射出成形の欠陥や異常は、最終的には射出成形品の品質に反映されます。射出成形品の欠陥は次の点に分類できます。
(1)製品の注入が不十分である。
(2)製品の点滅。
(3)製品内のヒケや気泡。
(4)製品のウェルドライン。
(5)脆い製品。
(6)プラスチックの変色。
(7)製品にシルバーの筋、模様、フローマークが見られる場合。
(8)プロダクトゲート付近の濁り。
(9)製品の反り、縮み。
(10)製品の寸法が不正確である場合。
(11)製品が金型に張り付いている。
(12)ランナーへの素材の付着。
(13)ノズルのよだれ。
以下に、各問題の原因と解決策について詳しく説明します。
1.-----不十分な製品注入を克服する方法
製品材料の不足は、多くの場合、金型キャビティを充填する前に材料が硬化することが原因ですが、他にも多くの理由があります。
(a) 機器の原因:
① ホッパー内の材料の中断。
② ホッパーネックの部分的または完全な詰まり。
③原料供給が不十分である。
④ 原料供給制御システムの異常動作。
⑤ 射出成形機の可塑化能力が小さすぎる。
⑥ 設備に起因する噴射サイクル異常。
(b)射出成形条件により次のような原因が発生します。
① 射出圧力が低すぎる。
② 射出サイクル中の射出圧力損失が大きすぎる。
③ 射出時間が短すぎる。
④ 全圧時間が短すぎる。
⑤ 射出速度が遅すぎる。
⑥ 金型キャビティ内の材料の流れの中断。
⑦充填率が不均一である。
⑧ 運転条件による噴射サイクルの異常。
(c) 温度による原因:
①バレル温度を上げる。
② ノズル温度を上げる。
③ ミリボルト計、熱電対、抵抗加熱コイル(または遠赤外線加熱装置)、加熱システムを点検してください。
④ 金型温度を上げる。
⑤ 金型温度制御装置を点検してください。
(d)カビの原因:
①ランナーが小さすぎる。
② ゲートが小さすぎる。
③ ノズル穴が小さすぎる。
④ 不当なゲート位置。
⑤ ゲート数が不足している。
⑥ 小さすぎるコールドスラグウェル。
⑦ 換気が不十分である。
⑧ 金型による射出サイクル異常。
(e)材質の原因:材質の流動性が悪い。
2.----- 製品の点滅とオーバーフローを克服する方法:
製品のフラッシングは金型の欠陥によって発生することが多く、その他の原因としては、ロック力を超える射出力、高すぎる材料温度、不十分な通気、過剰な供給、金型上の異物などが挙げられます。
(a) カビの問題:
① キャビティとコアがしっかりと閉じられていない。
② キャビティとコアの位置ずれ。
③ テンプレートが並列ではない。
④ テンプレートの変形。
⑤ 金型面に異物が落ちた。
⑥ 換気が不十分である。
⑦ 通気孔が大きすぎる。
⑧ 金型による射出サイクル異常。
(b) 機器の問題:
① 製品の投影面積が射出成形機の最大射出面積を超えている場合。
② 射出成形機テンプレートの設置調整が不適切。
③金型の取り付けが間違っている。
④ ロック力が維持できない。
⑤ 射出成形機のテンプレートが平行ではない。
⑥ タイバーの不均一な変形。
⑦ 設備に起因する噴射サイクル異常。
(c) 射出成形条件の問題:
① ロック力が低すぎる。
② 射出圧力が高すぎる。
③ 射出時間が長すぎる。
④ 全圧時間が長すぎる。
⑤ 射出速度が速すぎる。
⑥充填率が不均一である。
⑦ 金型キャビティ内の材料の流れが中断される。
⑧ オーバーフィード制御。
⑨ 運転条件による噴射サイクルの異常。
(d) 温度の問題:
①バレル温度が高すぎる。
② ノズル温度が高すぎる。
③ 金型温度が高すぎる。
(e) 機器の問題:
① 射出成形機の可塑化能力を高める。
② 噴射サイクルを正常にする。
(f) 冷却条件の問題:
① 金型内の部品の冷却時間が長すぎるため、外側から内側への収縮を避け、金型の冷却時間を短縮します。
