InMould-Plasma®:プラズマ装置が内蔵された射出成形システム: PPとTPUの接合に適した解決策

PPの基板へTPU接合が可能に:Openair-Plasma®を応用した付着力に富む硬軟材の組合せ

自動車産業であれ、医療技術または日用品などの産業分野であれ、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマー(硬軟複合材)から成る2色成形部品は外観、肌触り、機能性が良いことから、様々な分野で需要が高まっています。そこで、複合射出成形に関する生産技術のテーマが中心となりつつあります。

Openair-Plasma®技術は既に2コンポーネント射出成形で付着力に富んだ接合を実現するために利用され成功を収めています。利用できる素材の選択肢を拡大し、かつ処理プロセスを合理化する目的からプラズマトリート社はPaderborn大学のプラスチック技術研究所(KTP)と提携してInMould-Plasma®工法を開発しました。この工法により多様性に富んだプラスチック材の組み合わせが生産可能となり、その中にはPP(ポリプロピレン)とTPU(熱可塑性ポリウレタン)のように従来は相性が悪いとされてきた組み合わせも含まれます。

InMould-Plasma®が2色成形工程を合理化する

InMould-Plasma®工法ではプラズマ活性化機能が直接、金型に組み込まれ、これを通じて全ての生産サイクルが1工程に集約されています。従って半加工品へプラズマ処理を施す別の工程、これに続く接着剤の塗布、ないしは第2コンポーネント(パッキング)挿入などの付加的な工程ステップは不要です。

プラズマ機能を組み込んだ、パッキング付き蓋に適したロータリー・テーブル式の安定プロセス工法

プラズマ活性化機能は、ここで紹介される実演モデルの場合、2コンポーネント部品に適した実証ずみのロータリー・テーブル技術に基づいて組み込まれます。InMould-Plasma®工法向けの金型は次の3テーションで構成されています。1. 射出成型母体(蓋)の生産、2. プラズマ活性化、3. 弾性材コンポーネントの射出成形加工。

実演モデル部品: パッキング付きのケース蓋

プラズマ処理は金型サイドに設けられた活性化チャンネルで施されます。高出力のプラズマノズルと強制排気装置の組み合わせにより、プラズマはチャンネルの全長へ行き渡る様に誘導されます。ここでプラズマは接触した母体の表面と反応し、弾性材コンポーネントが加工成形されるのに先立ち数秒間で活性化を完了します。

サイクルタイムを左右しないプラズマ処理と完全なプロセス制御

InMould工法によるプラズマ処理は僅か数秒間*で完了し、所要時間が成形コンポーネント(熱可塑性の母材ないしは弾性材コンポーネント)の冷却時間より短くて済むため、工程のサイクルタイムを左右しないのが通常です。

完全なプロセス制御のためにプラズマの全サイクルはプラズマ制御ユニット(PCU)によりモニタリングされています。本制御ユニットはプラズマ出力を記録し必要に応じて調整します。

*) 特定工程の所要時間は素材の組み合わせや部品のサイズに左右されます。

コンパクト構造のお陰でプラズマノズルをスペース倹約方式で射出成形金型へ組み込むことが可能です。部品表面の活性化は金型中に設けられた密閉式のチャンネル(赤印)を介して行われます。

InMould-Plasma®工法の利点

 

+ 新規の素材コンビ可能性
従来は付着力が不足ないしは付着不能とされてきた素材コンビに見られる付着強度の著しい改善。
付着強度増強用の添加剤を使用することなく、利用できる素材の範囲をPP+TPU, PBT+TPU ないしはTPE-S またはPC+TPE-Sにまで拡張することにより、例えば弾性材の圧力変形特性が改善される。また、付着強度は素材の老化や温水環境の影響を受けない。

+ パッキングの紛失を防止する安全性
パッキング材のような柔軟コンポーネントは位置ずれを起こさないため機能障害のリスクを最小限に抑えた安全な組み立てが保証される。

+ 全機能内蔵式制御プロセスで達成される品質
PCU並びに圧力と温度のセンサーを利用したプラズマ支援式の2コンポーネント射出成形工程の完全なプロセス制御です。InMould-Plasma®はプロセスパラメーターのみでモニタリングと制御ができる高品質な技術プロセスの基盤となっています。

+ 種々異なるツール・コンセプトで装備可能
InMould-Plasma®システムはロータリー・テーブル、スライディング・テーブル、サイコロ技術、ないしは植刃技術など様々なツール・コンセプトで装備することができます。本プロセスには成型機の型締力を必要としないため金型ホルダープレート間以外のスペースでも利用できます。

+ デザイン自由度の拡大
柔軟材コンポーネントは、例えばダイナミック・バランス部品の必要ないしは最適な位置に配置することができます。形状の指定による制約がなく、柔軟材コンポーネントの位置固定は不要となります。

生産コストの削減
射出成型機を利用した集積式工程による多重コンポーネント部品の組立工程がない生産、多岐にわたるプロセスと品質の管理可能性、利点の多い標準プラスチック材の利用などInMould-Plasma®技術はコスト効率の良い生産に適した様々なヒントを提供しています。

 

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