工具鋼・金型用鋼
スプルーブシュの強度計算例
問題 【図1】に示すSKD11（冷間ダイス鋼）製スプルーブシュの側壁の厚さは、いくらに設定すれば良いか？ ただし、成形材料は、PC樹脂（ポリカーボネード）ナチュラル材を使用するものとする。 解答例 スプルーブシュ外形半径Rは、次式で計算をし...
凸文字タイプ刻印付きコアピン、ストレートエジェクタピン
刻印付きストレートコアピン－凸文字タイプ－は、成形品の表面に凹文字を転写させるために開発された商品です。 従来の刻印付きストレートコアピンを使用した場合には、所望する文字が成形品の表面から凸の状態で文字転写がなされていました。 成形品の表面...
特殊用途の金型鋼材
プラスチック射出成形金型に使用される鋼材は、主に30～40種類ぐらいあり、適宜選択して使用されています。 樹脂が特殊な場合や金型部品特性が独特のノウハウを必要とする場合は、鋼材も特殊なものを使用します。 以下に、いくつかの参考事例を紹介しま...
キャビティ鋼材の耐食性
プラスチック射出成形金型のキャビティの耐食性は、鋼材によって左右されます。 成形材料から発生する腐食成分や空気中の水分によって鋼材の表面は酸化が促進され、腐食が進行します。 耐食性の評価は具体的な指標を得るのが難しいのですが、参考となる実験...
焼なまし処理（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-13）
焼なましの効果と熱処理プロセスの代表例を紹介します。 （1）焼なまし（Annealing）の効果 焼なましは焼鈍とも呼ばれ、鋼の軟化、結晶組織の調整、内部応力の除去などが焼なましプロセスの効果です。 （2）焼なましの熱処理プロセス 焼なまし...
鉄系材料の組成と性質（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-9）
第153回で、鉄系材料は「生む」と「鍛える」の2段階のプロセスで材料性質を制御できると解説しました（【下図】参照）。この回では「生む」プロセスでの材料組成と材料性質の基本的な関係を解説します。 （1）炭素含有率と鉄系材料 鉄系材料は、おおざ...
金型主要部品の材質（1）（金型用鋼材のいろは その9）
中、小形の金型の主要部品に使われる金型材質について説明します。 金型の構造にはいくつかの種類がありますが、よく使われている可動ストリッパ構造を例に説明します。【図1】に示した金型のプレート構成は、可動ストリッパ構造の最大構成を示しています。...
金型に使われる鋼材他（プリハードン鋼、鋳鉄他）（金型用鋼材のいろは その7）
今回は、鋼材以外の材料を含めて紹介します。 プリハードン鋼 フレームハード鋼 アルミニウム青銅 鋳鉄 プリハードン鋼 プラスチック用の金型材料として開発された材料を、プレス用の金型に転用されたものです。JISには無く、メーカーブランドのもの...
金型に使われる鋼材（高速度工具鋼）（金型用鋼材のいろは その6）
高速度工具鋼は「ハイス」と略して呼ばれます。材料記号はSKHです。 ハイスは、タングステン（W）系とモリブデン（Mo）系があります。 JISでは、JISG4403にまとめられています。 タングステン系には、おおよそ18％前後のタングステンが...
金型に使われる鋼材（工具鋼）（金型用鋼材のいろは その5）
金型を構成する材料で、主にパンチ、ダイ、ストリッパおよびバッキングプレートなどの主要部分に使われる材料です。 （1）工具用炭素鋼（SK材） SK材の炭素含有量は0.6～1.5％です。SK材は1種から7種まであります。SK1は1.3～1.5％...
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鋼材の性質（耐衝撃性）（金型用鋼材のいろは その2）
プレス金型に用いるパンチ、ダイ（工具）には加工力が働きます。その加工力は衝撃に近いものです。型材質と衝撃について考えてみます。 （1）靱（じん）性 工具には、その形状をいつまでも維持し、多くの生産ができることを期待します。それは「工具が摩耗...
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鋼材の性質（耐摩耗性）（金型用鋼材のいろは その1）
金型用の鋼材には、いろいろな性質が求められます。まず、その内容を理解しておきましょう。 （1）耐摩耗性 JISでは、摩耗を「相対運動する金属面の機械的引っかき、金属的粘着などが総合されて、その面が損耗する現象」と表現しています。耐摩耗性とは...
しぼ加工と鋼材
成形品の表面に人工的な凹凸模様やざらざらを設けるために「しぼ加工」は用いられます。 「しぼ加工」は、「梨地処理（なしぢ）」とか「エッチング処理」、「ブラスト処理」と同様にキャビティの表面に凹凸を彫り込みます。 しぼ加工や梨地処理、エッチング...
押出成形（おしだし）
押出成形は、雨樋やグレー色の排水パイプ、チューブなどの同一形状断面の連続したプラスチック成形品を成形加工する方法です。 押出成形には、専用の押出成形機が必要です。また、成形品の形状を得るために加工された金型も必要になります。押出成形用金型は...
金型部品の経時変化
炭素鋼や合金工具鋼を使って熱処理をした金型部品が、金型を実際に射出成形でしばらく使用した後で、そりが生じていたり、変形したり、寸法が微妙にプラスしている現象に遭遇することがあります。 このように、時間が経過した後で寸法に狂いが出る現象の事を...
プラスチックの種類とキャビテ用鋼材の選定目安
プラスチック成形材料の種類と、成形品に求められる機能によって、キャビティ用鋼材の選定が行われます。 鋼材の選定が適切でないと、仕上げ面が滑らかに磨くことができなかったり、成形加工の最中に腐食が進行してしまったり、摩耗が早く進んでしまったりす...
素材と電気めっき
素材の種類と電気めっきの難易度について説明しましょう。 【表】鉄鋼材料とめっきの難易度 種類 特徴 用途例 難易度 構 造 用 鋼 構造用炭素鋼 低炭素 あらゆる産業分野 ◎ 構造用合金鋼 中・低炭素 低炭素、低合金、焼入れ性を保証した鋼 ...
サポートピラーの効果的な配置方法
サポートピラーは、可動側型板の底面の射出圧力による、瞬間的なたわみを防止するために取り付けられる支柱のことです。 可動側型板のたわみを低減するためには、以前に解説しましたように、適切な型板底面の厚さを確保することが基本となりますが、サポート...
金型の剛性を強くするためには？
プラスチック射出成形金型には、溶融樹脂の充填の際に高い内部圧力を受け、また型締めの際にも高い圧縮応力を受けます。さらに、大きな金型になると自重により曲げ応力を受けたりもします。 外部や自重による応力に対して、変形や破壊が発生しないようにする...
金型用鋼の化学成分について
プラスチック成形金型に使用される鋼材は、鉄-炭素系の合金（いわゆる鋼（はがね））が基本的な材料になります。 代表的な鋼の種類については、基礎知識としてその化学成分を知っておくと、熱処理や機械特性などを考慮する際に有益です。 こちらにその一覧...
プレス金型の寿命
プレス加工では抜きバリの成長が最も早いため、金型のメンテナンス時期は、バリの高さによって決まると考えてよいと思います。 したがって、適正抜きクリアランスの設定が前提で、抜き加工部をながめることにより、金型の寿命はある程度の判断ができます。抜...