コアピンの冷却

Question

コアピンの冷却方法について質問させて頂きます。
成形材がPPSの為、型温度は135℃程度に設定しています。
その為、コアピンが蓄熱してしまい、局部的に150℃近くまで、
昇温してしまいます。

現在は対策として、スライドのコアピンも含め、部品に穴を開け
エアを通して冷却しています。が効果の程は疑問の状態です。

1.より効果的な冷却方法がないか？
2.部品に空けた穴に直接エアを通しているが、冷却パイプを使用した方が
効果的なのか？
3.熱交換パイプのようなものは効果的か

どなたか経験のある方、御教唆して頂ければと思います。
よろしくお願い致します。

Answer

こんにちは、成形品の穴径と深さが解らないので何とも回答しがたいのですが
例えば、同じ穴径でも深さが片や５ｍｍ片や１０ｍｍでは３００℃近くの溶融
樹脂が接する面積が違うので型コアピンの加熱量も単純に深い方が倍になり
白化や径の変形の起因になると思われます。
また、冷却効果を狙いコアピン内部に空間を設けるということは鋼の肉厚が薄
くなり溶融樹脂の温度が瞬時に伝導しコアピン全体が瞬間的に３００℃近くま
で上昇していると思われコアピンが紫か茶色に変色しているのでは？と推測さ
れます。
もし、このような変色が見られるようであれば現行の空冷方法は止める方向が
良いでしょう。

対策としては、現行の空冷穴を利用して油温調など熱媒体が鋼に接し設定型温
以上の熱を直接外に逃がす循環方式が良いと思います。

Answer

150℃で成形すると何か不都合があるのですね。
先ほどもPPSの新製品の試作に立ち会いましたが極薄製品で材料が回らないため、油加熱で型設定温度が170度です。このような特殊な例もあります。

コアーピンの径と製品に接触している長さはどれくらいなのか分りませんね。
直径がそこそこ太ければ、サーモパイプの装着が一つの手です。

空気冷却はそれほど効果があるわけではありませんが、昔４０年程前に
ボールペンの軸を成形するのに採用しました。
コアーピンの径が細い所で４mm、長さはピン自体で220ｍｍでその中に1.5ｍｍの孔を開けて空気を流しました。
空気は専用の冷凍機で除湿冷却しました。
単なる圧縮エアーでは温度が高いため効果が少ない為でした。

このほかには、冷媒ガスの真空吸引冷却法があります。
専用の設備が必要です。

ご参考になるかな？

Answer

高温になりどの様な問題がありますか？
コアピンに樹脂が付着するのでしょうか？

弊社もＰＰＳの為高温になる（温度は未測定）ところのコアピンは超硬材に変えております
（超硬材は熱伝導率が良い）
超硬材の為破損の恐れがある場所には不向きですが、効果はあります

ゲート前、製品ボリュームの大きいところはどうしても高温になりますので（熱がこもる）ので熱を逃がす必要があると思います

超硬材はＶ40を使用してます
硬度は必要ないと思いますので、もっと硬度の低いものでも良いかと

Answer

一般的には、このぐらいの温度であれば、ヒ－タ－にてコントロ－ルされているため、コアピン等の放熱にて冷却されております。強制冷却するのであれば、流体に油を使用した温調機がありますので、通常の冷却の様にコアピンであれば噴流にして回すと効果があると思われます。熱交換方式や、油温調でも、最初から低い設定では材料が流れない又は外観不良（ウエルド等）現象が発生しますので、間けつ方式にて、充填が終わった時点で冷却し、金型開時点で冷却を止める方法もある様です。

コアピンの冷却方法について質問