射出成形におけるバリとは何ですか?
フラッシュとは、溶融したプラスチックが金型キャビティから漏れ出し、本来は入るべきではない小さな隙間に流れ込む現象です。簡単に言えば、フラッシュとは、本来密閉されるべき金型部分が完全に閉じられておらず、溶融プラスチックが圧力によって押し出されてしまう状態を指します。通常、フラッシュは成形品の縁、パーティングライン、インサート、エジェクタピン、スライド遮断部、またはベント周辺に、余分なプラスチックの薄い層として現れます。
射出成形におけるバリの一般的な原因とその修正方法
1. 型締め力が不十分、または金型閉鎖が不安定
射出成形におけるバリの最も一般的な原因の一つは、型締め力の不足です。射出成形では、溶融したプラスチックが金型内に入ると、キャビティ内に圧力が生じます。この圧力が、機械と金型が安定して耐えられる型締め力を超えると、金型のパーティングラインがわずかに開き、プラスチックが漏れ出してバリが発生することがあります。
この種のバリは、部品の端やパーティングライン付近によく発生します。場合によっては、一箇所に限定されず、部品の複数の端に沿って発生することもあります。
例えば、上に示した黒色のサンプルでは、複数のエッジ部分に明らかなバリが発生しています。これは、局所的な遮断領域の損傷というよりも、型締め力不足や金型閉鎖の不安定さによって生じたバリである可能性が高いです。局所的な領域が1箇所だけ摩耗している場合は、通常、バリは一定の位置に集中します。複数のエッジに同時にバリが発生している場合は、キャビティ圧力が使用可能な型締め条件を超えていないかを確認することがより重要です。
考えられる解決策は次のとおりです。
- 機械のクランプ力が十分かどうか確認してください。
- 投影された部品面積とキャビティ圧力を計算します。
- 金型が完全に閉じているかどうか確認してください。
- 噴射圧力または保持圧力を適切に下げてください。
- 機械のプラテン、タイバー、金型取り付け部の安定性を確認してください。
バリを除去するために圧力を大きく下げることだけに頼らないことが重要です。圧力を下げすぎると、部品にショートショット、ヒケ、寸法不足、または溶接線の弱化が発生する可能性があります。より良いアプローチは、 機械トン数金型閉鎖条件とプロセス圧力が適切に一致し、安定した 射出成形生産.
2. 過剰な射出圧力、保持圧力、または射出速度
過度にアグレッシブなプロセス設定も、バリの一般的な原因です。過剰な射出圧力、高い保圧、または高速な射出速度は、溶融樹脂を金型遮断領域周辺の非常に小さな隙間に押し込む可能性があります。
これは金型試作中によく起こる現象です。部品を完全に充填したり、ヒケを改善したり、寸法を維持したりするために、技術者は圧力を上げたり、圧力を維持したりし続けることがあります。しかし、金型のシール性能が限られていたり、ベント、パーティングライン、インサート周辺に弱い部分があったりすると、高圧をかけるとすぐにバリが発生する可能性があります。
考えられる解決策は次のとおりです。
- 噴射圧力を適切に下げてください。
- 保持圧力を適切に下げるか、保持時間を短縮してください。
- 局所的な影響が過剰にならないよう、注入速度を調整してください。
- 射出から保持圧力への切り替えポイントを最適化する。
- 詰めすぎや過剰な梱包がないか確認してください。
工程調整には限界がある。バリが減っても、成形品にショートショット、ヒケ、寸法の不安定さなどが現れるようであれば、それは単に成形品の品質を犠牲にして問題を一時的に抑えたに過ぎず、根本的な解決策とは言えない。
3. 金型の摩耗または遮断嵌合不良
金型の摩耗は、量産におけるバリの非常に一般的な原因です。長期間の生産後、パーティング面、シャットオフ領域、インサートエッジ、 スライド, リフターまたは エジェクターピン 穴は摩耗する可能性があります。局所的な隙間が大きくなると、プロセス設定が大きく変更されていなくても、バリが発生する場合があります。
この種のフラッシュには通常、明確な特徴が一つあります。それは、発生する場所が固定されていることです。部品全体に発生するとは限りませんが、毎回同じ場所に現れます。
