プラスチックパイプの押出成形でよくある問題とその解決方法とは？

プラスチックパイプの押出成形では、製品の品質や効率に影響する課題にしばしば遭遇します。これらの問題を特定し、解決することで、最適な生産とパフォーマンスが保証されます。

温度、メンテナンス、キャリブレーションを最適化し、プラスチックパイプの押出成形の問題に対処。

プラスチックパイプ製造の効率を維持するためには、これらの一般的な課題とその解決策を理解することが重要です。製造の成果を高めるための具体的な戦略と予防策を探るために、ぜひご一読ください。

プラスチックパイプ押出成形の肉厚不揃いの理由と解決策とは？

プラスチックパイプの押出成形における不均一な肉厚は、製品の品質を損ない、作業効率の低下につながる可能性があるため、根本的な問題に対処することが極めて重要です。

ダイの温度を一定に保ち、高品質の樹脂を使用し、設備の精度を維持することで、プラスチックパイプの押出成形における不均一な肉厚に対処する。

ダイプレートの不正確な位置決め

ダイヘッドのテンプレートの配置が不正確なため、口と金型の間の隙間が均一でなく、バラス効果のレベルが不均一になり、その結果、冷却後のパイプの厚みが不均一になる。

• 予防措置： テンプレートの間に位置決めピンを並べ、口型の隙間を調整する。

口型の短い成形長さ

口金ダイの成形長さを明確にすることは、押出機ヘッドの設計プログラムにとって重要です。異なるパイプの場合、成形長さは、口部から出入りする材料の流れがうまく比例するように速度を調整するために使用されます。そうしないと、パイプの厚みが不均一になったり、しわができたりします。

• 予防措置： 口型の長さを少し長くする。

口カビの被害は比例しない

口型は成形される材料に直接触れる部分であり、損傷や腐食の影響を受ける。材料の流量、総流量、壁圧、抵抗が口型とマニホールドコーンの異なる部分で異なるため、口型はしばしば不均衡な損傷を受けます。プラスチックは、所望の外観と寸法を得るために口内で成形される。そのため、口金に損傷が生じると、直ちに肉厚が不均一になる。

• 予防措置： オリフィス・モールド・プレートの隙間や分流コーンの角度を修正するには、「流量を減らし、流量を増やす」方法を使用する。

ダイヘッドの不均一な加熱

モールドヘッドのヒーティングプレートやヒーティングリングが均一に加熱されないと、モールドヘッド内のポリマー溶質が冷却されたときに同じ厚さにならない。

• 予防措置： 加熱プレートまたは加熱リングの温度を調整します。設備の構成を最適化し、設備の性能と精度もプラスチックパイプの肉厚の均一性に影響を与える重要な要因です。生産効率と製品品質を向上させるために、安定した性能と高精度の生産設備を選択する必要があります。同時に、設備の定期的なメンテナンスと修理を行い、設備の稼動状態を良好に保つ。また、人為的ミスを減らし、生産工程の安定性と制御性を向上させるため、自動化設備の導入も検討できる。

流路を塞ぐ残留物を含む材料

流路が塞がれると、口金入口と出口の流量が比例せず、材料が安定せず、パイプの肉厚も比例しない。

• 予防措置： 原材料の清浄度に注意し、ダイヘッドのランナー内の残留物を除去する。

原材料の不適切な選択

プラスチックパイプの原材料の選択は、パイプの肉厚の均一性にも影響する。使用する原材料の品質が安定していなかったり、原材料の比率が妥当でなかったりすると、パイプの内壁と外壁の厚みが一定しないことにもつながる。さらに、原料の融点や流動性などの違いも、パイプの内外壁の厚さの分布に影響する。

• 予防措置： 私たちが製品を作るとき、それが良いものであることを確認する必要がある。品質を管理する必要がある。第一に、製品を作るために使う原料の品質を管理する必要がある。第二に、製品を作っている間、品質を監視する必要がある。厚すぎる壁や薄すぎる壁などの問題を見つけ、修正する必要がある。最後に、出来上がった製品が十分なものかどうかをテストする必要があります。ルール上も、顧客にとっても十分な品質であることを確認する必要があるのだ。

プラスチックパイプ製造工程

プラスチックパイプの製造工程は、パイプ肉厚の均一性に影響を与える重要な要因の一つである。プラスチックパイプの製造工程では、金型が合理的に設計されていなかったり、不適切に操作されたりすると、パイプの内壁と外壁の厚さが一定しなくなる。

さらに、プラスチックパイプ 押出機温度¹また、内径と外径の比率、押出速度、その他のパラメータも、パイプの内壁と外壁の肉厚分布に影響し、その結果、パイプの肉厚が不均一になる。

• 予防措置： を最適化する。 金型設計².

