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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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

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)

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。
II.一般的なトラブルシューティング方法(推奨されるオンサイトアプローチ)
- 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?
- 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)
- 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。
