ゴム成形機の操作方法: セットアップ、パラメーター、および安全ガイドライン

ゴム成型プレスの主な 3 種類を理解する

プレスをセットアップして操作する前に、その機械がどの成形方法を使用しているかを知ることが重要です。これは、セットアップ手順、パラメータ範囲、および材料の投入がタイプによって大きく異なるためです。

圧縮成形プレス

ゴム製造において最も一般的なタイプ。事前に測定したゴムコンパウンド (「プリフォーム」と呼ばれる) を、開いた金型キャビティに直接配置します。プレスは油圧で閉じ、ゴムが加熱されて硬化する際にキャビティを強制的に充填します。一般的な動作圧力: 100 ～ 200 kg/cm2 。サイクルタイムの範囲は次のとおりです 3～15分 コンパウンドと部品の厚さによって異なります。単純な形状の中型から大型の部品に最適です。

トランスファーモールディングプレス

ゴムコンパウンドを金型の上のポットに充填します。プランジャーは、材料をスプルーおよびランナー システムを通して閉じた金型キャビティに押し込みます。圧縮成形よりもバリが少なく、より安定した部品を製造できます。一般的な動作圧力: 150 ～ 250 kg/cm2 。精密部品、ゴムと金属の接合部品、均一な充填が必要な多数個取りの金型に使用されます。

射出成形プレス

ゴムコンパウンドはホッパーから供給され、加熱されたバレル内で往復スクリューによって可塑化され、密閉された金型に高速で射出されます。 3 つの方法の中で最も自動化され、再現性が高い方法。一般的な射出圧力: 1,000～2,000バール 。最小限のサイクルタイム 60～90秒 小さな部品用。複雑で公差が厳しい部品の大量生産に最適です。

開始前チェック: 毎回の生産実行前に確認すること

ゴム成形作業におけるプレスの損傷、金型の損傷、作業者の負傷の主な原因は、開始前チェックを省略することです。次のチェックは、各シフトの開始時と工具の交換後に完了する必要があります。

油圧システム

• リザーバー内の作動油レベルを確認します。マークされた最低線以上である必要があります。オイルレベルが低いと、キャビテーション、異常な圧力、およびポンプの損傷が発生します。
• 目に見えるすべての油圧ホースと継手の漏れ、摩耗、または膨張を検査します。作動圧力での油圧ホースの故障 ( 通常 150 ～ 350 bar ) 液体が高速で放出されるため、重大な怪我の危険があります。
• 作動油の温度が動作範囲内であることを確認します (通常は)。 30～60℃ 。オイルが冷たいと粘度が増加し、応答が遅くなります。過熱したオイルは急速に劣化し、システム効率が低下します。

暖房システム

• すべてのプラテン加熱ゾーンが機能していることを確認します。ほとんどの印刷機では、上部プラテンと下部プラテンに独立した温度コントローラーを備えた電気カートリッジ ヒーターまたは蒸気加熱プラテンが使用されています。単一の加熱ゾーンが失敗すると、金型全体で硬化温度が不均一になります。
• 生産を開始する前に十分なウォームアップ時間を設けてください - 通常 30～60分 コールドプレスが目標のプラテン温度に到達して安定するようにします。温度が安定する前に生産を開始すると、初回生産品の硬化が不十分になります。
• 熱電対の測定値が設定値と比較して確認されます。熱電対の測定値が設定値を完全に追跡しているにもかかわらず、部品の硬化が不十分である場合は、センサーに欠陥があることを示します。プラテン表面で校正済みの接触温度計を使用してクロスチェックしてください。

金型の状態

• 前回の実行による残留バリ、汚染、または損傷がないか、金型キャビティの表面を検査します。パーティング ラインに残ったコンパウンドの薄い膜でも、新たな成形時にバリが発生し、金型が完全に閉じることができなくなる可能性があります。
• 離型剤がすべてのキャビティ表面に均一に塗布されていることを確認します。離型剤が不十分であると、射出中に部品が裂けたり、金型キャビティ表面が損傷したりする主な原因になります。
• すべての金型位置合わせピンとブッシュが正しく取り付けられていることを確認します。金型の半分の位置がずれていると、金型が損傷し、許容範囲外の部品が生成され、ひどい場合にはプレス プラテンが損傷する可能性があります。

