PVT-6000 ポリマーPVT試験機

射出成形プロセスにおいて、プラスチック材料の体積変化は最終製品の湾曲や収縮率に直接的な影響を与えます。けれどもプラスチック材料の充填開始から製品の金型取り出しまでの過程では常に温度と圧力の相互作用を受けることになり、プラスチック材料の比容積は急激に変化します。プラスチック材料の圧力(P)と比容積(V)と温度(T)の相互作用による特性をきちんと理解することができれば、成形プロセスにおけるプラスチック材料の変化履歴から、製品サイズの収縮量を予測することが可能となります。

射出成形プロセスにおけるプラスチック材料のPVT特性を重要視し、コアテックシステム社のプラスチック材料測定専門ラボでは一貫してプラスチック材料のPVT特性測定サービスを提供しています。また、近年購入できるPVT試験機の選択肢が少なくなってきており、試験機の保守メンテナンスも容易ではないことから、コアテックシステム社ではプラスチック加工産業発展の理念のもとに、2009年からプラスチック材料のPVT試験機の開発に取り組んでいます。

2011年にはプロトタイプとなる1号機の開発に成功し、プラスチック材料のPVT測定に実際に使用し、調整を重ね、これまでに400の材料測定経験を積み重ねてきました。2015年には正式にPVT専用試験機 – PVT-6000の販売を開始しました。

 

 

         

 

PVT-6000はPVTデータ測定に特化して開発された専用試験機です。ピストン(Piston)方式を採用してプラスチック材料の圧力、比容積、温度の各データを測定し、等圧(isobaric)、もしくは等温(isothermal)測定を行うことができます。その他に流体封入(Confining-fluid type)方式がありますが、PVT-6000では操作が比較的簡単で射出成形プロセスにより近いという利点を持つピストン方式を採用しています。また試験機の測定データに関しては安定性と精確性が重要なポイントとなることから、PVT-6000はこの点を特に強化しています。通常のピストン方式による測定では、ピストン運動時にシリンダとの間に摩擦抵抗が生じ、比容積測定の精確性に影響を与えるおそれがあります。PVT-6000のシリンダには鏡面加工を施した鋼材を特別に使用することで、摩擦抵抗を最低限に抑えています。高精度な制御を行うため、PVT-6000では日本製の高精度サーボモータと精密ボールねじを採用しています。比容積のごくわずかな変化も捉えるため、温度、圧力の変化に伴って変位する高精度光学スケールセンサーピストン棒を使用し、プラスチック材料の比容積変化を精確に測定します。

 

  • ピストン式PVTデータ測定
  • 等圧、等温測定方法
  • シリンダに鏡面加工鋼材を使用し、ピストンとの摩擦抵抗を低減
  • 高精度光学スケールで比容積の変化を精確に測定
  • 高精度温度、圧力コントロールでデータの食い違いを制御
  • 直感的に使用できるタッチスクリーンインターフェース
  • PVTデータをMoldex3D流動解析ソフトに提供して精確な射出成形プロセス解析が可能

 

代表的なプラスチック材料のPVT特性図

 

これまでの経験則に依ることが難しいプラスチック材料の圧力、比容積、温度の相互作用は、ポリマーP.V.T試験機 – PVT-6000 によって的確に材料特性の理解を行うことができます。さらには、試験機によって測定されたPVTデータをMoldex3Dで解析することで、効果的に射出成形の最適なプロセスパラメータを得ることができます。これにより、加工の際に発生するそり変形、収縮、ヒケなどの不良を解消することができ、スクラップ率の引き下げ、生産性の向上、優れた製品パフォーマンスを達成することができます。

 

Standard   ISO 17744
Capacity 2500 bar
Test Method Isobaric / Isothermal
Temperature Control Range Room temperature ~ 300°C (400°C optional)
Accuracy ±0.3°C
Resolution 0.1°C
Controller PID
Barrel Diameter 7.8 mm ±0.005 mm
Piston Diameter 7.76 mm
Barrel Testing Distance 10 ~ 23 mm
Cooling Method Airflow cooling
Pressure Control Accuracy ±2%
Controller PID
Force Detector Method Load cell
Resolution 1 /30000
Load Accuracy 0.25%
Displacement Detector Method Linear encoder system
Resolution 5 μm
Accessories Cleaning rod x 1 / Reamer x 1 / Copper brush x 1 /
Filling funnel x 1 / PTFE sheet x 100
Dimension (W x D x H) 60 x 66 x 168 cm
Weight 220 kg (main unit)
Power 1 § 220V 50/60Hz 10A

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