低圧注入プロセスは何ですか? の完全なガイド 2025

電気で作業している場合, 電子, または自動車産業, 精度と効率のバランスをとる製造方法について聞いたことがあるでしょう. 牽引力を得るそのような方法の1つはです 低圧注入プロセス - 繊細なものを作成するために穏やかな圧力の下でプラスチックを型に注入する技術, 高品質のコンポーネント. しかし、このプロセスは正確には何ですか, それはどのように機能しますか, そして、なぜあなたはあなたの生産ニーズのためにそれを考慮すべきですか?

このガイドで, 低圧注入プロセスを最初から最後まで分解します, その主要な機能を調べてください, 現実世界のアプリケーションを強調表示します, 一般的な質問に対処します. 私たちの目標は、エンジニアを支援することです, 制作マネージャー, そして、製品デザイナーは、このプロセスが彼らのプロジェクトに適合するかどうかについて情報に基づいた決定を下します.

1. 初め: 低圧注入プロセスの定義

その中心に, the 低圧注入プロセス (低圧射出成形とも呼ばれます) 溶融プラスチックをカビに注入し、それを迅速に治療する製造技術です。. 従来の高圧射出成形とは異なり (10〜200mpaを使用します), 低圧注入はJustで動作します 0.15-4m - 繊細なカビやコンポーネントを保護するのに十分な穏やかな圧力.

このプロセスは、3つの簡単な段階に従います:

1. 材料の準備: 溶融状態にプラスチックを加熱します (温度は材料に依存します, 通常、150〜250°C) 簡単に流れるようにします.
2. 低圧注射: 特殊なマシンを使用して、溶融プラスチックを0.15〜4MPAのカスタム金型に注入します. 低圧はカビの損傷を防ぎ、プラスチックのストレスを軽減します.
3. 迅速な硬化: 型の中でプラスチックを冷まして硬くしてください (治療時間の範囲は10〜60秒です, 部品サイズに応じて). 硬化したら, 型から完成したコンポーネントを削除します.

重要な差別化要因: 低圧と速い硬化により、このプロセスは小さくなります, 高圧法の下で亀裂または変形する敏感な部分.

2. 低圧注入プロセスの詳細な基本的な流れ

低圧注入がどのように機能するかを完全に把握する, ステップバイステップの基本的なフローを分解することが不可欠です。, 効率, 一貫した製品品質. 以下は、重要なパラメーターと実用的な例を使用した詳細な内訳です:

ステップ 1: 原材料貯蔵

このプロセスは、原材料の保管から始まります, 通常、2成分液です (例えば。, ポリウレタンまたはエポキシ樹脂). これらの材料はに保持されています 圧力容器 (安定した条件を維持する特殊な容器) 制御された温度で (通常、20〜25°C, 材料に応じて).

• 循環システム: 積極的に成形していないとき, 原材料は、貯水池で構成されるループをゆっくりと循環します, 熱交換器, ミキシングヘッド. この循環は、の低圧で発生します 0.2-0.3b - 早すぎる反応を引き起こすことなく材料を流れ続けるのに十分です.
• なぜそれが重要なのか: 安定した貯蔵と循環は、材料が早期に肥厚したり反応したりするのを防ぎます. 例えば, ポリウレタン樹脂を使用しているメーカーは、22°Cの貯蔵温度を維持することにより、材料の廃棄物が減少することを発見しました。 12% (vs. 樹脂が早期に硬化させるようになった変動温度).

ステップ 2: 正確な材料計量

計量により、2つの液体成分が最適な硬化と製品の強度に必要な正確な比率で混合されることを保証します. これは使用されます 精密計量ポンプ (通常、ギアまたはピストンポンプ) 各コンポーネントの流量を制御します.

• 精密標準: ほとんどのメーターシステムは、比率の精度を実現します ±1％ - 正確なコンポーネント比に依存する材料については批判的です (例えば。, a 1:1 ポリウレタンミックスは、適切に治療するために正確に等しい部分が必要です).
• 例: 電気コネクタを製造している企業は、計量ポンプを使用して2つのエポキシ樹脂成分を混合します 2:1 比率. 比率がにシフトする場合 2.1:1, 樹脂は速すぎます, 脆性コネクタにつながる - ±1％の精度がこの欠陥を防ぐ.

ステップ 3: 徹底的な材料の混合

ミキシングはメイクまたはブレイクステップです: 不均一な混合は、最終製品の一貫性のない硬化と弱いスポットにつながります. 2つの液体成分がaに供給されます ミキシングヘッド (小さい, 回転ブレードを備えた高速チャンバー) それらが徹底的に混ざり合っている場所.