安全システム

• 生産を開始する前に、すべてのセーフティ ライト カーテン、インターロック、および緊急停止ボタンをテストします。多くの管轄区域では、身体障害者用安全システムを備えた印刷機の操作は、職場の安全規制に基づいて訴追の対象となります。
• 両手コントロール (取り付けられている場合) が同時に作動する必要があることを確認します。両方のボタンを一定時間内に押す必要があります。 0.5秒 相互に連携してプレスサイクルを開始します。
• プレス ストローク リミッターと圧力リリーフ バルブの設定が、ジョブ カードに記録されている現在の金型とコンパウンドの仕様と一致していることを確認します。

主な動作パラメータとその設定方法

3 つの主要なプロセス パラメーター (温度、圧力、硬化時間) は相互依存しています。硬化温度を上げると、必要な硬化時間が短縮されます。圧力を上げると材料の流れが改善され、バリが減少しますが、柔らかいコンパウンドの寸法が変化する可能性があります。常にコンパウンドメーカーの硬化データシートを出発基準として参照し、実際の部品の品質に基づいて調整してください。

プラテン温度

プラテン温度は、必要な金型キャビティ温度を達成するように設定する必要があります。これらは同じ値ではありません。プラテンから金型表面への熱伝達には金型鋼を介した損失が伴うため、プラテンの設定値は通常 5～15℃高い 標準的な鋼製金型の目標キャビティ温度よりも高くなります。金型の質量が大きいか、プラテンとの熱接触が不十分な場合、このオフセットはさらに大きくなる可能性があります。

ゴム配合物の種類別の一般的な硬化温度:

成形圧力

成形圧力は次のように設定されます。 金型のパーティング面の単位面積当たりの力 — 油圧システムの圧力ではありません。必要なキャビティ圧力から必要な油圧を計算するには:

油圧 (bar) = 必要なキャビティ圧力 (kg/cm2) × 金型パーティング表面積 (cm2) ÷ ラム面積 (cm2)

たとえば、200cm2 のパーティング面を持つ金型では、500cm2 のラムを備えたプレスで 150 kg/cm2 のキャビティ圧力が必要です。 60バール 。この計算は不可欠です。金型面積を考慮せずに油圧を設定すると、キャビティの圧力が不足するか（ボイドやショート ショットの原因）、過剰な圧力（金型の損傷やバリの原因）になります。

硬化時間

硬化時間は、動作温度におけるコンパウンドの硬化速度、部品の最も厚い部分の壁の厚さ、および金型材料の熱伝達率によって決まります。化合物のデータシートには、 T90値 — 所定の温度で最適硬化の 90% に達するまでに必要な時間。これは、最小硬化時間を設定するための業界標準の基準点です。

運用環境では、 10 ～ 20% の安全マージン 金型全体の温度変動と生産ごとの変動を考慮して、T90 値を超えます。 10mm を超えるパーツの場合、硬化時間を約長くします。 追加3mmごとに1分 基本仕様を超える壁厚。

