プラ太郎

特級プラスチック成形技能士 | 2級 1級 特級 全て1発合格 | 自宅に射出成形機を持つ射出成形マニア | 射出成形工場勤務サラリーマン | 副業:機械販売修理・ウェブサイト運営(電子書籍「技能検定 合格マニュアル」販売)・ミスミ様、マジン様業務委託契約・ものづくり企業コンサル+ウェブサイトマーケティング数社契約中 | 電気工事と英語好き | Toeic800点

実技試験 参考資料

技能検定 射出成形作業 成形不良のまとめ 原因と対策 一覧表

 

射出成形における成形不良

成形不良の種類ごとに、発生要因を3つにわけて詳しく解説しています。

  • 成形機・成形条件
  • 金型
  • 原料

 

1.ショートショット

溶融した樹脂が金型内で、完全に充填されないまま、冷却固化してしまう事象。

製品の一部が欠けてしまっている不良です。

射出圧力不足や、充填不足が原因です。

成形機・成形条件による要因

成形機・成形条件による要因 対策
計量不足 計量を増やす
射出圧力が低い 射出圧力を高める
射出速度が遅い 射出速度を上げる
加熱筒温度が低い 加熱筒温度を上げる。

 

金型による要因

金型による要因 対策
ガス逃げ不良 ガスベントを清掃する
ゆっくり充填し、ガス逃げを良くする
金型温度が低い 金型温度を上げる
ゲートバランスが悪い
(多点ゲート型)
ゲートバランスを再設計

 

原料による要因

原料による要因 対策
原料ロット変更(MFRの違い)
↳流れが悪くなった
射出圧力を上げる
射出速度を上げる
加熱筒温度を上げる
金型温度を上げる

 

 

2.バリ

金型のキャビコアの合わせ面(PL)、入子、エジェクターピン等の隙間に溶融樹脂が流れ込み、製品に余分なマクが張り出る事象。

過充填や、金型の消耗が原因です。

成形機・成形条件による要因

成形機・成形条件による要因 対策
計量が多い 計量を減らす
射出圧力が高い 射出圧力を下げる
保圧が高い 保圧を下げる
保圧時間が長い 保圧時間を下げる
V-P切換え位置が遅い V-P切換え位置を手前にする
加熱筒温度が高い 加熱筒温度を下げる
型締力不足 型締力を上げる

 

金型による要因

金型による要因 対策
金型の合わせが悪い 合わせの修正
金型の合わせ面(PL)の当たり不一致 当たり修正
摺動部の摩耗 痩せた部分を溶接し、加工し直し
入れ子の摩耗 入れ子の修正か再作成
金型のメンテナンス不足 定期メンテナンスの強化

 

原料による要因

原料による要因 対策
原料ロット変更(MFRの違い)
↳流れが良くなった
 

射出圧力を下げる

保圧を下げる
保圧時間を下げる
金型温度を下げる
粉砕材の含有量変更
↳粉砕材の割合が減り、樹脂密度が上がった
混合比の確認

 

 

3.ヒケ

ヒケは成形不良の中で最も多く発生し、解決するのはなかなか難しい。

成形品の肉厚部や、流動末端で、製品表面が凹んでしまう事象です。

原因は、体積の収縮です。

【ヒケのメカニズム】

  1. 樹脂が、金型内に充填される
  2. 金型に接している表面から固化が始まる(内側は熱いまま)
  3. プラスチックの収縮する性質により、内側の熱い樹脂が収縮する
  4. 表面が凹む

【ヒケの対策】

  • 収縮分を補う様に、保圧を十分にかける。
  • 冷却時間を長くすることで、表面の固化を強くする

 

成形機・成形条件による要因

成形機・成形条件による要因 対策
射出圧力が低い 射出圧力を上げる
保圧が低い 保圧を上げる
保圧時間が短い 保圧時間を伸ばす
V-P切換え位置が早い V-P切換え位置を遅くする
冷却時間が短い 冷却時間を伸ばす
ノズル先端の潰れによる圧力損失 ノズル先端を確認し、手直しする

 

金型による要因

金型による要因 対策
金型冷却が不均一
↳金型回路の詰まり
水管内のエアパージ
 ↳水管が不足 冷却能力を上げる、水管を追加する
製品の肉厚が厚い 肉盗みを追加する