• 混合速度: ほとんどのミキシングヘッドは1,500〜3,000 rpmで動作し、完全な統合を確保します. 粘性材料用 (修正された腹筋のように), 高速 (2,500–3,000 rpm) 塊を分割するために使用されます.
• ヒントの場合: サイクルごとにミキシングヘッドをきれいにする - 以前のミックスからのレジデューは、新しいバッチを汚染する可能性があります. かつてこのステップをスキップした工場 20% それらのセンサーハウジングのうち、汚染された樹脂のために耐久性テストが失敗しました.

ステップ 4: 低圧カビの充填

混合後, 材料は低圧で金型に注入されます。これがプロセスがその名前を取得する場所です. 目標は、空気を閉じ込めたり、繊細なカビの機能を損なうことなく、カビをすばやく均等に満たすことです.

• 重要なパラメーター:
• 粘度: The mixed material must have low viscosity to flow easily. 例えば, polyurethane mixtures used in mold filling typically have a viscosity of 0.1Pa·s (similar to light oil)—any higher, and the material won’t reach all parts of small mold cavities.
• Injection pressure: Usually 0.5–2MPa (lower than the process’s maximum 4MPa) to balance speed and safety. A mold for 3mm x 2mm USB connectors uses 0.8MPa pressure to fill the tiny pin slots without warping the mold.
• Common mistake: Using material with too high viscosity (例えば。, 0.3Pa·s) 不完全なカビの充填につながります. スマートフォン充電ポートを作るチームがかつてありました 15% 彼らは過度に粘性樹脂を使用したためにピン穴が欠けている部品の.

ステップ 5: 急速な化学硬化

硬化は、液体材料が架橋して固体に硬化する化学反応です. 従来のモールディングとは異なり (冷却だけに依存しています), 低圧注入は、化学反応を介して治療する材料を使用します。.

• 治療時間: 材料と部分の厚さに依存します, しかし、ほとんどの部品は治癒します 30–120秒. 薄い部品 (例えば。, 1MM厚さの回路基板断熱) 30〜45秒で治療します, 厚い部分 (例えば。, 5MMセンサーハウジング) 60〜120秒かかります.
• 温度の役割: いくつかの材料は軽度の熱の恩恵を受けます (40–50°C) 硬化をスピードアップする, しかし、ほとんどの室温で治療します. 自動車のマイクロチップのメーカーは、45°Cの硬化を使用して、からのサイクル時間を短縮します 90 秒 60 秒.

ステップ 6: 完成した部分を断ち切る

硬化したら, 型が開いています, 部分は削除されます。これはDemoldingと呼ばれます. 低圧プロセスの穏やかな性質と金型のデザイン (滑らかな表面, 最小限のアンダーカット) Demoldingを簡単で低リスクにします.

• Demolding Method: ほとんどの金型は、手動または半自動の排出を使用しています (例えば。, 小さなプッシュロッド) 部品を削除します. 繊細な部品用 (2mm x 1mmセンサーのように), 真空吸引は、部品の触れや損傷を避けるために使用されます.
• 成功メトリック: 十分に実行された拒否プロセスがあります ゼロパーツダメージ. 小さなカテーテル成分を作る医療機器会社が報告しています 99.9% 低圧注入セットアップでのダメージフリーのダメージ.

ステップ 7: オプションの後処理

場合によっては, 完成した部分は、パフォーマンスや外観の基準を満たすために追加の作業が必要です. 一般的な後処理手順が含まれます:

• トリミング: 小さな余分な材料を遮断します (「フラッシュ」と呼ばれる) 金型のゲートエリアから. これは通常、鋭い刃または小さなレーザーカッターで行われます.
• サンディング: 粗いエッジの滑らか (例えば。, 洗練された仕上げが必要な部品に400〜600グリットサンドペーパーを使用する).
• コーティング: 保護層の追加 (例えば。, 屋外センサー用の防水コーティング) 耐久性を高めるため.
• 例: 屋外温度センサーを製造している企業は、後処理中にUV耐性コーティングを追加します。これは、センサーの寿命をから延長します。 2 年 5 直射日光の年.

3. 7 低圧注入プロセスの主要な機能

低圧注入プロセスは、そのユニークな特性に対して際立っています。それは、繊細なコンポーネントの製造における一般的な課題を解決するために設計されています. これらの機能を詳細に調べてみましょう, その価値を説明するためのデータと例があります:

特徴 1: 低圧操作 (0.15-4m)

名前が示すように, 低圧は、プロセスの定義的な特性です. この穏やかなプレッシャーは、2つの大きな利点をもたらします:

• 金型保護: 低圧は、カビの摩耗を減らします, 寿命を延ばします 30–50％ 高圧成形と比較して. 例えば, 電気コネクタに使用される金型は持続する可能性があります 100,000 低圧注入を伴うサイクル, vs. 60,000 高圧法を備えたサイクル.
• コンポーネントの安全: 繊細な部品 (薄い回路基板や小さなセンサーのように) 低圧で割れたりゆがんだりしません. 自動車のマイクロチップのメーカーは、低圧注入に切り替えた後、ゼロ成分損傷を報告しました。 8% 高圧成形による損傷.

