ランナーシステムは、射出成形プロセスにおいて非常に重要な役割を果たします。ランナーの役目は、メルトを射出ノズルからキャビティに送り込むことです。質の高いランナーデザインは、製品の品質向上にとって有用です。しかし、従来のコールドランナーシステムには、材料のムダ、リグラインドの問題、成形サイクルの増加といった特有の課題があります。また、従来のコールドランナーの場合、ウェルドラインや光沢の悪さなど、製品の外観不良がよく見られます。その結果、射出成形プロセスにおけるこうした課題に対応するため、ホットランナー技術が幅広く適用されてきました。それにより、必要な射出圧力/型締め力の軽減、キャビティ充填の簡素化、サイクル時間の短縮、製品品質の改善、エネルギー/材料の節約というメリットが生まれます。製品の応用分野は、バンパー、自動車用ダッシュボード、TV/LCDの前後カバーといった大型のプラスチック部品に加え、ボトルキャップ、食品用プラスチック容器などの日用プラスチック製品に及びます。

ホットランナーシステムは、主にホットランナーゲート、ホットノズル、マニホールド、加熱コイルなどから構成されます。それらの設計は、ホットランナーシステムのパフォーマンスに大きな影響を与えます。しかし、ホットランナーシステムのメカニズムは非常に複雑なため、現行のホットランナー技術には、温度管理、フローの不均衡、材料の過熱などの重要な課題が残されています。その結果、実際の製造に先立ち、潜在的な問題を予測するためのシミュレーション技術がホットランナー設計者やメーカーの大きな需要を集めています。

先進ホットランナー解析におけるMoldex3Dの最新テクノロジーにより、ホットランナー設計者やメーカーは、メルト温度、圧力低下、せん断発熱効果、金型ベースの温度などを動的に調査できるようになります。 これらのシミュレーション結果は、複雑なホットランナーシステムに対する理解やホットランナー設計に潜む課題の発見に役立ちます。その結果、ホットランナーシステム設計の最適化や製品の品質改善が後押しされます。図1は、ホットランナー解析の予備処理を示しています。CAEモデルを手軽に作成することができます。主なホットランナーコンポーネントは、それぞれ自動でインポート、属性設定、メッシングされます。また、熱伝導面が簡単な方法で定義できます。図2は、ランナーおよび金型ベース温度の解析結果を示しています。先進ホットランナーモジュールやケーススタディの詳細情報は、弊社ウェブサイト www.moldex3d.com でご覧ください。

ここでは、実際のホットランナーシステムと実験的検証におけるメルト温度の研究に関する技術文書も紹介しています。

図1 先進ホットランナー解析の予備処理
(a) The CAE model with manifold, hot runner nozzle etc.	(b)The heating elements in the CAE model.	(c) Define heating conduction faces.

図2 ランナーおよび金型ベースの温度プロファイル