射出成形 不良率改善 原料乾燥機の選び方 おすすめ乾燥機を紹介
射出成形は、プラスチック製品を生産するための主要な手段の1つです。 射出成形では、プラスチックの原料を加熱して溶かし、締め付けた金型に送り込みます。その後、冷却・固化させることで、プラスチック製品(成形品)を作り出します。 この射出成形の工程は、射出成形機と呼ばれる機械で行われます。射出成形機にも様々な種類がありますが、原料を熱で溶かして金型に注入するための射出ユニットと、金型に圧力をかけて金型の装着や開閉を制御する型締めユニットから構成される点は、共通しています。
射出成形機は、それだけで製品を生み出せる機械ですが、実際には 様々な周辺機器が必要 になります。その中で重要な機器の1つが、 乾燥機 です。
- 乾燥方法成形品の品質規格を満たす原料乾燥方法を選定します。 熱風乾燥で足りるのか。除湿乾燥機が必要なのか。
- 乾燥温度樹脂によって水分を乾燥する温度が異なります。 樹脂に合わせた温度設定をします。
- 乾燥時間乾燥不足によるシルバー または、 乾燥しすぎによる変色 など 乾燥する時間 がポイントです。 樹脂メーカーの推奨する乾燥時間を参考にしましょう。
2.乾燥機を選ぶポイント
プラスチック原料の予備乾燥は、良品成形に必須です。 目的に応じた乾燥機選定をしましょう。
樹脂によって、乾燥の必要 / 不要は異なります。 原料メーカーの推奨する予備乾燥設定を参考にしましょう。
- PP(ポリプロピレン)やPE(ポリエチレン)など 一般的に予備乾燥は不要です。 原料保管場所が湿気っぽかったり、梅雨時期などは、予備乾燥することがあります。
- PA(ポリアミド)は吸湿しやすい樹脂の代表です。 しっかり予備乾燥が必要です。
- PC(ポリカーボネート)やABS(エービーエス)樹脂は、予備乾燥が必須です。 乾燥不足時は、パージした段階で、樹脂内全体ににプツプツ気泡が現れます。
- PSU(ポリスルホン)やPEEK(ポリエーテルエテルケトン)などは、高温の予備乾燥が必要です。 この様なスーパーエンプラは、樹脂の価格が高額ですので、しっかりと乾燥してトラブルのないように準備しましょう。
3.乾燥機の種類と特徴
乾燥方法、乾燥能力、機体価格を元にどの乾燥機が最適化を選定していくよ 【プラ太郎的 乾燥機比較表】 乾燥機の種類 乾燥方法 乾燥能力 機体価格 備考 ①熱風乾燥器 熱風 〇 38万~ ABSやPCなど ②脱湿乾燥機 除湿熱風 低露点(-40℃)の空気 ◎ 120万~ PAやスーパーエンプラ ③窒素乾燥機 高窒素濃度化で材料乾燥 ◎ 350万~ 黄変を嫌う光学部品などに効果的 ④減圧(真空)乾燥器 加熱+真空ポンプで減圧乾燥 ◎ 222万~ ホッパー容量小さく、 ランニングコスト低いので、精密な小部品向け ①熱風式乾燥機- 乾燥方法:熱風式
- 乾燥能力:〇
- 機体価格 ADFシリーズ:72万~ ADAシリーズ:38万~
- 一般的で汎用型
熱風乾燥機は、熱した空気を乾燥ホッパと呼ばれる部分に送り込んで、樹脂ペレットを乾燥させる装置です。 他のタイプの乾燥機に比べて安価なことが特徴です。 熱風乾燥は、一般的で簡便な乾燥方法ですが、水分を充分に取り除きたい場合には適していません。 ABS樹脂など、乾燥温度が70〜80℃と比較的低い温度での乾燥が必要な場合に適した乾燥方法です。 また、ポリエチレンやポリプロピレンなど、一般的にはほとんど吸水せず、通常は予備乾燥を必要としない樹脂に対して、表面の結露などを取り除く場合に、熱風乾燥機を利用して乾燥させることがあります。
②脱湿乾燥機- 乾燥方式:低露点(-40℃)の空気
- 乾燥能力:◎
- 機体価格 DFCシリーズ:173万~ DRCシリーズ:120万~
- 熱風式の上位互換
脱湿乾燥機は、空気中の水分を吸湿剤(ハニカム)で除去した「乾燥空気」を利用して、樹脂ペレットを乾燥させます。 脱湿乾燥機は、除湿熱風乾燥機などとも呼ばれます。 乾燥に使用した熱風は、再度循環され、繰り返し除湿に利用されます。このため、熱損出が少なく、合理的な乾燥方法です。 脱湿乾燥機は、乾燥しきれない樹脂エンプラやスーパーエンプラなどに使われます。 また、立地の問題で、湿度が高くなってしまう成形工場でも、樹脂ペレットを低水分化するために利用されています。
③窒素乾燥機- 乾燥方式:高濃度の窒素ガスで乾燥
- 乾燥効率:◎
- 機体価格: DOシリーズ:350~500万 (特殊機のため、都度見積もりが必要です。)
- 変色しやすい樹脂に効果的
窒素乾燥機は、乾燥ホッパ内に高濃度の窒素ガスを充満させ、低酸素状態にして加熱乾燥を行う方法です。 この方法では、空気乾燥に比べて酸化黄変による樹脂ペレットの劣化を軽減することができます。 このため、窒素乾燥機は、主に光学部品の成形に使われています。 特殊機のため、窒素乾燥機は高価です。
④減圧乾燥機- 乾燥方式:加熱+真空ポンプによる減圧乾燥
- 乾燥能力:◎
- 機体価格 DVシリーズ:222万~
- ホッパー容量少ない、ランニングコスト低い。精密な小部品向け。
減圧乾燥機は、別名真空乾燥機とも呼ばれ、樹脂ペレットを真空ポンプで減圧し、その後ホッパーに直接加熱させる装置です。 減圧することで酸素濃度が低下するため、酸化黄変による樹脂ペレットの劣化を軽減することが可能です。また、乾燥時に発生する気化ガス成分を大幅に除去できるため、樹脂ペレットの乾燥だけでなく、金型のメンテナンス頻度を減少させることも可能です。 さらに、脱湿乾燥機に比べて、乾燥時間の短縮やランニングコストの低減ができるといったメリットもあります。 窒素乾燥機と同様に、減圧乾燥機は、他の乾燥機に比べて高価であることが一般的です。
目的に応じた乾燥機の選定 がポイントです! 乾燥不足 の樹脂による 成形品は全数不良 になりますので、十分に準備してください。4.お見積りキャンペーン実施中
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