特徴 2: 生産サイクルを短縮するための迅速な硬化

速い硬化ももう1つの大きな利点です. ほとんどの低圧注入部品は治癒します 10–60秒, 生産時間を劇的に削減します.

• なぜ速いのか: 低圧プロセスでは、高速硬化式を備えたプラスチックを使用します (例えば。, 熱硬化性樹脂または修正熱可塑性物質) 冷やすとすぐに硬化します.
• 効率向上: USBコネクタを製造している工場では、低圧注入に切り替えられ、生産サイクルを減らしました 2 パーツあたりの分 (高圧) に 30 パーツごとに秒. これにより、彼らはから毎日の出力を増やすことができます 10,000 に 20,000 コネクタ - 余分なマシンを追加せずに効率を導入します.

特徴 3: 小さなに最適です, 敏感なコンポーネント

低圧注入は、小規模の製造に優れています, 精度を必要とする複雑な部品. 一般的な例は含まれます:

• 電気コネクタ: 小さなピンとスロット (0.5mmという小さい) 完璧なアライメントが必要です - 低圧は、カビを損傷することなく、プラスチックがすべてのディテールを満たすことを保証します.
• 回路基板: PCBの繊細な痕跡 (印刷回路基板) 高圧に耐えることができません - 低圧注入は、断熱のためにそれらを均等に覆います.
• 自動車センサー: 小さなセンサー (エンジン制御ユニットで使用されます) 気密パッケージが必要です - 低圧により、プラスチックシールがセンサーをゆがめることなくすべてのギャップを保証します.

ケーススタディ: スマートフォンメーカーが低圧注入を使用して充電ポートコネクタを作成しました (サイズ: 5mm x 2mm). 配信されたプロセス 99.8% 欠陥のない部品, すべてのコネクタが電話ボディに完全に取り付けられています 95% 伝統的な成形を備えた欠陥のない部品.

特徴 4: 精密設計機器

低圧注入機は、精度のために構築されています. 一般的な射出成形機とは異なり, 圧力と流れを正確に制御する機能が含まれます:

• 圧力調節因子: 欠陥を引き起こす変動を避けるために、安定した0.15〜4MPaの圧力を維持する.
• 温度制御: 一貫した溶融状態にプラスチックを維持します (±2°C) 滑らかな流れを確保するため.
• マイクロインジェクションノズル: 小さなノズル (0.2–1mm直径) 無駄のない小さなカビの虫歯にプラスチックを届けます.

ヒントの場合: マシンを選択するとき, デジタル圧力ディスプレイのあるモデルを探す - 彼らはあなたがリアルタイムで圧力を監視して調整できるようにする, エラーの削減.

特徴 5: 低圧フローのための特殊な金型設計

低圧注入のための金型穏やかなプラスチックの流れに対応するためにカスタムデザインが必要です. 高圧型とは異なり (プラスチックを押すために力に依存しています), 低圧金型が使用します:

• より広いゲート: 大きな開口部 (1-3mm) let plastic flow easily into the mold without pressure buildup.
• Smooth internal surfaces: Polished mold walls reduce friction, helping plastic fill every detail.
• Vent holes: Small holes (0.1–0.2mm) release trapped air—preventing bubbles in the finished part.

例: A mold for a 3mm x 1mm sensor housing includes 4 vent holes and a 2mm gate. This design ensures plastic flows evenly, with no bubbles or empty spots in the housing.

特徴 6: Plastic Materials with Good Flow and Fast Curing

The success of low-pressure infusion depends on choosing the right plastic. ほとんどのプロセスでは、2つの重要なプロパティを備えた材料を使用しています:

• 高流動性: 薄く溶けるプラスチック, 水っぽい液体 (例えば。, ポリエチレン, ポリプロピレン, または修正されたABS) 小さなカビの空洞を簡単に満たすことができます.
• 速い硬化: すぐに硬化する材料 (例えば。, サーモセットエポキシ樹脂または高速液体ナイロン) 生産時間を短縮します.

