車の内装部品の反発を止めよう
熱成形プレスから部品を取り出したところ、目の前でその部品が変形してしまったことはありませんか？とてもイライラしますよね。努力して作ったのに、部品が所定の位置に留まらないのです。
この「反発現象」は、材料に内在する応力がまだ残っているために起こります。もし均一な熱を全体に与えるだけでは、正確な形状を得ることはできません。正確な寸法を実現するためには、より精巧に熱を調節する必要があります。
なぜ「ゾーン別加熱」が有効なのか
部品の厚みは場所によって異なります。厚い部分もあれば、薄い部分もあります。
私たちは短波長のIRエミッターを使って、特定の部位にのみ熱を加えます。加熱範囲を個別のゾーンに分けることで、厚い部分には十分な熱を与え、一方、薄い部分では熱を控えます。
これにより、薄い部分が溶けてしまうのを防ぎつつ、厚い部分が十分に柔らかくなって成形しやすくなります。適切な温度勾配が得られれば、材料は均一に緩んで、変形も起こりません。部品は所定の位置に留まります。
形状を維持する方法
もし部品を急ぎすぎて冷却したり、不均一に冷却したりすると、結局は張力が残ってしまいます。まるで、いつ弾けてもおかしくないバネのようです。
IRゾーン別加熱を利用することで、成形中や初期段階での温度を安定させることができます。そうすることで、ポリマー鎖が新しい形状に収束しやすくなります。材料にとってはずっと穏やかなプロセスです。
欠点（注意点）
ただし、これは魔法ではありません。高強度のIRエミッターは大量のエネルギーを供給するため、電源装置に大きな負担がかかります。また、ランプの反射器を冷却するための十分な冷却システムも必要です。冷却が不十分だと、反射器が変形したり、ランプが早く壊れたりします。適切な温度上昇速度と、機械の耐久性との間のバランスを見つける必要があります。
しかし、配線やゾーン設定を適切に行えば、もう推測する必要はありません。プラスチックに対して無理に力を加えるのではなく、どのような形状になるべきかを正確に指示するだけです。