• 金型設計に無理がある、あるいは不適切な操作： 金型の設計に無理があったり、操作が不適切だったりすると、パイプの内側と外側の肉厚が不均一になる。金型の設計は、温度ムラによる肉厚ムラを避けるため、各部分の冷却と加熱が均一になるようにしなければならない。

• 予防措置： 金型周囲の肉厚調整ボルトを調整し、パイプ肉厚の均一性を確保する。

• 押出機の温度、内径と外径の比率、押出速度などのパラメーターの不適切な設定： これらのパラメータの設定は、パイプの押出工程に直接影響し、これらのパラメータが適切に設定されていない場合は、パイプの内壁と外壁の厚さの不均一な分布につながる。例えば、押出機の温度が高すぎても低すぎても、プラスチックの流動性に影響し、パイプの肉厚にも影響します。

• 予防措置： 生産工程のパラメーターを調整する；生産工程のパラメーターの設定はプラスチックパイプの肉厚の均一性に重要な影響を与える。そのため、実際の状況に応じて押出機の温度、圧力、速度を調整し、押出工程でプラスチックが均一になるようにする必要があります。また、金型の問題による肉厚の不均一を避けるために、定期的に金型の消耗をチェックし、破損した金型を適時に交換する必要があります。

• 冷却システムの問題： その 冷却システム³ 設計が合理的でなかったり、冷却にムラがあったりすると、パイプの肉厚が不均一になることもあります。冷却水の分布が不均一だと、冷却過程でパイプが不均一に収縮し、肉厚が不均一になる。

• 予防措置： を定期的にチェックする。 冷却水分配⁴.冷却水の配分が均一であることを確認し、必要に応じて不均一な冷却水の配分を調整する。

• マウスモールドの不均一な隙間： 口型はパイプの表面を形成する重要な部品である。口型の隙間が不均一だと、パイプの肉厚が不均一になる。テンプレート間の位置決めピンを修正し、口型の隙間を調整することは、この問題を解決する方法の一つです。

• 予防措置： 位置決めピンをテンプレートの間に固定します。テンプレートの間に位置決めピンを固定し、マウスモールド間の隙間が均一になるように調整します。

• 不均一な加熱： モールドヘッドの加熱板または加熱リングが均一に加熱されないと、モールドヘッドの異なる部分のポリマー溶液の粘度が異なり、冷却後の肉厚が不均一になる。

• 予防措置： 加熱プレートまたは加熱リングの温度を調節する。

不均一または不十分な冷却

パイプが不均一に冷えると、不均一に収縮し、曲がってしまう。

• 予防措置： 冷却水回路をチェックする：冷却水回路がスムーズかどうかを確認し、冷却水の流量を調整する。冷却水の温度を下げて適切かどうか、流量が均一かどうかを確認し、冷却ムラが生じないようにする。

トラクション・スピードが一定しない

非同期牽引機の速度が一定でないため、溶融材料に粗いムラや細かいムラが生じ、冷却収縮によって曲がりが生じる。

• 予防措置： トラクションマシンのオーバーホール：トラクションマシンをオーバーホールし、トラクション速度を調整します。トラクションマシーンの同期、一定速度を確認し、トラクション速度の不均一によって引き起こされる不均一な肉厚を避ける。

プラスチックパイプ押出曲げの理由と解決策とは？

プラスチックパイプの曲げ加工は、品質や機能性に影響を与える欠陥につながる可能性があります。原因を特定し、効果的な解決策を講じることは、最適な生産工程を実現する上で非常に重要です。

押出成形におけるプラスチックパイプの曲げは、不均一な冷却、ダイの設計不良、フローの問題によるもので、冷却調整、ダイの最適化、一貫した材料フローが解決策となる。

不均一な冷却または不十分な冷却

金型から溶融材料が流出すると、熱交換と真空吸引によって冷却され、成形される。パイプ部品の冷却が均一でないと、部品の冷却速度が異なるためにパイプが曲がってしまう。あるいは、パイプを成形金型と成形水槽から取り出す際、部品の温度がまだ高く、完全に冷却されていない場合、部品の冷却によりパイプの曲がりが発生する。

• 予防措置： 冷却水の温度を下げる、冷却水の流れがスムーズかチェックする、全体の冷却水の流れを調整する、水穴を増やすかふさぐ。

不釣り合いな金型への抵抗力を形成する

金型内の溶融材料が凝固して収縮すると、抵抗が生じます。抵抗が大きすぎると、抵抗がパイプ全体で一定しないため、パイプが曲がってしまう。

• 予防措置： 金型を固定し、抵抗を増減させる。

不安定なトラクションスピード

牽引機は同期しておらず、速度が安定していないため、溶融材料の厚さが不均一になり、冷凍回収の曲がりが発生する。

• 予防措置： トラクションマシンを固定し、トラクションスピードを調整する。

プラスチックパイプ押出成形の表面ムラの理由と解決策とは？

プラスチックパイプの押出成形における表面の凹凸は、製品の品質と性能を損ない、さまざまな業界の用途に影響を及ぼします。

温度を最適化し、ダイスを正確に校正し、高品質の材料を使用することで、プラスチックパイプの押出成形で一貫した表面を確保します。

冷却不足

パイプの異なる部分が十分に冷却されていないため、異なる部分が異なる速度で冷却され、ステレオタイプが不均一になり、製品の表面が平らにならない。

• 対策： 水路を浚渫し、水孔を増やし、流量を増やす。

真空不足 プラスチックパイプの幾何学的形状と寸法精度は、サイジング金型によって制御される。パイプはモールドヘッドから出た後、自重でかなりたるみます。成形金型に入ると、真空吸着力によって成形金型のキャビティに吸着される。真空吸着力が足りないと、材料がキャビティに完全に接続されず、パイプの表面が凸凹になる。

