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COLUMN技術コラム

Tダイの構造を徹底解説!各部名称・役割・フィルム品質への影響までわかりやすく紹介

樹脂加工

Tダイは、プラスチックフィルムやシートを製造する際に

使用される重要な金型(ダイ)です。

押出機からお送られてきた溶融樹脂を均一な厚み・幅へ広げる

役割を担っており、Tダイの設計や調整によってフィルムの

品質は大きく左右されます。

しかし、【Tダイ内部はどうなっているのか?】

【どの部分が厚みを調整しているのか?】と疑問に持つ方も

多いのではないでしょうか。

この記事では、Tダイの基本構造から各部名称、それぞれの役割

品質との関係まで、初心者にもわかりやすく解説します。

■Tダイとは?

●Tダイとは、押出機で溶融した樹脂を横方向に均一に広げ

 シート状・フィルム上に押し出す為の金型です。

 正面から見るとアルファベットの【T】のような形状を

 している為、【Tダイ】と呼ばれています。

 主に以下の製品に使用されます。

・PPフィルム

・PEフィルム

・PETシート

・生分解性フィルム

・光学フィルム

・ラミネート基材

・建材シート

■Tダイの基本構造

●Tダイは大きく分けると、以下の構造で構成されています。

①ダイ入り口(インレット)

●押出機から送られてきた溶融樹脂が最初に入る部分です。

 ここでは樹脂を安定して受け入れる事が重要で流れが乱れると

 後工程に影響します。

※ポイント

・樹脂温度を維持する

・圧力を均一に保つ

・滞留を防ぐ

②マニホールド

●Tダイの中でも最も重要な部分です。

 ここでは樹脂を左右均等に分配し、ダイ全幅へ均一に流します。

※代表的な流路設計

◎コートハンガータイプ

 最も一般的。

 洋服のハンガーのような形状で、流量を均一化しやすい設計です。

 特徴としては、

・幅方向の厚みが安定

・高品質フィルム向け

・現在最も多く採用

◎フィッシュテールタイプ

 昔から使用される構造です。

 構造がシンプルですが、厚み調整はやや難しくなります。

 

 特徴としては、

・シンプル構造

・コストが低い

・小型装置向け

③ランド部

●マニホールドで広げられた樹脂が最終的に流れる部分です。

 ランド長さによって流れが安定します。

※ランドが長いほど

・流れが安定

・厚み精度向上

・圧力損失増加

※ランドが短い程

・圧力損失小

・流れやすい

・厚みムラが発生しやすい

④ダイリップ

●フィルムが最終的に押し出される出口部分です。

 フィルム厚みを決定する最重要ポイントになります。

※リップ間隔が

・狭い → フィルム厚みが薄い

・広い → フィルム厚みが厚い

 になります。

■リップ調整ボルト(デッケルボルト)

●ダイリップには数十本~数百本の調整ボルトが設置されています。

 このボルトを調整する事で、

・幅方向の厚みムラ

・エッジ部の厚み

・中央部の厚み

 等を細かく補正できます。

 熟練のオペレーターの経験が品質に大きく影響する工程です。

■ヒーター・温度制御部

●Tダイ全体にはヒーターが設置されています。

※役割

・樹脂温度を一定に保つ

・粘度変化を防ぐ

・流れを均一にする

 一般的には数ゾーンに分けて温度管理されています。

■Tダイ構造が品質に与える影響

●Tダイ構造や調整は、製品品質に直結します。

  構造部      品質への影響

・マニホールド :  幅方向の厚み

・ランド    :  流れの安定性

・ダイリップ  :   最終厚み

・リップ調整  :  厚みムラ改善

・温度制御   : ゲル・流れムラ防止

どれか一つでも適切に設計・管理されていないと、

・厚みムラ

・フローマーク

・ネックイン

・エッジビード

・ゲル

・ダイライン

 等の不良が発生する可能性があります。

■Tダイ設計で重要なポイント

●高品質なフィルムを製造する為には、

・樹脂に適した流路設計

・適度なランド長さ

・均一な温度管理

・リップ精度

・定期的な清掃、メンテナンス

 これらを総合的に管理する事が重要です。

 また、PP/PE/PET/PLA 等、樹脂によって最適な設計条件は

 異なる為、材料特性に応じたTダイ設計が求められます。

■まとめ

●Tダイは、押出成形において製品品質を左右する

 非常に重要な金型です。

 内部には、【マニホールド】【ランド】【ダイリップ】など

 それぞれ異なる役割を持つ構造があり、それらが連携する事で

 均一なフィルムやシートが製造されます。

 特にマニホールド設計やリップ調整、温度管理は、厚み精度や

 外観品質に直結する重要な要素です。

 Tダイの構造を理解する事は、押出成形技術やトラブル対策

 品質改善にも繋がります。

 フィルム成形やシート成形に携わる技術者にとって

 基本構造を正しく理解しておく事は大きな強みとなるでしょう。

指差す男性キャラと、フィルム成形のTダイ断面図。黒青背景に「Tダイの構造 徹底解説」、各部の日本語ラベル付き】