは、収縮の可能性を考慮する必要があります。
加工前のABS材料の乾燥
ABS樹脂は加工対象材料から水分を吸収します。そのため、加工前に材料を十分に乾燥させることが重要です。ABS樹脂の吸湿性は様々な問題を引き起こす可能性があります。主な問題は、運用コストの増加と加工時間の延長です。同様に、水分の除去が不十分だと、成形品に曇りが生じる可能性があります。
しかし、耐熱ABS樹脂は保管・輸送中に空気中の水分を吸収します。吸湿率は0.2%～0.4%の範囲です。しかし、ABS樹脂を成形加工する前に、水分含有量を0.05%以下に大幅に低減する必要があります。これにより、成形加工中の成形不良を防止できます。通常、乾燥温度は80～95℃で、乾燥には3～4時間かかります。
射出温度制御
ABS樹脂の射出成形においては、温度管理も重要な要素です。ABS樹脂は過熱すると熱分解を起こす可能性があるためです。製造時に材料を過度に加熱すると、化学結合が破壊され、射出成形品に茶色の粒子が発生します。温度制御が弱い古い設備を使用している場合、温度管理の問題はほぼ避けられません。
しかし、高光沢ABS部品を射出成形する場合は、成形温度を高く設定する必要があります。これは、成形プロセス全体を通して材料へのダメージを防ぐためです。そのため、ABS樹脂を金型と組み合わせて使用する場合は、他の加工材料よりも高い温度設定が必要になります。最適な温度範囲は180～230℃です。繰り返しになりますが、温度が高いほど、劣化を防ぐため、樹脂を高温にさらす時間を短くする必要があります。
射出圧力
ABS樹脂は粘度が高いため、通常の射出成形材料よりも高い射出圧力が必要です。これは、単純な製品、小型製品、または大型の製品には当てはまらない場合があります。ただし、射出圧力を大幅に上昇させると、摩擦の増加により成形部品同士が接着する可能性があります。
さらに、成形品を分割すると生産コストが増加する可能性があります。一方、圧力が低すぎると成形収縮が大きくなり、使用できない不良品が生まれる可能性があります。
射出速度
高品質の最終製品を確保するには、射出速度も非常に重要です。射出速度が速すぎると、プラスチック材料の焼けや熱劣化につながる可能性があります。さらに、光沢の低下、溶融跡、色あせなどの原因にもなります。
速度が遅すぎると、金型の充填不足につながる可能性があります。そのため、適切な材料処理を確保するには、ダイナミクスのバランスをとる必要があります。さらに、ABS樹脂の射出サイズは、他のポリマーと比較して、寸法安定性に必要なサイズよりも小さくなっています。さらに、方法の一貫性を保ちながら、処理に必要な材料の量が少なくなります。
プラスチック部品の加工をどこから始めればよいか分からない場合は、まずYonglihao Machineryにご連絡ください。必要なサポートを提供いたします。
ABS射出成形アプリケーション
私たちは日々の生活の中で、ABS樹脂製の材料を使用しています。ABSポリマーは様々な物理的・化学的変化に耐えることができ、工業用途と商業用途の両方で非常に有用です。
融点が低く、機械での取り扱いが容易なことから、現代の成形において最も一般的に使用されている材料の一つでもあります。同様に、ABS樹脂はコストが低いため、射出成形業界で広く使用されています。
ABS プラスチックは、次のような生活のさまざまな分野で使用されています。
- 自動車自動車業界では、ABS樹脂は軽量化が求められ、金属の代替となる製品に特に適しています。材料としては、ドアリストリクター、インストルメントパネル、ダッシュボード部品、ピラートリム、ハンドル、シートベルト部品などが挙げられます。
- 商用アプリケーションこの方法は商業産業、特に家庭用品において非常に有用です。冷蔵庫のライナー、掃除機、コントロールパネル、フードプロセッサーなどがその例です。
- 電気産業ABS は、電子機器のハウジングやコンピューターのキーボードなど、電気業界でも使用されています。
- 工事 私業界ABS素材は、耐衝撃性に優れ、化学的・物理的変化にも耐えられるため、パイプや継手などに特に適しています。
- 他の あアプリケーションABS素材は楽器やスポーツ施設にも使用できます。さらに、コンプレッサーやネブライザーなどの医療機器の製造にも使用できます。
結論
ABS樹脂は、射出成形に最もよく使用されるプラスチックの一つです。耐熱性があり、耐久性に優れた熱可塑性樹脂で、幅広い用途に適しています。例えば、射出成形よりも低コストな代替品をお探しの場合は、ABS樹脂の射出成形をお試しください。どのプラスチックが射出成形に最適か迷ったら、Yonglihao Machineryにご相談ください。専門家のアドバイスをご提供いたします。
よくある質問
ABS は有毒ですか?
ABS樹脂は安全で無毒です。これが、多くの専門家が様々な用途でこの材料の使用を推奨する理由の一つです。この材料への曝露は健康被害をもたらしません。一方で、一部のポリマーは発がん性があります。加熱すると有毒ガスが発生し、健康に悪影響を及ぼします。ただし、ABS樹脂は医療用インプラントには推奨されないことを覚えておくことが重要です。
ABS プラスチックは壊れやすいですか?
ABS樹脂の特徴の一つは、高温に耐えながらも湿度の変化に影響を受けにくいことです。ABS樹脂を高温で成形すると耐熱性が向上し、低温で成形すると強度が向上します。そのため、ABSポリマーは頑丈で耐衝撃性に優れた製品の製造に最適な素材です。
ABS 射出成形のコストを計算するにはどうすればよいでしょうか?
コストを計算するには、すべての材料と工具のコストを合計します。そして、その合計を部品数で割ります。そして、その合計に時間当たりのコストを加算します。最後に、その値を製造時間で割ります。これでABS射出成形のコストが算出されます。