• 対策： シールをチェックし、気道を確保し、真空状態を改善する。

速すぎるトラクションスピード

引き取り速度が速すぎ、押出速度と一致しない。ビレットの延伸比が大きすぎ、冷却後の表面が平坦でない。

• 対策： トラクションスピードを適切に調整する。

原材料の品質

• 流動性が悪い： 材料の流動性が悪いと、押し出し工程で表面に凹凸が生じます。EPDM材料の流動性は、以下の方法で測定することができます。 メニ粘度試験⁵であり、理想的な粘度範囲は通常50～70である。ムーニー粘度が高すぎると、材料の流動性が悪くなり、押出成形時に表面に凹凸が生じます。

• 分散不良⁶: フィラーや可塑剤が材料中に均一に分散されていな いと、製品の表面品質に影響を与える可能性がある。走査型電子顕微鏡（SEM）や粒度分布計を用い て、フィラーの粒子径と均一性を確認することができ る。フィラーの粒子径を0.5～1ミクロンに保ち、分布 が均一であることを確認するのが最善である。

• 対策： 原料の比率を調整する：Menniの粘度が50から70の間になるように、可塑剤や充填剤の比率を調整する。

押出工程パラメータ

• 不均一な温度分布⁷: 押出温度を100～110℃の間に保つ。温度が均一でないと、表面も均一になりません。熱電対や温度センサーでこれをチェックし、その結果に基づいて加熱部の設定を調整することができます。

• 不安定な圧力： 押し出し圧力は8～12MPaに保つ。圧力が安定していないと、材料が均一に流れず、表面がぐちゃぐちゃになってしまいます。圧力センサーを使って、作業中の圧力の変化を見ることができます。

• 押出速度と冷却効果のミスマッチ： 押出速度は冷却効果に合わせる必要がある。通常、押出速度は毎分15～30メートルである。メーター重量は標準偏差が小さく、粗さ値は低い。

• 対策： 押出工程パラメーターの最適化：温度と圧力を安定させ、押出速度と冷却効果を調整し、各パラメーターが理想的な範囲になるようにする。

機器のメンテナンスと監視

• スクリュートルク監視： スクリュートルクは、装置の健全性を評価するための重要な指標である。通常の範囲は450Nmです。摩耗すればメンテナンスが必要です。

• 金型表面粗さ⁸: 金型表面の粗さは、製品の表面品質に直接影響します。推奨範囲はRa値0.2～0.5μm。0.6μm以上の場合は研磨が必要です。0.8μmを超える場合は交換を推奨する。

• 対策： 設備のメンテナンスと監視：スクリューのトルクと金型表面の粗さを定期的にチェックする。必要であれば、メンテナンスまたは交換を行う。

プラスチックパイプの押し出し面についたキズの原因と解決策とは？

押出成形されたプラスチックパイプに傷がつくと、製品の品質や耐久性が損なわれ、さまざまな用途での性能に影響を及ぼします。

押出成形を最適化し、保護コーティングを施し、クリーンな環境を維持することで、プラスチックパイプの傷を防ぎ、耐久性を向上させます。

カビの問題

押出成形金型やサイジング金型に不純物や異物が付着していると、プラスチックパイプの表面に傷がつきます。例えば、サイジングスリーブ、サポートプレート、シールリングに砂や異物が付着していると、パイプの表面品質に影響を与えます。

• 対策： 金型をこすります：サイジングスリーブ、サポートプレート、シーリングリングを清潔に保ち、砂、砂利、その他のゴミをこすり落とします。金型が汚れていないことを確認してください。こうすることで、傷を防ぐことができます。

クーリング・サイジング カビの問題

冷却サイジング金型に不純物や異物があると、パイプの表面に傷がつくことがあります。成形金型とヘッド金型を分離し、遠くから見ることで不純物を確認し、清掃することができます。

• 対策： 不純物の点検と清掃押出機とサイジングダイを検査し、その中の不純物を清掃して、正常に作動していることを確認し、設備トラブルによるキズを防止する。押出機と金型を定期的に点検・整備し、材料の品質を管理する：材料に不純物や異物がないことを確認し、材料トラブルによるキズを防ぐ。

結論

プラスチックパイプの押出工程でよく見られる肉厚の不均一、曲がり、表面の凹凸、傷などは、そのほとんどが不適切な金型設計、加熱の不均一、冷却不足、材料の品質不良、工程パラメータの不合理などに起因する。

解決策には、金型の較正、金型成形長さの延長、加熱冷却システムの最適化、金型とランナーの洗浄、原材料比率と生産工程パラメータの最適化、さらに製品の品質と生産の安定性を確保するための設備メンテナンスと監視が含まれる。