当初は主に押出成形を対象としていたが、木材とプラスチックの複合材の新しいオプションが最適化され、射出成形用途への扉が開かれた。
WPC を成形する場合、理想的なペレットは、ほぼ小さな BB のサイズであり、最適な表面と体積の比率を達成するために丸みを帯びている必要があります。
コネチカット州ダンベリーにある Luke's Toy Factory は、おもちゃのトラックや電車用のバイオ複合材料を探していました。同社は、車両の部品を作るために射出成形もできる、天然木の外観と感触を備えたものを求めていました。塗装が剥がれる問題を回避するために、着色できる素材が必要でした。また、屋外に放置しても丈夫な素材も求めていました。Green Dot の Terratek WC は、これらの要件をすべて満たしています。射出成形に適した小さなペレットに木材と再生プラスチックを組み合わせています。
ウッド プラスチック複合材 (WPC) は、1990 年代に主にデッキやフェンシング用のボードに押し出された材料としてシーンに登場しましたが、それ以来、これらの材料を射出成形用に最適化することで、耐久性があり持続可能な材料としての潜在的な用途が大幅に多様化しました。環境への配慮は、WPC の魅力的な特徴です。それらは、純粋な石油ベースの材料よりも二酸化炭素排出量が大幅に少なく、再生木材繊維のみを使用して配合することができます。
WPC 配合の幅広い材料オプションにより、成形業者に新たな機会が開かれています。リサイクルされた生分解性プラスチック原料は、これらの材料の持続可能性をさらに高めることができます。複合材料の木材の種類と木材の粒子サイズを変えることで操作できる審美的な選択肢が増えています。要するに、射出成形の最適化とコンパウンダーが利用できるオプションの増加は、WPC がかつて考えられていたよりもはるかに用途の広い材料であることを意味します。
成形業者がサプライヤーに期待すべきこと 現在、ますます多くのコンパウンダーがペレットの形で WPC を提供しています。射出成形業者は、特にペレット サイズと含水量の 2 つの分野でのコンパウンダーからの期待に注意する必要があります。
デッキやフェンシング用に WPC を押し出す場合とは異なり、成形では均一に溶融するための均一なペレット サイズが重要です。押出機は金型への WPC の充填について心配する必要がないため、均一なペレット サイズの必要性はそれほど大きくありません。したがって、配合業者が射出成形業者のニーズを念頭に置いており、WPC の最も初期の最も一般的な用途に過度に焦点を当てていないことを確認することが重要です。
ペレットが大きすぎると、不均一に溶ける傾向があり、追加の摩擦が発生し、構造的に劣った最終製品になります.理想的なペレットは、ほぼ小さな BB のサイズで、理想的な表面積と体積の比率を達成するために丸みを帯びている必要があります。これらの寸法は乾燥を促進し、生産プロセス全体でスムーズな流れを確保するのに役立ちます。WPC を使用する射出成形業者は、従来のプラスチック ペレットと同じ形状と均一性を期待する必要があります。
乾燥性も、コンパウンダーの WPC ペレットに期待される重要な品質です。WPC の水分レベルは、複合材の木材フィラーの量とともに増加します。押出成形と射出成形の両方で最良の結果を得るには水分含有量を低くする必要がありますが、推奨水分レベルは押出成形よりも射出成形の方がわずかに低くなります。繰り返しになりますが、配合業者が製造時に射出成形機を考慮したことを確認することが重要です。射出成形の場合、最適な結果を得るには、水分レベルを 1% 未満にする必要があります。
サプライヤーが許容レベルの水分を含む製品を提供することを自ら引き受けると、射出成形業者はペレット自体の乾燥に費やす時間が減り、時間と費用の大幅な節約につながります。射出成形業者は、メーカーから出荷された水分レベルがすでに 1% 未満の WPC ペレットを購入することを検討する必要があります。
配合とツーリングに関する考慮事項 WPC の配合における木材とプラスチックの比率は、製造プロセスを経るにつれて、その挙動に何らかの影響を与えます。たとえば、複合材料に含まれる木材の割合は、メルトフロー インデックス (MFI) に影響します。原則として、複合材に追加される木材が多いほど、MFI は低くなります。
