射出成形の欠陥にはさまざまな「症状」があるように見えますが、一般的には、材料の状態 (乾燥/汚染/劣化)、金型の状態 (ベント/ゲート/冷却/フィット)、成形プロセスのパラメータ (温度/速度/圧力/時間)、および装置の状態 (クランプ力/チェック リング/計量と混合) という 4 つの主要な変数に関連しています。

以下では、エンジニアがまとめた事項をもとに、それぞれの不具合について、典型的な現象(共通の原因)と解決策を説明します。

I. よくある欠陥と対策

1) 引きずり跡(擦り傷/引きずり跡)

射出成形の欠陥 - 引きずり跡

現象: 排出方向に沿った傷や白っぽい筋。ドラフト不足、深いキャビティ、凹凸のある表面、または排出部が不均一な場合によく発生します。

一般的な原因:

  • 不十分なドラフト角度または局所的なアンダーカット
  • 金型表面の粗さ、深いテクスチャ、炭素の蓄積、または錆
  • 過剰な射出/充填圧力による固着
  • 排出が不均一、排出が過剰 スピードまたは早期排出

ソリューション:

  • 金型: ドラフト角度を大きくし、表面を研磨または再テクスチャし、エジェクタ ピン/スリーブ エジェクタ/エア エジェクタを追加し、干渉がないか確認します。
  • プロセス: 充填圧力/時間を減らし、金型温度を下げるか冷却時間を延ばし、エジェクタ速度を最適化します (最初はゆっくり始めて、その後速くします)。
  • 材質: 樹脂が付着していないことを確認します。必要に応じてグレードを調整するか、離型剤を慎重に使用します。

2) ウェルドライン(ニットライン/フュージョンライン)

射出成形欠陥 - ウェルドライン

現象: 二つの溶融先端が合流する箇所に目に見える線が現れます。特に透明部品では、外観が悪化し、強度が低下します。

一般的な原因:

  • 溶融温度または金型温度が低いため、融合が不良になる
  • 注入速度が遅い、または圧力が不十分
  • 換気が悪く、合流地点に空気が閉じ込められる
  • ゲート位置が悪く、逆方向のフローフロントが生じる

ソリューション:

  • プロセス: 溶融樹脂と金型の温度を上げ、射出速度を上げ、第 1 段階の圧力を上げ、必要に応じて保圧を高め、ゲートの位置を調整します。
  • 金型: 溶接ラインの位置での通気を改善し、オーバーフロー ウェルを追加し、ゲート設計を最適化するか、複数のゲートや連続ゲートを使用します。
  • 材質: 加水分解や揮発性物質を避けるため、適切な乾燥を行ってください。

3) 不一致(段差/パーティングラインオフセット)

射出成形欠陥 - 不一致

現象: パーティング ラインまたはインサート インターフェースに目立つ段差がある。

一般的な原因:

  • ガイド部品の摩耗またはインサートの位置不良
  • 不十分な型締力または過剰な射出圧力
  • パーティング面の破片が金型の完全な閉鎖を妨げている

ソリューション:

  • 金型: 寸法を調整し、ガイドピン、ブッシング、位置決めリング、インサートの位置を確認し、パーティング面を修復します。
  • マシン/プロセス: 型締め力を増やすか、ピーク射出圧力を下げる; V/P 切り替えを最適化します。
  • 品質管理: 問題が一貫しているか (金型関連)、ランダムであるか (プロセス関連) を判断します。

4) グロスマーク(光沢斑点・テカリ)

射出成形欠陥 - 光沢マーク

現象: 局所的な領域は、ゲート付近や厚い部分から薄い部分への遷移部分など、周囲の表面よりも光沢があるように見えます。

一般的な原因:

  • 過度のせん断(高速、小さなゲート)
  • 過剰な梱包圧力/時間
  • 金型温度の不均一性または表面仕上げの不均一性

ソリューション:

  • プロセス: 多段射出速度を使用し、保圧/時間を削減し、V/P 切り替えを最適化します。
  • 金型: ゲートのタイプ/サイズを変更し、冷却の均一性を改善し、表面仕上げを標準化します。
  • 材質: 安定した乾燥性と材料流動性を確保します。