ステップバイステップの操作手順: 圧縮成形プレス

以下の手順は、標準的な油圧圧縮成形プレスに適用されます。トランスファーおよび射出プレスのタイプに応じて、材料の装填と排出のステップを調整します。

1. 開始前チェックをすべて完了する 前のセクションで詳しく説明したとおりです。すべての項目が確認され、シフト チェックリストに承認されるまで、生産を開始しないでください。
2. 温度コントローラーを設定する 使用中のコンパウンドと金型に指定されたプラテン設定値に合わせます。プレス機が設定温度に到達し、最低でもその温度を維持できるようにします。 20分 最初の生産サイクルの前に、金型全体の熱安定性を確保します。
3. プリフォームの準備 指定された重量まで (±2% の公差が標準です)。目盛り付きの秤で各プリフォームの重量を量ります。重量が不足しているプリフォームはショートショットを生成します。プリフォームの重量が過大になると、過剰なバリが発生し、化合物が無駄になります。汚染に敏感な化合物の場合は、清潔なニトリル手袋のみを使用してプリフォームを扱ってください。
4. 離型剤を塗布する セットアップ中にまだ適用されていない場合は、すべてのキャビティ表面に適用します。薄く均一なコーティングを使用します。過剰な離型剤が部品表面に移行し、その後の接着または塗装作業で接着不良を引き起こす可能性があります。
5. プリフォームをロードします 金型キャビティに入れます。プリフォームをキャビティの中央に置き、材料が全方向に均一に流れるようにします。複数キャビティの金型の場合は、プレスを閉じる前にすべてのキャビティに荷重を加えます。部分的なキャビティに荷重を加えてサイクルを繰り返すと、許容できない圧力分布が生じます。
6. プレス機を閉じます 所定の制御シーケンス (機械の構成に応じて両手制御または自動サイクル開始) を使用します。プレスは制御された速度で閉じる必要があります。ほとんどのプレスには、金型の面が内部に入るときに急速に近づくフェーズと、それに続くゆっくりと閉じるフェーズがあります。 10～20mm 金型への衝撃損傷を防ぐための接触の防止。
7. 成形圧力を最大限に加えます 金型が完全に閉じられたら。圧力計が現在の金型とコンパウンドに対して計算された目標油圧を示していることを確認します。タイマーに設定された指定硬化時間の間、全圧力で保持します。
8. 金型をぶつける (オプション、化合物固有): 硬化中に揮発性物質を生成する化合物 (特に特定の NR および EPDM 配合物) の場合、次の方法でプレスを短時間開きます。 2～5mm 硬化サイクルの最初の 30 ～ 60 秒以内にガスを逃がし、すぐに再度閉じます。これにより、閉じ込められたガスによって引き起こされる完成部品の多孔性 (小さな空隙) が防止されます。
9. プレス機を開けます 硬化時間の終わりに。プレスは、開いたキャビティから部品を突き出す際に突然圧力が解放されるのを防ぐために、制御された速度で開く必要があります。
10. 金型から部品を取り出す 適切なイジェクトツールを使用します。キャビティ表面の傷を避けるため、スチールよりも真鍮またはナイロンのトリムツールが推奨されます。金属インサートに接着された部品の場合、接着が剥がれる可能性があるため、ゴムにてこを当てないでください。
11. 初期部品を検査する 生産を継続する前に検査基準に違反していることを確認してください。ショートショットのない完全な充填、ボイドや多孔性の欠如、指定された制限内のバリ、重要なフィーチャの寸法準拠、フロー ラインや汚染のない表面仕上げをチェックします。
12. 金型のパーティングラインをきれいにする 次のサイクルをロードする前に任意のフラッシュをロードします。パーティング ラインにバリが蓄積すると、その後のサイクルで金型が完全に閉じることができなくなり、バリが徐々に悪化し、金型が損傷する可能性があります。

一般的な欠陥、原因、パラメータの修正

ゴム成形における部品の欠陥は、ほとんどの場合、特定のパラメータのエラーまたはプロセスの逸脱に起因します。このリファレンスを使用して、最も頻繁に発生する問題を診断し、修正してください。

ゴム成形プレス操作の安全ガイドライン

ゴム成型プレスでは、高圧、高温、反復的な手動による材料の投入が組み合わされており、安全手順が厳密に守られない場合、重大な怪我の危険が生じる組み合わせです。 ゴム成形作業で最も一般的な重傷は、プレスの閉鎖による圧壊傷と、加熱された金型またはコンパウンドとの接触による火傷です。

個人用保護具 (PPE)

• 耐熱手袋： 少なくとも次のように評価されています 200℃ あらゆる金型ハンドリングに。標準のニトリルまたはラテックス手袋には熱保護がないため、加熱された金型の近くでは決して使用しないでください。
• 安全靴: 耐熱ソールを備えたスチールトゥブーツ。プレスエリアでは、金型やツールの落下は常に危険です。
• 目の保護: 金型の取り付け、取り出し、および金型の洗浄時には、少なくとも安全メガネまたはフェイス シールドを着用してください。フラッシュトリミングやコンパウンドの取り扱いでは微粒子が発生します。
• 呼吸器の保護: ゴムを硬化させると、揮発性有機化合物 (VOC) が放出され、化合物によっては潜在的に有害なガスが放出されます。印刷機で適切な局所排気 (LEV) が確保されていることを確認するか、LEV が不十分な場合は有機蒸気カートリッジを備えたハーフフェイスマスクを使用してください。

