チューブ押出機の成形ダイス設計と発熱対策：PEとPOMに最適な形状とは

チューブ押出機において、成形ダイスの設計は非常に重要です。特に真空穴が多い場合、真空時の発熱が原因でチューブの表面不良が発生することがあります。本記事では、PE（ポリエチレン）とPOM（ポリオキシメチレン）などの素材を使用した場合に適切な成形ダイスの設計と発熱対策について解説します。

1. 成形ダイスの設計で重要なポイント

成形ダイスの形状は、製品の品質に直接影響を与えます。特に真空穴が多くなると、真空状態での発熱が増え、チューブの表面に不良が生じやすくなります。そのため、成形ダイスの設計時には、熱の分散を考慮した形状や冷却システムの導入が重要です。

具体的には、成形ダイス内の流体の流れを均等に保ち、熱の集中を防ぐために冷却機構を適切に配置することが推奨されます。ダイスの外側や周囲に冷却水路を設けることで、発熱を効率よく制御できます。

PE（ポリエチレン）は流動性が高い素材で、比較的容易に成形が可能ですが、温度変化や発熱によるひずみが問題となることがあります。一方、POM（ポリオキシメチレン）は機械的特性に優れた素材であり、冷却速度が重要な要素です。

これらの素材を成形する際には、ダイスの設計において適切な温度管理が求められます。特にPOMは、過剰な温度上昇が素材の特性に影響を与えるため、冷却性能が高いダイス設計が必要です。

成形ダイス内における真空穴の配置は、発熱を抑制するために非常に重要です。真空穴が適切に配置されていない場合、熱が集中しやすくなり、チューブ表面に不良が生じる原因となります。

真空穴のサイズや配置を最適化し、真空ポンプの能力を考慮した設計を行うことで、熱の集中を防ぎます。また、ダイス内の温度を均一に保つために、冷却システムの改良も効果的です。

現代の技術では、3Dモデリングを使った成形ダイス設計が主流となっています。これにより、ダイス内部の流れや冷却性能をシミュレーションし、最適な設計を導き出すことができます。

3Dモデリングを活用することで、発熱の原因となる箇所を事前に特定し、冷却効率を向上させるための設計変更が可能です。これにより、チューブ表面の不良を予防することができます。

PEやPOMなどの素材を使用したチューブ押出しにおいて、成形ダイスの設計は品質管理において重要な役割を果たします。発熱による表面不良を防ぐためには、冷却性能を考慮したダイス形状の設計が必要です。また、真空穴の配置や3Dモデリングを駆使することで、効率的な発熱対策が可能となります。