5) 気泡(ボイド/真空ボイド)

射出成形の欠陥 - 気泡

現象: 内部または表面の気泡。透明部分では目視可能。厚い部分には空洞が現れる場合があります。

一般的な原因:

  • 水分または揮発性物質
  • 高い射出速度と不十分な通気による空気の閉じ込め
  • 不十分な充填による真空ボイドの発生

ソリューション:

  • 材質: 厳格な乾燥制御、再粉砕比率の管理。
  • プロセス: 保圧/時間を増やし、ゲートの凍結を遅らせ、射出速度を調整し、背圧を上げます。
  • 金型: ベントを改善し、オーバーフロー ウェルを追加し、ゲート/ランナー レイアウトを最適化します。

6) ヒケ(ひけ跡/凹み)

射出成形の欠陥 - ヒケ

現象: 通常はリブ、ボス、または厚いセクションの後ろにある表面のくぼみ。

一般的な原因:

  • 壁厚の過度なばらつき
  • 不十分なパッキングまたは早期ゲート凍結
  • 溶融温度が高い、またはサイクル時間が短い

ソリューション:

  • 設計: 均一な壁の厚さを維持し、リブの厚さを最適化し、厚い部分を抜きます。
  • 金型: ゲートのサイズを大きくするか、ゲートの位置を調整して、厚い部分の冷却を改善します。
  • プロセス: 保圧/時間を増やし、金型温度を調整し、V/P 切り替えを最適化します。

射出成形におけるヒケに関するより詳細なガイドについては、以下をご覧ください。 射出成形におけるヒケ:原因と解決策

7) 金型跡(テクスチャ転写の問題/表面パターンの跡)

射出成形の欠陥 - 金型の跡

現象: 表面の質感の転写が不均一であったり、光沢や鈍さが不均一であったりします。

一般的な原因:

  • 金型表面の状態が悪い(炭素、腐食、残留物)
  • 不均一な冷却
  • 大きなプロセス変動

ソリューション:

  • 金型のメンテナンス: 金型の表面を清掃して磨き、炭素の蓄積を除去します。
  • 温度制御:金型温度を安定させます。
  • プロセス: 射出と充填を安定させ、必要に応じて金型温度を調整します。

8) フラッシュ(バリ/オーバーフロー)

射出成形の欠陥 - バリ

現象: パーティング ライン、エジェクタ ピン ホール、またはインサート ギャップの余分な材料を薄くします。

一般的な原因:

  • クランプ力不足
  • 過剰な射出圧力または充填圧力
  • 摩耗したパーティング面

ソリューション:

  • 機械/プロセス: 型締め力を増やし、ピーク射出圧力を下げ、パッキングを減らし、溶融温度を下げます。
  • 金型: 分割面を修復し、破片を除去し、通気口の深さを調整し、金型のサポートを確認します。

射出成形におけるバリに関するより詳細なガイドについては、以下をご覧ください。 射出成形におけるバリ:原因、解決策、そして実際の事例

9) 焼け跡(焦げ跡)

射出成形の欠陥 - 焼け跡

現象: 充填終了部分に茶色または黒色の跡が残り、焦げた臭いがすることがよくあります。

一般的な原因:

  • 閉じ込められた空気が圧縮され、点火される(ディーゼル効果)
  • 通気が悪い
  • 射出速度または溶融温度が高すぎる
  • 長時間滞留による劣化物質

ソリューション:

  • カビ: 通気性を改善し、オーバーフローウェルを追加します。
  • プロセス: 充填終了速度を下げ、溶融温度/背圧を下げ、滞留時間を短縮します。
  • 材質: 適切に乾燥させてください。

10) ゲートガスマーク(ゲートブラッシュ/シルバーストリーク)

射出成形欠陥 - ゲートガス痕

現象: ゲートの近くに白っぽい、曇った、または銀色の縞模様があります。

一般的な原因:

  • 湿気または揮発性物質(銀色の縞模様)
  • ゲートのせん断応力(ゲートブラッシュ)
  • ゲートが小さい、速度が速すぎる、またはパッキングが多すぎる
  • ノズルの漏れまたはクッションの不安定さ

