射出成形不良はランダムではありません。それぞれは特定の不均衡(熱、圧力、流動、時間)の目に見える兆候であり、原因に名前をつければ、それぞれに数分で済む対策があります。不良が高くつくのはその複雑さではなく、症状が消えるまでパラメータを闇雲に変える習慣です、それにより良い結果は再現不能になり、悪い結果は診断不能になります。
本ガイドは、射出成形の廃棄の背後にある6つの不良を扱います。
1. 不良マップ
| 不良 | 根本原因の系統 | 最初に引くレバー |
|---|---|---|
| ショートショット | 充填不足 | 溶融温度 / 射出速度 |
| へこみ | 厚肉部の収縮 | 肉厚設計(次に保圧) |
| そり | 内部応力 + 冷却不均一 | 冷却均衡(次に金型温度) |
| ウェルドライン | 完全に溶合しない溶融フロントの出会い | ゲート位置(次に溶融/金型温度) |
| 焦げ | 閉じ込め空気の発火(ディーゼル効果) | ベント(次に最終段階の速度) |
| ジェッティング | 自由噴流する溶融材、不良な流動フロント | ゲート形状 / 射出速度プロファイル |
2. ショートショット、型腔が充填されなかった
外観:部品が不完全、欠けたエッジ、充填されていないリブ、短くなった遠い壁。
原因:溶融温度が低すぎる;射出圧力または速度が低すぎる;肉厚に対して流動長が長すぎる;閉塞または過小のベントが背圧を作る;機械のショット容量またはトン数が限界;初期流動を塞ぐゲートのコールドスラッグ。
対策:樹脂窓内で溶融温度を上げる;射出圧力と充填速度を上げる;ベントが開いており正しい寸法であることを確認する;ゲートを再均衡して流動経路を短縮する;部品体積に対して機械容量を確認する。ショートショットがショット間で位置を移動するなら、機械または材料の問題を疑う;毎回同じ位置に出るなら、金型を疑う、ゲート位置、ベント、または流動制限。
3. へこみ、表面が内側に引き込まれる
外観:表面の局部なくぼみで、ほぼ常に内部の厚肉部の正面(ボス、リブの交差部、取付パッド)にあります。
原因:厚肉部が表面の固化後に冷却・収縮します。下の溶融材にはフィード経路が残っていないため、表面が内側に崩れます。典型的な発生源:外観面の裏側の厚いボス、リブの交差部、不均一な肉厚。
対策、まず設計:肉厚を公称値の±25%以内に保つ;厚い壁ではなく隣接肉厚の約60%のリブを使う;避けられない厚肉部を肉抜きする;最も厚い肉厚部がフル保圧の下で最後に充填されるようゲートを配置する。次に工程:保圧圧力と時間を上げる;その部分が均一に固化するよう冷却を改善する;全収縮を抑えるため溶融温度をわずかに下げる。
4. そり、部品が平らに置けない
外観:ねじれ、反り、カップ状、部品が平らに置けない、またはアセンブリと噛み合わない。
原因:内部応力に加えて冷却不均一。肉厚が大きく異なると、厚い領域がより長く熱を保持し、部品全体に差動収縮を生じます。ガラス充填樹脂は異方性収縮を加えます(繊維流動方向と横方向で異なる)、均一な肉厚でも平板をそらせます。部品が十分剛性になる前の早すぎる射出は、ハンドリング応力を加えます。
対策:金型の両半模が同じ速度で熱を奪うよう冷却回路を均衡化する;残留応力を減らすため金型温度を上げる;射出前の冷却時間を延ばす;充填樹脂では、繊維配向を均衡化するため流動方向とゲート位置を管理する;大型の平板の場合は、反りに抵抗するためわずかなアーチ状またはリブ構造を検討する。
5. ウェルドライン、二つのフロントが出会った所
外観:二つの溶融フロントが出会い不完全に溶合した表面の目に見える線またはノッチ。機械的に、溶接部は部品の最弱断面です。
原因:形状が流動を穴やリブの周りで分裂させ再結合させる;出会うフロントはわずかに冷却され、完全には溶合しません。深刻度は溶融温度、充填速度、金型温度、出会い点の閉じ込め空気に依存します。
対策:まず設計レバー(ウェルドラインを外観面および荷重面から移動させるゲート位置;肉厚の均一性;冷たいフロントが部品外で捕捉されるよう出会い点に配置されたオーバーフロー井。次に工程)高い溶融温度と金型温度、溶合改善のための速い充填、閉じ込め空気がフロントを冷やさないようベントを設けること。ウェルドラインが荷重を支えなければならないところでは、その必要がないよう再設計する。
6. 焦げ、ディーゼル効果
外観:焦げたまたは変色した斑点で、通常は最終充填位置にあり、時に銀色またはつや消しの縞を伴います。
原因:充填末端の閉じ込め空気が断熱圧縮され発火します、ディーゼル効果。根本原因は温度ではなくベントです:空気の逃げ場がないため、樹脂を焦がすまで加熱されます。
対策:最終充填位置のベントを改善する(深さとランド面積の両方が重要);最終充填段階で射出速度を下げる;圧力損失が過剰ならゲートまたはランナーを拡大する;オーバーフロー井を追加する。焦げは通常ベントだけで解決します、サイクルを遅くするのは第二の選択であり、最初ではありません。
7. ジェッティング、ミミズ状の外観不良
外観:表面のミミズ状または蛇状の凍結パターンで、通常はゲート近くにあります。
原因:溶融ジェットが漸進的流動フロントを形成せず自由な流れとして型腔を横切り、型腔が充填される前にその形状で固化します。典型的原因:ゲートが小さすぎるまたは位置が悪い、充填開始時の射出速度が高すぎる、または溶融温度が低い。
対策:ジェットが型腔壁またはコアピンに当たり即座にフロントを形成するようゲートを拡大または再配置する;低速で始まり加速する速度プロファイルを使う;溶融温度を上げる。ジェッティングはまずゲート設計の問題です、工程調整は補償しますが、ゲート形状こそが治療です。
8. 実際に機能する切り分け順序
材料から外側に向かって進み、一度に一つの変数だけを変更します:
- 材料:樹脂とグレードは正しいか?仕様通りに乾燥しているか(露点と時間)?色母粒の比率は正しいか?再生材からの汚染は?
- 温度:バレルプロファイル、ノズル、金型温度、実測値であり、設定値ではない
- 圧力:射出、保圧、背圧
- 速度と時間:射出プロファイル、保圧時間、冷却時間
- 金型状態:ベントの清浄、冷却回路の流れ、スライドとエジェクタの機能、パーティングラインの損傷なし
本ガイドのすべての不良は、一度に一つのことを変更して記録すれば、一つの規律あるサイクルで診断可能です。今まさにこれらの不良の一つと格闘しているなら、不良写真、部品形状、現在の工程表を送ってください、根本原因は通常、何かを切削する前に見えています。