プレス安全システム

• 安全インターロック、ライトカーテン、または両手制御を決して回避したり無効にしたりしないでください。 これらのシステムは、特に手が作業領域にあるときにプレスが閉じることによる圧壊傷害を防ぐために存在します。それらをバイパスすることにより、オペレーターと潜在的に致命的な傷害との間の唯一の障壁が取り除かれます。
• 金型の取り付けと部品の取り出しには、承認されたツールのみを使用してください。サイクルが開始された後は、オペレーターの体のいかなる部分もプレス作業ゾーンに入るべきではありません。
• プレス作業ゾーン内でメンテナンスや金型の調整を行う前に、機械的安全プロップまたはロックアウトを作動させてください。油圧だけではプレスを開いた状態に保持する信頼できる手段ではありません。油圧シールが故障する可能性があります。

ロックアウト/タグアウト (LOTO)

金型交換、プレス内部の清掃、ヒーターや熱電対の交換など、プレス作業ゾーンへの立ち入りが必要なメンテナンス作業はすべて、完全な状態で実行する必要があります。 ロックアウト/タグアウト手順 :

1. ヒーターとコントロールパネルへの電力供給、油圧ポンプモーター、およびあらゆる空気圧供給など、すべてのエネルギー源を隔離します。
2. 各隔離ポイントに個人用の南京錠を取り付けます。危険区域内の各作業者は、独自のロックを適用する必要があります。常に 1 人につき 1 つのロックを適用する必要があります。
3. 蓄積されたエネルギーを解放します。リリーフバルブを通じて油圧を逃がし、プラテンを以下の温度まで冷却します。 50℃ 連絡する前に。
4. プレスを開始してみて、隔離されていることを確認します。いかなる動作も開始できないようにしてください。
5. 個人用ロックは、すべての担当者が作業ゾーンから離れていることを確認した後にのみ取り外してください。

人間工学と反復的な負担

ゴム成形プレスの操作では、シフト全体にわたって手作業で積み込みと積み下ろしを繰り返す必要があります。金型の重量は、小型の卓上ツールの場合は数キログラムから、 200kg以上 大型工業用金型用。手動による明確な取り扱いガイドラインを確立します。

• を超える金型またはコンポーネント 25kg ホイスト、マニピュレーター、または 2 人でリフトなどの機械的な補助を使用して取り扱う必要があります。
• プレス加工高さは、金型のパーティング ラインを約 ヒップの高さ 荷重や部品の取り外しの際の前屈を最小限に抑えます。
• 可能であれば、プレス ステーションとその他の作業の間でオペレーターを交替させます。シフト全体にわたって継続的に反復的なプレス負荷がかかると、筋骨格系損傷の重大なリスクが生じます。

印刷機のメンテナンススケジュールを設定して生産稼働時間を保護

メンテナンスの行き届いたゴム成型プレスが稼働します。 15～25歳 一貫した出力を実現します。メンテナンスの延期は、計画外のダウンタイムや部品の品質低下の主な原因です。次のスケジュールは、推奨される最小メンテナンス間隔をカバーしています。

クイックリファレンス: パラメータ設定チェックリスト

生産を開始する前に、すべてのツール変更またはコンパウンド変更時にこのチェックリストを使用して、すべてのパラメータが正しく設定されていることを確認します。

• プラテン温度の設定値がコンパウンドデータシートと比較して確認され、金型の熱オフセットが記録されました
• 最初のサイクルの前に完了した温度安定化浸漬時間 (設定点で最低 20 分)
• キャビティ圧力要件と金型/ラム面積比から計算される油圧
• 硬化時間を化合物データシートの T90 値に 10 ～ 20% の安全マージンを加えた値に設定
• プリフォーム重量は仕様の±2%まで校正されたスケールで検証
• 化合物の揮発性特性ごとに指定されたモールド バンプ手順 (はい / いいえ)
• キャビティ全表面に離型剤を塗布し確認
• すべての安全システムはテストされ、機能しています。安全チェックリストに署名
• 継続生産開始前に初回検査が完了し、承認されました