木材の割合も、製品の強度と剛性に影響します。一般的に言えば、追加される木材が多いほど、製品は硬くなります。木材は、木材とプラスチックの複合材全体の 70% を占めることもありますが、最終製品の延性が犠牲になり、もろくなる危険性さえあります。
木材の濃度が高いと、金型内で冷却される木材とプラスチックの複合材に寸法安定性の要素が追加されるため、機械のサイクル タイムも短縮されます。この構造強化により、従来のプラスチックはまだ柔らかすぎて金型から取り出すことができない高温でプラスチックを取り出すことができます。
製品が既存のツールを使用して製造される場合は、金型のゲート サイズと一般的な形状を考慮して、最適な木材粒子サイズを検討する必要があります。粒子が小さいほど、ゲートが小さく、エクステンションが狭いツーリングに適している可能性があります。他の要因により、設計者がより大きな木材粒子サイズに落ち着いた場合は、それに応じて既存のツールを再設計することが有益な場合があります.しかし、さまざまな粒子サイズの既存のオプションを考えると、この結果は完全に回避できるはずです.
WPC の処理 処理の詳細は、WPC ペレットの最終配合に基づいて大幅に変動する傾向もあります。処理の大部分は従来のプラスチックと同様のままですが、特定の木材とプラスチックの比率、および望ましい外観、感触、または性能特性を実現するためのその他の添加剤を処理で考慮する必要がある場合があります。
WPC は、たとえば発泡剤とも適合します。これらの発泡剤を添加すると、バルサのような材料を作ることができます。これは、完成品が特に軽量または浮力が必要な場合に便利な特性です。しかし、射出成形機にとっては、木材とプラスチックの複合材の組成が多様化することで、これらの材料が最初に市場に出たときよりも考慮すべきことが増える可能性があることを示すもう 1 つの例です。
処理温度は、WPC が従来のプラスチックと大きく異なる領域の 1 つです。WPC は通常、同じ非充填材料よりも約 50° F 低い温度で処理されます。ほとんどの木材添加剤は、約 400 F で燃焼し始めます。
せん断は、WPC の処理時に発生する最も一般的な問題の 1 つです。小さすぎるゲートに熱すぎる材料を押し込むと、摩擦が増加して木材が焦げる傾向があり、明らかな筋が発生し、最終的にはプラスチックが劣化する可能性があります。この問題は、WPC を低温で実行し、ゲート サイズが適切であることを確認し、処理経路に沿って不要なターンや直角を取り除くことで回避できます。
加工温度が比較的低いということは、メーカーが従来のポリプロピレンよりも高い温度を達成する必要がほとんどないことを意味します。これにより、製造プロセスから熱を取り除くという困難な作業が最小限に抑えられます。機械的な冷却装置、熱を下げるために特別に設計された金型、またはその他の特別な手段を追加する必要はありません。これは、有機フィラーの存在によるサイクル時間の短縮に加えて、メーカーのサイクル時間のさらなる短縮を意味します。
デッキ用だけではありません WPC はもはやデッキ用だけではありません。それらは射出成形用に最適化されており、芝生の家具からペットのおもちゃまで、膨大な数の新製品の用途が開かれています。現在利用可能な幅広い配合により、持続可能性、美的多様性、および浮力や剛性などの機能の点で、これらの材料の利点を強化できます。これらの材料の需要は、これらの利点がよりよく知られるようになるにつれて増加するだけです。
射出成形業者にとって、これは、各配合に固有の多くの変数を考慮する必要があることを意味します。しかし、それはまた、成形業者が、主にボードに押し出されるように指定された原料よりも、射出成形により適した製品を期待する必要があることを意味します.これらの材料が開発され続けるにつれて、射出成形業者は、サプライヤーが提供する複合材料に期待される特性の基準を引き上げる必要があります。
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投稿時間: Sep-07-2019