②部品をお湯で冷やします。
3.----- 製品のヒケやブローホールを避ける方法
製品のヒケは通常、製品にかかる力が不十分であること、材料の充填が不十分であること、製品設計が不合理であることが原因であり、薄肉近くの厚肉部品によく発生します。ブローホールは、金型キャビティ内のプラスチックが不十分であるために発生し、プラスチックの外側の円が冷えます。凝固し、内部のプラスチックが収縮して真空が形成されます。主に、吸湿性の材料が十分に乾燥していないことと、材料内のモノマーやその他の化合物の残留物が原因です。ブローホールの原因を特定するには、プラスチック製品内の気泡は、金型が開くとき、または冷却後に瞬時に発生します。金型が開くときにすぐに発生する場合は、ほとんどが材料の問題であり、冷却後に発生する場合は、金型または射出成形条件の問題に属します。
(1)重要課題:
①材料を乾燥させます。
② 潤滑剤を添加します。
③ 材料中の揮発分を低減します。
(2)射出成形条件の問題:
①注入量が不足している。
② 射出圧力を上げる。
③ 射出時間を長くする。
④ 全圧時間を長くします。
⑤ 射出速度を上げる。
⑥ 噴射サイクルを増やす。
⑦ 運転上の原因による噴射サイクルの異常。
(3) 温度の問題:
① 材料が熱すぎると過度の収縮が発生します。
② 材料が冷たすぎると材料の圧縮が不十分になります。
③ 金型温度が高すぎるため、金型壁の材料がすぐに固まらない。
④ 金型温度が低すぎると充填が不十分になります。
⑤ 金型上の局所的な過熱スポット。
⑥ 冷却計画を変更します。
(4)カビの問題:
①ゲートを増やす。
②ランナーを増やす。
③メインランナーを増やす。
④ノズル穴を大きくする。
⑤ 金型の通気性を改善します。
⑥ 充填率のバランスをとる。
⑦ 材料の流れの中断を避けてください。
⑧ 製品の厚肉部分に供給するゲートを配置します。
⑨ 可能であれば、製品の肉厚の差を小さくしてください。
⑩ 金型による射出サイクル異常。
(5)設備の問題:
① 射出成形機の可塑化能力を高める。
② 噴射サイクルを正常にする。
(6) 冷却条件の問題:
① 金型内の部品の冷却時間が長すぎるため、外側から内側への収縮を避け、金型の冷却時間を短縮します。
②部品をお湯で冷やします。
4.-----製品のウェルドライン(バタフライライン)を防ぐ方法
製品のウェルド ラインは通常、継ぎ目での低温と低圧力によって発生します。
(1)温度の問題:
① バレル温度が低すぎる。
② ノズル温度が低すぎる。
③ 金型温度が低すぎる。
④ 継ぎ目部分の金型温度が低すぎる。
⑤ プラスチックの溶融温度が不均一である。
(2)注射の問題:
① 射出圧力が低すぎる。
②射出速度が遅すぎる。
(3)カビの問題:
<1>縫い目部分の通気性が悪い。
<2>部品の通気不良。
<3>ランナーが小さすぎる。
<4>ゲートが小さすぎる。
<5>3 ストランド ランナー入口の直径が小さすぎる。
<6>ノズル穴が小さすぎる。
<7> ゲートが継ぎ目から遠すぎるため、補助ゲートの追加を検討してください。
<8>製品の壁が薄すぎるため、早期硬化が発生します。
<9>コアのシフトにより、片側の薄さが発生します。
<10>金型のずれにより片側が薄くなる。
<11>縫い目の部分が薄すぎるので、厚くしてください。
<12>充填率が不均一。
<13>物質の流れの中断。
(4)設備の問題:
① 可塑化能力が小さすぎる。
②バレル(ピストン式射出成形機)内の圧力損失が大きすぎる。
(5)重要な課題:
① 物質の汚染。
② 材料の流動性が悪い場合、潤滑剤を添加して流動性を改善します。
5.-----製品の脆化を防ぐ方法
製品の脆さは、多くの場合、射出成形プロセス中の材料の劣化またはその他の理由によって発生します。
