近年,樹脂成形金型の多くが海外に流れている。その対抗策の一つとして,CAEを活用する国内の金型メーカーが増えている。成形不具合を予測してあらかじめ対策を打つことで金型の修正回数を減らし,コストやリードタイムを削減できるからだ。

ゲートを幾つにするか

 金型メーカーが製品メーカーと大きく違うのは,ゲート構造などを考えて解析しなくてはならないという点。製品メーカーはそこまで考慮していないが,それらによって成形品の品質が大きく左右されるからだ。例えば,解析によるゲート数の評価について見てみよう。図1は当社で受注したガラス繊維30質量%入りPBT(ポリブチレン・テレフタレート)の薄肉樹脂製品である。

図1●樹脂流動解析モデルの一例
図1●樹脂流動解析モデルの一例

 外寸は160×85mm,一般肉厚1.5mm,ゲート径は1.0mm,浅いリブが縦横に走っており,穴が数カ所ある。成形条件は金型温度80℃,樹脂温度270℃,充填てん最高圧力200MPa,保圧は30%で4秒間というもの。これを8点ゲートと2点ゲートの両方のモデルで考える(図2)。

図2●ゲート数の違うモデル
図2●樹脂流動解析モデルの一例
8点ゲート(a)と2点ゲート(b)のモデル。

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