監修:富士紡ホールディングス株式会社
ホットランナーシステムとは
ホットランナーシステムとは、プラスチックの射出成形において、溶融樹脂を送り込む金型の流路 (ランナー部) を加熱保持し、製品部分のみを固化させる技術、及びその機構です。
ホットランナーではない、一般的な流路部分が非加熱の構造はコールドランナーと呼ばれています。コールドランナーの場合、樹脂を流す流路であるスプルー・ランナーも金型内で冷却され、スプルー・ランナー内の樹脂も成形品と共に取り出され、成形後に取り除く処理が必要です。
ホットランナーは、スプルー・ランナーが溶融状態に保たれて成形品のみが得られる事から、原料費や廃棄物の削減が可能です。
また、樹脂を流動性が高い状態で製品部に充填できるため、製品の反りやウエルドが抑えられたり、ホットランナーシステムの一種であるバルブゲートシステムを使用すると、大型成型品のウエルド位置を変えたりする事ができます。
ホットランナーシステムは、成形のノズルが当たるノズルタッチ、金型に樹脂を流すためのホットランナーノズル、ノズルタッチとホットランナーノズルまでのランナーの役割をするマニホールドで構成されています。これらの部品には、温度を昇温・保温するためのヒーターとセンサーが取り付けられています。
バルブゲートシステムでは、製品部への樹脂の入口であるゲートを開閉するバルブを備えており、バルブの開閉を制御するコントローラが加わります。
ホットランナーシステムの使用用途
ホットランナーシステムは、様々な業種のプラスチック射出成形で使用されています。ホットランナーシステムはコールドランナーシステムよりも初期費用は高くなる傾向にありますが、ランナーの廃棄がなくなるため、長期的にはコストダウンが見込めます。多数個取り金型などでは、スプルー・ランナーの冷却が不要のため、サイクルタイムが短縮され生産性向上につながります。
1. 自動車産業
自動車産業では、バンパー、インパネ、ドアトリム、ヘッドライト、テールレンズなど様々な部位に中・大型のプラスチック製品が使用されています。このようなプラスチック部品の製造にホットランナーシステムが活用可能です。それ以外にエンジン周りの部品でもプラスチック製品が使用されています。
2. 食品包装
食品包装では、カップ、ガムケース、ペットボトルのキャップ、バターケースなど、様々な形状の包装容器の製造が多数個取りの射出成形で行われています。ホットランナーシステムは、このようなプラスチック包装を効率的に製造することに活用されます。
3. 雑貨・化粧品・医療
日用品として使用される様々なプラスチック製品や、化粧品・シャンプーなどの容器も多数個取りの射出成形で製造されています。また、医療機器部品などの細かなプラスチックも射出成形の製造物です。これらの製品では、一つ一つが小さくなることが多く、廃棄ランナーが出ると材料効率が悪くなりやすい傾向にあります。また、製品に対してランナーが大型化する事で冷却効率が悪くなります。ホットランナーシステムを利用することで、これらの製品も廃棄率やサイクルタイムを抑えて製造することが可能です。
4. 電気・電子部品
電気・電子部品では、エンジニアリングプラスチック／スーパーエンジニアリングプラスチックといった、高価なプラスチックが使用される事が多くなっています。
また、製品が小さい場合が多く、スプルー及びランナーの方が製品より体積が大きく
なる場合もあり、よりコストメリットが高くなります。
本記事はホットランナーシステムを製造・販売する富士紡ホールディングス株式会社様に監修を頂きました。
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