ソリューション:

  • 根本原因を区別する:
    • 流れに沿った銀色の筋:乾燥を確認してください。
    • ゲートの周りの白いリング: せん断とゲートの設計を確認します。
  • 乾燥を改善するには、ノズルと供給システムをチェックします。
  • ゲート付近のせん断を減らし、金型温度を調整します。
  • ゲートのサイズと設計を最適化します。

11) 孔食(ピンホール/表面多孔性)

射出成形欠陥 - 孔食

現象: 小さな穴または表面がざらざらした部分。

一般的な原因:

  • 材料汚染
  • 水分または閉じ込められた微量ガス
  • 金型温度が低い
  • 金型表面の腐食

ソリューション:

  • 材料: ホッパーと供給システムを清掃し、再粉砕比率を制御し、適切な乾燥を確保します。
  • カビ: 表面を清掃して修復し、通気性を改善します。
  • プロセス: 金型温度を上げ、射出速度を最適化し、必要に応じて背圧を上げます。

12) 反り(歪み)

射出成形欠陥 - 反り

現象: 成形後の曲がり、ねじれ、寸法不安定。

一般的な原因:

  • 不均一な冷却
  • 配向による不均一な収縮
  • 早期または不均一な排出

ソリューション:

  • 金型: 冷却のバランスをとり、必要に応じてゲートの位置を調整します。
  • プロセス: 過剰な充填と射出速度を低減し、冷却を延長し、V/P 切り替えを最適化します。
  • 設計: 壁の厚さを均一に保ち、広い平らな部分を適切に補強します。

13) スナップ機能ショートショット+ヒケ

スナップ機能ショートショット+ヒケ

現象: スナップ フィーチャでのショート ショットとルート領域のシンクの組み合わせ。

一般的な原因:

  • スナップチップの通気性が悪い
  • 長い流動距離
  • 早期のV/P切り替え
  • 早期ゲートフリーズ

ソリューション:

  • まずショートショットを解決します:
    • 射出速度/圧力を上げる
    • 溶融温度を上げる
    • 十分なショットサイズとクッションを確保する
    • 通気性を改善する
  • 次にシンクを解決します:
    • 充填圧力/時間の増加
    • 遅延ゲートフリーズ
    • 構造設計の最適化

14) 色の縞模様(色の変化/縞模様)

射出成形欠陥 - 色ムラ

現象: 色ムラ、縞、または混色の斑点。

一般的な原因:

  • バレルが適切にパージされていない
  • カラーマスターバッチの分散不良
  • 過度の温度による劣化

ソリューション:

  • 設備: 適切なパージ手順、ホッパーおよび乾燥機の清掃。
  • プロセス: 背圧とスクリュー速度を適切に増加し、色比を安定させ、溶融温度を下げます。
  • 材料管理: 再研磨を制御し、汚染を防止します。
  1. まず、欠陥が発生する場所を特定します。
  • 門の近くですか?
  • 塗り終わりに?
  • 厚い部分/リブ?
  • パーティングライン?
  • エジェクターピン領域?
  1. 次に、欠陥を分類します。
  • 充填関連: ショートショット、アンダーフィル、ウェルドライン、ミスマッチ、ピット
  • 梱包関連:ヒケ、気泡(真空ボイド)、光沢マーク(一部のケース)
  • ベント関連:焼け跡、ゲートガス跡、一部の溶接線
  • 離型関連:引きずり跡、反り(冷却不足または取り出しの問題による)
  • 材料/混合関連:色縞、汚染ピット、気泡(水分)
  1. 最後にパラメータを調整します(単純なものから複雑なものへ)。
  • 材料の乾燥と樹脂の状態を確認する
  • 金型の通気と冷却を確認する
  • 速度、圧力、温度、時間を微調整する
  • 最後に機械の状態を確認します(チェックリング、クランプ力など)

III. 実践的な実装のヒント2つ

  • 一度に 1 ~ 2 個の主要なパラメータのみを調整し、結果を記録します。
  • 欠陥とは常にその場所を関連付けてください。同じ欠陥でも、場所によって根本原因が異なる場合があります。