(1)射出成形の問題:
<1>バレル温度が低い;バレル温度を上げる。
<2>ノズル温度が低いので上げてください。
<3>材料が熱劣化しやすい場合は、バレルとノズルの温度を下げます。
<4>射出速度を上げる。
<5>射出圧力を上げる。
<6>射出時間を長くします。
<7>全加圧時間を増やします。
<8>金型温度が低すぎるため、金型温度を上げてください。
<9>部品内の高い内部応力;内部応力を軽減します。
<10>部品にウェルド ラインがあります。ウェルド ラインを減らすか除去してください。
<11>スクリュの回転速度が速すぎて材料劣化の原因となります。
(2)カビの問題:
① 部品設計が薄すぎる。
② ゲートが小さすぎる。
③ランナーが小さすぎる。
④ パーツに補強材とフィレットを追加します。
(3)重要課題:
① 物質の汚染。
②材料が適切に乾燥していない。
③ 材料中の揮発性物質。
④ リサイクル材料が多すぎる、またはリサイクル回数が多すぎる。
⑤ 材料強度が低い。
(4)設備の問題:
①可塑化能力が小さすぎる。
② バレル内に材質の劣化を引き起こす障害物がある。
6.----- プラスチックの変色を防ぐ方法
材料の変色は通常、焦げ、劣化、その他の理由により発生します。
(1)重要課題:
① 物質の汚染。
②材料の乾燥が悪い。
③ 材料中の揮発性物質が多すぎる。
④ 材料の劣化。
⑤色素の分解。
⑥ 加法分解。
(2)設備の問題:
① 設備が清潔ではない。
② 材料がきれいに乾燥していない。
③ 周囲の空気が汚く、顔料が浮遊し、ホッパー等に付着している。
④ 熱電対の故障。
⑤ 温度制御システムの故障。
⑥ 抵抗加熱コイル(または遠赤外線加熱装置)の損傷。
⑦ バレル内の障害物は材料の劣化を引き起こします。
(3) 温度の問題:
① バレル温度が高すぎるため、バレル温度を下げてください。
②ノズル温度が高すぎるので下げてください。
(4) 射出成形の問題:
① スクリュー回転速度を下げる。
②背圧を下げる。
③ ロック力を弱める。
④ 射出圧力を下げる。
⑤射出加圧時間を短縮する。
⑥全加圧時間を短縮する。
⑦ 射出速度を遅くしてください。
⑧ 噴射サイクルを短くしてください。
(5)カビの問題:
① カビの排出を考慮する。
② ゲートサイズを大きくしてせん断速度を下げる。
③ ノズル穴、メインランナー、ランナーのサイズを大きくする。
④ 金型から油や潤滑剤を除去します。
⑤離型剤を変更します。
さらに、耐衝撃性ポリスチレンや ABS も、部品の内部応力が高い場合、応力により変色する可能性があります。
7.----- 製品のシルバーストリークと斑点を克服する方法
(1)重要課題:
① 物質の汚染。
②材料が乾燥していない。
③ 不均質な材料粒子。
(2)設備の問題:
① バレル-ノズル流路システム内に材料の流れに影響を与える障害物やバリがないか確認します。
②よだれを垂らし、スプリングノズルを使用します。
③ 設備能力が不足している。
(3) 射出成形の問題:
① 材料の劣化、スクリュー回転速度の低下、背圧の低下。
② 射出速度を調整します。
③射出圧力を上げる。
④ 射出時間を延長する。
⑤全圧時間を延長する。
⑥ 噴射サイクルを延長する。
(4) 温度の問題:
① バレル温度が低すぎる、または高すぎる。
② 金型温度が低すぎるため、金型温度を上げてください。
③ 金型温度のムラ。
④ ノズル温度が高すぎるとよだれが発生しますので軽減してください。
(5)カビの問題:
①コールドスラグをよく増やす。
②ランナーを増やす。
③ メインランナー、ランナー、ゲートを研磨します。
④ ゲートサイズを大きくするか、ファンゲートに変更します。
⑤ 通気性を改善する。