 

原料による要因

原料による要因 対策
結晶性樹脂はヒケやすい 保圧を上げる
保圧時間を上げる
冷却時間を増やす

 

 

4.シルバーストリーク

製品の表面に樹脂原料の流れ方向にそって、銀白色のすじが発生する事象。

原料の乾燥不足や、ガスの巻き込みが原因です。

成形機・成形条件による要因

  1. 可塑化不良(背圧が低い)
  2. 可塑化不良(スクリュウ回転が速すぎ)
  3. 可塑化不良(滞留時間が長い)
  4. スクリュウサックバックによるエアの巻き込み
  5. 射出速度が速い

<対策>

  1. 可塑化再設定(背圧を上げる)
  2. 可塑化再設定(スクリュウ回転の適正化)
  3. 可塑化再設定(成形機シリンダー径の再設定、成形機の再選定)
  4. スクリュウサックバック量を減らす
  5. 射出速度を下げる

金型による要因

  1. ゲート位置が不適切
  2. コールドスラグ溜まりが小さい
  3. ガスベント不良
  4. メンテナンス不良

<対策>

  1. ゲート位置を再設定
  2. コールドスラグ溜まりを再設計
  3. ガスベントの適正配置また再設定
  4. メンテナンスをする

原料による要因

  1. 原料の乾燥不足
  2. 原料の加熱分解
  3. 再生材使用過多

<対策>

  1. 原料の適正な予備乾燥
  2. 原料の滞留時間を加味した原料再設定
  3. 再生材使用の再設定

 

5.フローマーク

溶解樹脂が金型内を流れる時、流動性が悪く金型の表面に触れる所と触れない所ができると、

ゲート中心に円輪状の縞模様が発生する事象。

成形機・成形条件による要因

  1. 射出速度が遅い
  2. 射出圧力不足
  3. 保圧が低い
  4. シリンダー温度が低い
  5. クッション量が少ない

<対策>

  1. 射出速度を上げる
  2. 射出圧力を上げる
  3. 保圧を上げる
  4. シリンダー温度を再設定
  5. クッション量を再設定

金型による要因

  1. 金型の冷却が不適当
  2. コールドスラグ溜まりが少ない
  3. ゲート径が小さい

<対策>

  1. 金型の冷却回路を再設計
  2. コールドスラグ溜まりを再設定
  3. ゲート径を適正化

原料による要因

  1. 原料の特性

<対策>

  1. 流れの良い原料に変更

 

6.黒状(ブラックストリーク)、ヤケ

黒状:製品内に縞模様や黒点が発生する事象。

加熱筒内で滞留する樹脂が炭化したり、外部から入ったゴミが原因です。

ヤケ:金型内のガスベント不良により、逃げ場がなくなったガスが高温高圧になり製品が黒く焼ける事象。

ガスベントの潰れや、袋小路のガス逃げ不良が原因です。

成形機・成形条件による要因

  1. シリンダーの滞留時間が長い
  2. 射出圧力が高い
  3. 射出速度が速い
  4. シリンダー・スクリュウに傷

<対策>

  1. シリンダー径を再設定、成形機の再選定
  2. 射出圧力を低くする
  3. 射出速度そ遅くする
  4. シリンダー・スクリュウのメンテナンス、修正

金型による要因

  1. ガスベント不足
  2. 金型内に油等の付着
  3. 金型メンテナンス不足

<対策>

  1. ガスベントの適正配置、追加
  2. 金型の点検
  3. 金型のメンテナンス

原料による要因

  1. 添加剤等の加熱分解
  2. 異種材、ゴミの混入

<対策>

  1. 原料の再検討
  2. 原料投入ラインの点検

 

7.ウエルドライン

金型内でピンなどの周囲を流れ、2つ以上に分かれた流れが再び合流した時、樹脂の温度が下がってしまい、完全に融合しないで、糸状の模様が発生する事象。

射出速度が遅いことや、合流部のガス逃げ不良などが原因です。

成形機・成形条件による事象

  1. 射出速度が遅い
  2. シリンダー温度が低い

<対策>

  1. 射出速度を上げる
  2. シリンダー温度を上げる

金型による事象

  1. 金型温度が低い
  2. ゲート形状(多点ゲート)
  3. ガスベント不良
  4. 樹脂の流れ方が悪い

<対策>

  1. 金型温度を上げる
  2. ゲート形状を再設計
  3. ガスベントを再設定、追加
  4. ゲート径やゲート位置を変更し、樹脂の流れ方を再設計

原料による要因

  1. 樹脂の流れが悪い

<対策>

  1. 原料の変更(流れの良い樹脂に変更)