以下は、低圧注入に使用される一般的な材料の表です, それらの用途とプロパティで:

特徴 7: 環境への親しみやすさ

低圧注入は、多くの製造方法よりも環境に優しいです, 2つの要因に感謝します:

• 材料の無駄が少ない: 正確な注入と速い硬化は、過剰なプラスチックを減らすことを意味します (通常、5〜10％の廃棄物, vs. 15–20％の高圧成形).
• エネルギー使用量が少ない: 低圧マシンは、使用する電力が少ない必要があります 20–30％少ないエネルギー 高圧モデルよりも. ドイツの工場が報告しました 25% コネクタ生産のための低圧注入に切り替えた後、毎月のエネルギー請求書の低下.

4. トップアプリケーション: 低圧注入が輝く場所

低圧注入プロセスは、電気/電子および自動車の2つの業界で最も広く使用されています。, 正確なコンポーネントは需要が高くなっています. それぞれに適用される方法は次のとおりです:

応用 1: 電気および電子産業

この業界は、断熱を必要とする部品の低圧注入に依存しています, 精度, および耐久性:

• 回路基板 (PCB) パッケージング: PCBをプラスチックでコートして、水分やほこりから保護する.
• コネクタの製造: 小さなUSBを作成します, hdmi, 完璧なピンアライメントを備えたパワーコネクタ.
• センサーのカプセル化: 小さなセンサーをシールします (例えば。, 温度または湿度センサー) それらを防水にするため.

例: ハイテク企業は、低圧注入を使用して、スマートホームデバイス用の5mm x 3mm湿度センサーをカプセル化します. このプロセスは、センサーをバスルームやキッチンで動作させる防水シールを作成しました。 10,000 テストユニット.

応用 2: 自動車産業

自動車メーカーは、エンジンの繊細なコンポーネントに低圧注入を使用します, ダッシュボード, 安全システム:

• エンジンセンサー: 小さなセンサーを作成します (例えば。, 油圧センサー) それは反りのない高温に耐えます.
• ダッシュボードエレクトロニクス: タイトなスペースに収まる小さなスイッチとLEDコネクタを生産します.
• 安全システム部品: エアバッグおよびアンチロックブレーキシステムの精密コンポーネントを作成します (腹筋) それにはゼロ欠陥が必要です.

ケーススタディ: エンジン温度センサーの低圧注入に切り替えた自動車メーカー (サイズ: 8mm x 4mm). このプロセスにより、欠陥率が減少しました 5% に 0.5% 生産時間を40％削減します $200,000 毎年.

5. 低圧注入プロセスに関するYiguテクノロジーの視点

Yiguテクノロジーで, サポートしました 200 低圧注入ソリューションを備えた電気/電子および自動車産業のクライアント. 私たちの経験から, このプロセスの基本的なフロー、特に正確なメーターと低圧のカビの充填は、それを小さいために信頼できるものです, 敏感な部分. 多くの場合、クライアントがストレージ温度を最適化するのを支援します (20ほとんどの樹脂の–25°C) ミキシング速度 (2,000–2,500 rpmバランスの取れたブレンドのため) 廃棄物を減らすため. プロセスを新しい企業向け, また、オペレーター向けの実践的なトレーニングを提供して、DemoldingとPost-Processingを習得しています. 低圧注入は単なる効率ではありません。これは、厳格な業界基準を満たす高品質の部品を一貫して生産する方法です, そして、私たちはクライアントがその可能性を最大限に発揮するのを支援できることを誇りに思っています.

6. (よくある質問)

Q1: 低圧注入は、大きな部分に使用できます (例えば。, 50mm x 50mm)?

いいえ - 低圧注入は、小さな部品に最適です (通常、10mm x 10mm未満). 大きな部品の場合, 低圧はプラスチックを押して金型全体を均等に満たすことはできません, 空のスポットや欠陥につながります. 高圧射出成形は、大きな成分に適しています.

Q2: 低圧注入機の費用はいくらですか?

価格の範囲 \(20,000- )100,000, サイズと機能に応じて. 小さなマシン (5mm x 5mm未満の部品の場合) 料金 \(20,000- )40,000, 大きなマシン中 (10mm x 10mmまでの部品の場合) 料金 \(50,000- )100,000. 投資はすぐに報われます。ほとんどのクライアントは、廃棄物の減少とより速い生産により、6〜12か月でコストを回収します.

Q3: 低圧注入は、従来の高圧成形よりも高価です?

最初は, はい - 低圧マシンと金型はわずかにコストがかかります. しかし、時間の経過とともに, 安いです: 金型の交換コストが低くなります (型は長持ちします), 材料の無駄が少ない, そして、エネルギー請求書の低下は長期節約を意味します. 例えば, 会社を作る会社 10,000 コネクタは毎月保存しました $5,000 低圧注入に切り替えてから1か月あたり.