例えば、上に示したオレンジ色のリング状のサンプルでは、バリは部品全体に均一に発生するのではなく、内側の特定の一箇所に集中しています。これは、金型の摩耗や局所的な遮断不良を示唆しています。つまり、本当の問題は過剰な圧力ではない可能性があります。問題は、長期間の生産によってこの特定の箇所に隙間が生じ、圧力下で溶融プラスチックがその弱点から漏れ出していることです。
考えられる解決策は次のとおりです。
- 接合面にへこみ、摩耗、または異物がないか確認してください。
- 遮断面が正しく取り付けられているか確認してください。
- インサート、スライド、リフター、その他の可動部品に摩耗がないか点検してください。
- 局所的な遮断部分を修理するか、継手のクリアランスを再調整してください。
- 必要に応じて、摩耗したインサート、スライド、リフター、またはエジェクターピンを交換してください。
バリが金型摩耗によって発生している場合、圧力を下げ続けることは通常、一時的な解決策に過ぎません。安定した解決策は、金型の遮断部を修復して、金型が再び適切に密閉されるようにすることです。そうしないと、圧力をわずかに上げたり、材料の流動性を改善したりすると、バリが再発する可能性があります。
4. 通気口が深すぎる、または設計が不十分である
射出成形金型には、キャビティから空気や揮発性ガスを排出するために通気孔が必要です。しかし、通気孔が深すぎたり、広すぎたり、長期間の使用で大きくなったりすると、溶融プラスチックが通気孔部分に入り込み、バリが発生する可能性があります。
このタイプのバリは通常、ベント領域付近に発生します。材料の流動性が高い場合、溶融温度が高い場合、または射出速度が速い場合に発生しやすくなります。
考えられる解決策は次のとおりです。
- 通気口の深さと幅が適切かどうか確認してください。
- 長期間の使用による摩耗で通気孔が深くなっていないか確認してください。
- 深すぎる、または広すぎる換気構造を修正する。
- 材料の流動性に基づいて、通気口の設計を再評価する。
- 溶融温度、射出速度、または保持圧力を適切に下げてください。
材料を変更した後にのみ、バリが発生する場合があります。これは必ずしも金型が突然破損したことを意味するわけではありません。単に新しい材料の方が流動性が良く、元の通気孔の深さが現在の樹脂に対して深すぎるだけかもしれません。
5. 材料の流動性が高い、または溶融温度が高すぎる
材料自体もバリの発生に影響を与える可能性があります。一部のプラスチックは流動性が非常に高く、小さな隙間にも容易に入り込みます。溶融温度が高すぎると、材料の粘度がさらに低下し、薄いバリが発生しやすくなります。
この状況は、材料を変更したり、別のグレードの材料に切り替えたり、充填性を向上させるために溶融温度を上げたりした後によく発生します。以前はバリが発生しなかった隙間が、流量が増えると漏れ始めることがあります。
考えられる解決策は次のとおりです。
- 材料の流動性が現在の金型に適しているかどうかを確認してください。
- 溶融温度を適切に下げてください。
- 充填性を向上させるためだけに、溶融温度をむやみに上げることは避けてください。
- 通気口、分離面、遮断隙間を再評価してください。
- 必要に応じて、ゲート、通気口、または局所的な遮断構造を調整してください。
材料の流動性が良好であること自体は問題ではありませんが、既存の金型ギャップ、過剰なベント深さ、および遮断部の弱さを増幅させる可能性があります。そのため、材料変更後にバリが発生した場合は、プロセス設定だけを確認するのではなく、金型構造が新しい材料に適しているかどうかも確認する必要があります。
結論
射出成形におけるバリの一般的な原因としては、型締め力の不足、過剰な加工圧力や速度、金型の摩耗、深すぎる通気孔、および材料の流動性の高さなどが挙げられる。
バリの問題を解決する際、製造業者は単に圧力を下げるだけに頼るべきではありません。より確実なアプローチは、まず原因の種類を特定し、次にプロセスパラメータの調整、型締め条件の確認、金型の修理、または材料とベント設計の再評価を行うかどうかを判断することです。
射出成形不良に関する詳細については、以下をご覧ください。 射出成形における一般的な欠陥とその解決策。