 

8.ソリ、曲がり、ネジレ

金型から取出した時に製品が変形する事象。

キャビコアの温度差による収縮度の違いや、離型トラブルが原因です。

成形機・成形条件による要因

  1. 射出圧力が高い
  2. 保圧が高い
  3. 冷却時間が短い
  4. シリンダー温度が低い
  5. 突出し速度が速い

<対策>

  1. 射出圧力を低くする
  2. 保圧を低くする
  3. 冷却時間を伸ばす
  4. シリンダー温度を上げる
  5. 突出し速度を低くする

金型による要因

  1. 離型不良
  2. 冷却不均一
  3. 突出し不良

<対策>

  1. 離型しりくい部分を修正(磨き、抜け勾配の再設定)
  2. 冷却回路の再設計
  3. 突出しバランスを再設定

原料による要因

  1. 原料の収縮率が高い

<対策>

  1. 原料変更

 

9.ボイド(真空ボイド)、気泡

ボイド(真空ボイド):製品肉厚部に発生する空洞のこと。

肉厚部の外側は先に冷却固化しますが、内側は遅れて固化します。この時外側に引っ張られて内側に空洞ができます。(空洞は真空になります。)

ヒケは、表面が収縮で凹みます。対して、ボイドは、内側が凹み真空の空洞になります。

肉厚部の収縮や、充填不足が原因です。

 

気泡:可塑化時のエア巻き込みなどによる気泡のこと。

製品内にエアが入ってします事象。(こちらは真空ではなく空気の混入です。)

計量時のエア巻き込みや、ガス逃げ不良が原因です。

 

成形機・成形条件による要因

  1. 保圧が低い
  2. 保圧時間が短い
  3. ゲートシール時間の設定が短い
  4. 空気、ガスの巻き込み
  5. 可塑化不良(背圧不足)
  6. 可塑化不良(回転数が速い)

<対策>

  1. 保圧を上げる
  2. 保圧時間を上げる
  3. ゲートシール時間を再設定
  4. ノズルタッチ部、ホットランナーバルブなど、空気やガスの混入箇所の点検修理
  5. 可塑化適正化(背圧を上げる)
  6. 可塑化適正化(エア巻き込みを避けるため回転を適正化)

金型のよる要因

  1. ガスベント不良
  2. 製品肉厚部の設計変更

<対策>

  1. ガスベントの再設計、追加
  2. 製品肉厚部の設計変更(肉盗み)

原料による要因

  1. 乾燥不良

<対策>

  1. 乾燥時間、温度の適正管理

 

 

10.クレージング(ヒビ)、クラッキング(ワレ)

クレージング:製品の表面に細かいヒビが入る事象。

残留応力により、後日、弾性限界になり、ヒビが入ります。

クラッキング:製品の一部が割れてしまう事象です。

 

金型の設計ミスによる、無理な離型も要因です。

2次加工(塗装・接着剤)が要因となることもあります。

 

成形機・成形条件による要因

  1. 射出圧力が高い
  2. 保圧が高い

<対策>

  1. 射出圧力を低くする
  2. 保圧を低くする

金型による要因

  1. 離型不良
  2. 突出し不良

<対策>

  1. 離型不良箇所の磨き強化、抜け勾配の再設定
  2. 突出しバランスを再設計

原料による要因

  1. GPPS、PMMAは発生しやすい。ABS、HIPSはワレでなく白化する場合がある

<対策>

  1. 原料の特性を把握した上で原料選定する

 

技能検定 射出成形作業
合格 対策は こちらから⇓

実技試験まとめ

技能検定 射出成形作業 1級2級 実技試験 合格対策

続きを見る

学科試験まとめ

技能検定 射出成形作業 学科試験 1級 2級 合格対策

続きを見る

おすすめコンテンツ

技能検定参考書のご紹介

-実技試験 参考資料

Copyright© 射出成形作業 技能検定 1級2級合格対策 プラスチックファン・Plastic Fan , 2022 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.