⑥ 金型キャビティの表面仕上げを向上させる。
⑦ 金型キャビティを清掃します。
⑧ 潤滑油が多すぎる場合は、量を減らすか交換してください。
⑨ 金型内の結露(金型の冷却により発生)を除去します。
⑩ 凹部や厚い部分を通る材料の流れ、部品設計を変更します。
ゲートの局所加熱を試してください。
8.-----製品のゲート部分の濁りを克服する方法
製品のゲート領域に縞模様や濁りが現れるのは、通常、材料を金型に射出するときの「メルトフラクチャー」によって引き起こされます。
(1)射出成形の問題:
①バレル温度を上げる。
② ノズル温度を上げる。
③ 射出速度を遅くします。
④射出圧力を上げる。
⑤ 射出時間を変更します。
⑥ 潤滑油を減らすか交換してください。
(2)カビの問題:
① 金型温度を上げる。
② ゲートサイズを大きくする。
③ ゲート形状(ファンゲート)を変更します。
④コールドナメクジをよく増やします。
⑤ランナーサイズを大きくする。
⑥ ゲート位置を変更します。
⑦ 通気性を良くする。
(3)重要課題:
①材料を乾燥させます。
② 材料の汚染物質を除去します。
9.----- 製品の反り・縮みを克服するには
製品の反りや過剰な収縮は、通常、不適切な製品設計、不適切なゲート位置、および射出成形条件が原因で発生します。高応力下での配向も要因です。
(1)射出成形の問題:
注入サイクルを延長します。
過剰充填をせずに射出圧力を高めます。
過剰充填せずに射出時間を延長します。
過充填せずに全圧時間を延長します。
過剰充填せずに注入量を増やします。
材料の温度を下げて反りを軽減します。
反りを減らすために、金型内の材料の量を最小限に抑えます。
応力の向きを最小限に抑えて反りを軽減します。
射出速度を上げる。
排出速度を遅くします。
部品をアニールします。
噴射サイクルを正常化します。
(2)カビの問題:
①ゲートサイズを変更する。
② ゲート位置を変更します。
③補助ゲートを追加する。
④ 射出面積を増やす。
⑤ バランスの取れた排出を維持します。
⑥ 十分な通気を確保してください。
⑦ 肉厚を増やして部品を強化します。
⑧ 補強材とフィレットを追加します。
⑨ 金型寸法を確認します。
反りと過度の収縮は、材料温度と金型温度に矛盾します。材料温度が高いと収縮は少なくなりますが、反りが大きくなり、その逆も同様です。金型温度が高いと、収縮は少なくなりますが反りは大きくなり、その逆も同様です。したがって、主な矛盾を解決する必要があります。部品の構造の違いによると。
10.----- 製品寸法の管理方法
製品寸法の変動は、設備制御の異常、不当な射出成形条件、製品設計の不良、材料特性の変化などが原因で発生します。
(1)カビの問題:
①金型寸法の不当、②突き出し時の製品の変形、
③不均一な材料充填。
④ 充填中の材料の流れの中断。
⑤ 不当なゲートサイズ。
⑥ 不当なランナーサイズ。
⑦ 金型による射出サイクル異常。
(2)設備の問題:
① 供給システム(ピストン式射出加圧機)の異常。
② ネジの異常停止機能。
③ スクリュー回転速度の異常。
④ 不均一な背圧調整。
⑤ 油圧系統逆止弁の異常。
⑥ 熱電対の故障。
⑦ 温度制御システムの異常。
⑧ 抵抗加熱コイル(または遠赤外線加熱装置)の異常。
⑨ 可塑化能力が不十分である。
⑩ 設備に起因する噴射サイクル異常。
(3)射出成形条件の問題:
① 金型温度が不均一である。
② 射出圧力が低い、それを増加します。
③充填が不十分、射出時間を延長、全圧時間を延長。
④ バレル温度が高すぎる場合は、バレル温度を下げてください。
⑤ ノズル温度が高すぎるので下げてください。
⑥ 運転による噴射サイクル異常。
(4)重要課題:
① バッチごとの材料特性のばらつき。
② 材料の粒径が不均一である。
