木材製品の成形に関する注意事項

電気木材（フェノール樹脂）の成形は成熟したプロセスであるが、高品質、外観が良く、性能が安定した製品を生産するには、材料特性、金型設計とプロセスパラメータに対して深い理解が必要である。以下は電気木材製品の成形過程において特に注意しなければならない重要な事項であり、材料処理、金型設計、成形技術、安全生産の4つの方面に分けることができる。

一、材料処理と準備

保管と防湿：

電気木材原料は吸湿性を有する。日陰乾燥所に密封して保管しなければならない。

湿気を受けた原料は製品の表面に銀の紋様、気泡が現れ、流動性が悪くなり、電気性能と機械強度が低下する。

提案：使用前に80-100°Cのオーブンで1-2時間予熱する。これにより、水分を除去するだけでなく、成形サイクルを短縮し、流動性を改善することができます。

ウォームアップの重要性：

予熱は圧縮成形と伝達成形において重要なステップである。

メリット：

硬化時間を短縮し、生産性を向上させる。

成形に必要な圧力を下げ、金型と設備を保護する。

材料の流動性を高め、製品密度をより均一にし、引っ込みと内応力を減少させる。

高温キャビティへの冷媒の侵入による表面欠陥を回避する。

重量管理：

製品の体積と密度に基づいて、型当たりの使用量を正確に測定しなければならない。

材料が少ない：充填不足、製品の緩み、材料不足を招く。

材料が多い：飛辺が厚すぎて、後加工の負担が増えて、金型やプレスを破壊することもあります。

二、金型設計とメンテナンス

金型材料と硬度：

電気木材の成形は高温高圧下で行われ、材料は金型に摩耗作用がある。金型は良質な金型鋼（S 136、H 13など）を選択し、高硬度熱処理（HRC 52以上）を行うべきである。

表面処理と研磨：

キャビティ表面は、高光沢研磨または硬クロムめっきを行う必要があります。

目的：

光沢のある物品表面が得られる。

型抜き抵抗を低減し、突き出しが容易になる。

樹脂の型付きを防止し、金型の寿命を延長する。

加熱システム：

金型には均一で効率的な加熱システム（通常は電熱棒）が必要です。

温度均一性は品質を保証する鍵である。温度差が大きいと製品の局所的な「過熟」（焦げ、発泡）または「未熟」（硬化不足）を招き、反り、亀裂、性能の不均一を引き起こす。

排気タンクの設計：

電気木材は硬化反応中に水蒸気と低分子揮発物を発生する。

金型分離面、ピン位置などに適切な排気溝を開設しなければならない。

排気ガスの出が悪いと、製品に気泡、材料不足、焦げ（内部ガス圧縮による昇温）などの欠陥が発生する。

離型勾配と突き出しシステム：

電気木材製品の収縮率は小さいが、スムーズな離型を保証するためには、十分な離型勾配（通常1°以上）を設計しなければならない。

突き出しシステム（天針、天板）はバランスを設計し、白出し、突き出し割れ、製品の変形を避けるべきである。

三、成形プロセスパラメータ制御

これは現場操作の核心であり、「温度、圧力、時間」の3つの要素を正確に制御する必要がある。

成形温度：

原料番号と製品の厚さに応じて、通常は150°C ~ 185°Cの範囲である。

温度が低すぎる：流動性が悪く、硬化が遅く、製品の表面に光がなく、力学性能が悪い。

温度が高すぎる：材料が早すぎる硬化（架橋反応が速すぎる）、充填不満を引き起こす、あるいは製品の変色、焦げ、発泡、さらには樹脂とフィラーの分解を引き起こす。

成形圧力：

圧縮成形圧力：通常20〜40 MPaである。

射出成形圧力：通常は80〜150 MPaである。

圧力不足：製品構造が緩み、気泡が発生し、寸法が不安定である。

圧力が高すぎる：飛辺が厚すぎ、エネルギー消費が大きく、金型と機械に追加の摩耗をもたらし、インサートを損傷する可能性がある。

硬化時間（保温時間）：

材料が完全に硬化するまで圧力と温度をキャビティ内に保持する時間を指す。

時間は製品の最も厚い壁の2乗に依存します。壁が厚いほど、時間が長くなります。

時間不足（「未熟」）：製品の硬化が不完全であり、機械強度が低く、耐熱性が悪く、電気絶縁性が劣化し、表面がべとべとして現れる。製品は突き出しや後加工の際に反り、泡立ち、亀裂が発生しやすい。

時間が長すぎる（「過熟」）：生産効率が低下し、エネルギー消費が増加し、製品の変色、脆化、さらには炭化を引き起こす可能性がある。

型締と排気操作：

圧縮成形では、型締の初期に「排気操作」、すなわち型締-やや開-再型締の過程を採用して、型内の空気と揮発物を排出することができる。

四、安全生産と環境保護

通気と保護：

電気木材は高温でフェノールやホルムアルデヒドなどの刺激性ガスを放出する。

生産現場は良好な換気を維持しなければならず、作業員は必要な防護用品（例えばマスク）を着用しなければならない。

高温の金型や製品には絶対に手を触れないでください。

防火・防熱：

電気木材の原料と製品はすべて可燃物であり、作業場内では火気を厳禁する。

金型と加熱システムの表面温度は極めて高く、防護カバーと警告標識を設置し、やけどを防止しなければならない。

フランジと廃棄物の処理：

成形後に発生したフランジと廃棄物の材質は硬く脆く、破砕後の回収利用ができ、一定の割合（例えば5%-10%）で新材料に混ぜて使用し、コストを削減する。しかし、回収材の割合が高すぎると製品の性能と表面品質に影響を与えることに注意しなければならない。

要約：迅速な問題のチェックリスト

現象の可能性のある原因

表面に気泡、銀紋原料の湿気、予熱不足、温度高すぎ、圧力不足、排気不良

充填不足（材料不足）材料重量不足、温度低すぎ／高すぎ（早期硬化）、流動性差、圧力不足

フランジ厚すぎ材料重量過多、型締力不足、金型摩耗、圧力高すぎ

製品の反り変形硬化ムラ（金型温度ムラ）、突き出しムラ、硬化時間不足（「未熟」）

製品の割れ離型勾配不足、突出力の不均一または過大、インサートの設計不適切、硬化しすぎ（「過熟」で脆くなる）

表面に光沢がない、粘着性のある金型の温度が低すぎる、金型の表面が粗い、硬化時間が不足している、原料の問題

焦げ、色むら金型温度が高すぎ、排気ガスが滞り、硬化時間が長すぎる

以上の注意事項を把握し、実際の生産経験と合わせて微調整を行うことは、高品質電気木材製品の安定生産の鍵である。