成形サイクルの約半分を占める「冷却時間」
射出成形における工程を細かく見ていくと、「冷却」が最も長い時間を占める工程であることがわかります。射出や保圧、金型の開閉といった工程が秒単位で進む中、冷却には数十秒かかることもあり、全体のサイクルタイムの約50％以上を占めるケースもあります。
Jika kita memperhatikan proses dalam pembentukan injeksi secara mendetail, kita akan menemukan bahwa “pendinginan” merupakan tahap yang paling memakan waktu. Sementara proses seperti injeksi, tahan tekan, dan pembukaan/penutupan cetakan terjadi dalam hitungan detik, pendinginan bisa memakan waktu puluhan detik dan mencakup lebih dari 50% dari seluruh siklus pembentukan.
なぜ冷却が重要なのか？
冷却が不十分なまま製品を取り出してしまうと、変形や寸法ズレ、ヒケ、反り、離型不良などの不具合が発生しやすくなります。逆に、冷却設計が最適化されていれば、製品品質が安定し、サイクル短縮による生産性の向上も期待できます。冷却は、目に見えにくいが製品性能と直結する「裏方の主役」と言える存在です。
Jika produk dikeluarkan sebelum proses pendinginan selesai, kemungkinan besar akan terjadi cacat seperti deformasi, ketidaksesuaian dimensi, cekungan, warpage, atau kesulitan dalam pelepasan cetakan. Sebaliknya, jika pendinginan dirancang dengan optimal, kualitas produk akan stabil dan produktivitas dapat meningkat karena waktu siklus menjadi lebih singkat. Pendinginan adalah “pemeran utama yang tidak terlihat” yang sangat memengaruhi performa produk.
冷却の基本メカニズム
成形品の熱は、金型に埋め込まれた冷却水路を通じて冷却水に吸収され、外部へ排出されます。このときの要素としては、水温、流量、流速、流路の配置が重要です。冷却水が金型内で均一に循環しないと、冷却ムラが生じてしまい、表面仕上げの不均一や寸法不良の原因になります。
Panas dari produk cetakan diserap oleh air pendingin melalui saluran pendingin yang tertanam di dalam cetakan dan dibuang ke luar. Faktor penting dalam proses ini adalah suhu air, volume aliran, kecepatan aliran, dan posisi jalur air. Jika air pendingin tidak bersirkulasi secara merata di dalam cetakan, maka akan terjadi ketidakseimbangan pendinginan yang menyebabkan ketidaksempurnaan permukaan atau kesalahan dimensi.
設計上の重要ポイント
効果的な冷却系を設計するには、以下のような観点が重要です。
冷却水路の配置と深さ：製品形状や肉厚に応じて、冷却水路の間隔・位置・深さを変えることで、熱のバランスよく逃がすことができます。
水温と流量の管理：適切な温度で一定流量を確保することで、金型内全体の温度バランスを維持できます。
材料との相性：樹脂の熱伝導率や結晶性に応じた冷却設計が求められます。例えばPBTなどの結晶性樹脂は急冷すると反りやすく、緩冷却が望まれます。
Untuk merancang sistem pendingin yang efektif, berikut adalah poin penting yang perlu diperhatikan:
Posisi dan kedalaman jalur air: Dengan menyesuaikan posisi, jarak, dan kedalaman jalur pendingin berdasarkan bentuk dan ketebalan produk, panas dapat dibuang secara merata.
Manajemen suhu dan volume aliran air: Menjaga suhu dan aliran yang stabil memungkinkan keseimbangan termal di seluruh cetakan.
Kesesuaian dengan bahan: Desain pendinginan harus disesuaikan dengan karakteristik resin. Misalnya, resin kristalin seperti PBT mudah mengalami warpage jika didinginkan terlalu cepat, sehingga pendinginan lambat lebih disarankan.
実習生への教育ポイント
冷却は成形機の外観からは見えないため、実習生にとって理解が難しい工程の一つです。教える際は、次のような観察を通じて「冷却と製品結果の関係性」を可視化することが有効です。
成形直後の製品が柔らかく変形していないか？
金型の表面温度が均一か？
成形不良（反り・ヒケ）が冷却設計と関係しそうか？
また、ホース接続部の漏れチェックや、チラーや冷却水ポンプの状態確認など、日常点検も合わせて教育することが大切です。
Karena pendinginan adalah proses yang tidak terlihat langsung, ini menjadi salah satu bagian yang sulit dipahami oleh pemagang. Dalam pelatihan, efektif untuk mengajarkan hubungan antara pendinginan dan hasil produk melalui pengamatan berikut:
Apakah produk berubah bentuk segera setelah dikeluarkan?
Apakah suhu permukaan cetakan merata?
Apakah cacat seperti warpage atau sink mark berhubungan dengan desain pendinginan?
Selain itu, pendidikan dasar juga harus mencakup pemeriksaan rutin terhadap sambungan selang air, kondisi chiller, dan pompa pendingin.
今後の応用に向けて
最近では、3D冷却回路やモールド温調解析などを活用した高精度な冷却設計が進んでいます。こうした技術を現場で使いこなすには、基本の理屈と現象をしっかり理解しておくことが必要です。実習生には、まずは温度と品質の関係性を日常の業務で体感させることから始めるとよいでしょう。
Saat ini, semakin banyak produsen cetakan dan mesin injeksi yang menggunakan teknologi canggih seperti saluran pendingin 3D dan analisis termal cetakan. Untuk dapat menguasai teknologi ini di lapangan, pemahaman dasar tentang prinsip dan fenomena pendinginan sangat penting. Bagi pemagang, pembelajaran sebaiknya dimulai dari pengalaman langsung mengenai hubungan antara suhu dan kualitas produk.
▶ Vol.9では、冷却不足によって起こる反りや寸法不良について詳しく解説します。
＼他の投稿もぜひご覧ください／▶ プラスチック成形の用語と例文集
▶ 技能実習生に役立つプラスチック成形ガイド
▶ 実習生だった私が、今は“送り出す側”に──MASAYUKIの原点
▶ この人材に会ってほしい──インドネシアからの挑戦者たち
▶ いきなりインドネシア人WEBサイト
▶ SNSでも発信中！
Facebook：https://www.facebook.com/ikinariindonesia/
Instagram：https://www.instagram.com/ikinariindonesia/
LinkedIn：https://www.linkedin.com/in/hiroshi-iwasaki/