③ 材料が乾燥していない。
11.-----製品が金型にくっつかないようにするには
製品の金型への固着は、主に射出不良、供給不足、金型設計の誤りなどが原因で発生します。製品が金型に固着すると、射出成形プロセスが正常に行えなくなります。
(1)金型の問題:送り不足によりプラスチックが金型に張り付く場合は、エジェクトを使用しないでください。機構; 逆切れ刃(くぼみ)を除去します。
彫刻刀の跡、傷、その他の傷を取り除きます。
金型表面の平滑性を向上させます。
射出方向と一致する方向に金型表面を研磨します。
抜き勾配角度を大きくします。
有効排出面積を増やす。
排出位置を変更します。
排出機構の動作を確認します。
ディープコア引き抜き金型では、真空破壊と空圧コア引き抜きを強化します。
成形プロセス中の金型キャビティの変形と金型フレームの変形を確認します。金型を開くときに金型のずれを確認します。
ゲート サイズを小さくします。
補助ゲートを追加します。
ゲート位置を再配置し、(13)(14)(15)金型キャビティ内の圧力を下げることを目指します。
複数個取りの金型の充填率のバランスをとります。
噴射の中断を防ぎます。
部品の設計が不十分な場合は再設計します。
金型による射出サイクル異常を克服します。
(2)注射の問題:
① 離型剤を増量または改良する。
② 材料供給量を調整します。
③ 射出圧力を下げる。
④ 射出時間を短縮する。
⑤ 全圧時間を短縮します。
⑥ 金型温度を下げる。
⑦ 射出サイクルを増やす。
⑧ 噴射条件による噴射サイクル異常を克服します。
(3)重要課題:
① 材料の汚染が明らかであること。
② 潤滑剤を材料に添加します。
③材料を乾燥させます。
(4)設備の問題:
① イジェクト機構を修理します。
②突き出しストロークが足りない場合は延長してください。
③ テンプレートが平行かどうかを確認します。
④ 設備による噴射サイクル異常を克服します。
12.-----ランナーへのプラスチックの付着を克服する方法
ランナーへのプラスチックの付着は、ゲートとノズル アーク面の接触不良、ゲート材料が製品と一緒に排出されない、異常な送りなどが原因で発生します。通常、メイン ランナーの直径は、ゲート材料が溶けないように十分な大きさにする必要があります。部品を取り出すときに完全に硬化していません。
(1)ランナーと金型の問題:
① ランナー ゲートはノズルとよく嵌合する必要があります。
② ノズル穴がランナーゲートの直径より大きくないことを確認してください。
③メインランナーを研磨します。
④ メインランナーのテーパーを大きくする。
⑤ メインランナーの直径を調整します。
⑥ ランナー温度を制御します。
⑦ ゲート材料の引張力を増加します。
⑧ 金型温度を下げます。
(2)射出条件の問題:
①ランナーカットを使用します。
② 注入給餌を減らす。
③ 射出圧力を下げる。
④ 射出時間を短縮する。
⑤ 全圧時間を短縮します。
⑥ 材料温度を下げる。
⑦ バレル温度を下げる。
⑧ ノズル温度を下げる。
(3)重要課題:
① 材料の汚染を除去する。
②材料を乾燥させます。
13.-----ノズルの垂れを防ぐ方法
ノズルの垂れは主に、材料が熱くなりすぎたり、粘度が低くなりすぎたりすることが原因です。
(1)ノズルと金型の問題:
① スプリングニードルバルブノズルを使用します。
② 逆角度のノズルを使用します。
③ノズル穴サイズを小さくする。
④コールドナメクジをよく増やします。
(2)射出条件の問題:
①ノズル温度を下げる。
②ランナーカットを使用します。
③ 材料温度を下げる。
④ 射出圧力を下げる。
⑤ 射出時間を短縮する。
⑥ 全加圧時間を短縮します。
(3)重要課題:
① 材料の汚染を確認します。
②材料を乾燥させます。