射出成形の最も包括的な欠陥の種類

射出成形の欠陥は、射出成形の実務者や金型作業者が必ず遭遇する問題です。このような射出成形の欠陥は数多くあり、金型設計、射出成形作業、原材料の問題、その他の要因など、さまざまな原因から発生します。

を想定することはできない。 射出成形工場 なぜなら、すべての射出成形製造において、欠陥はほとんど避けられないからである。本当に良い射出成形会社とは、欠陥に素早く対応し、問題を効果的に解決できる会社である。

この記事は、FirstMoldが10年以上の生産経験で遭遇した射出成形の欠陥のすべてのタイプをまとめました。欠陥の種類を簡単に説明しています。射出成形の研究者や金型の研究者であれば、専用のページで特定の射出成形欠陥の種類を深く掘り下げることができます。

製品デザイナーや製品生産を外注する人は、この記事で取り上げた射出成形のさまざまな欠陥についても知っておくべきです。この知識は、製品の受け入れや生産外注基準の設定に大いに役立ちます。

射出成形の欠陥とは

プラスチック製品の成形工程では、さまざまな加工設備、さまざまな成形性能、多種多様な原材料のために、設備の運転条件、金型のキャビティ構造、材料のレオロジー特性と相まって、部品の本質的および外観的な品質は、しばしばさまざまな欠陥を示す。

射出成形の欠陥の多くは、運転条件を確実に調整することで解決できる。

FirstMoldは射出成形の欠陥を次のようにまとめている：

ショートショット、ヒケ、ウェルドライン、フローライン、光沢不良、ボイド、ブラックスポット、フラッシュ、反り、離型不良、曇り、スプレイマーク、バーンマーク、ジェット噴射、シルバーストリーク、バリ、表面剥離、気泡、変色、ボイドなど。

これらの欠陥の主な原因は、いくつかの要因に集中している： 型温度ランナー温度、 射出速度射出圧力、 保圧位置、保持時間、切替点、型締力、冷却時間、バレル温度、材料焼成温度、可塑化速度、型開速度、背圧など。

射出成形の欠陥の種類

1. ショートショット

ショートショットとは、マルチキャビティ金型において、特に薄肉部や流動経路の端部など、材料流動末端での不完全充填や部分的な充填不足を指す。射出成形でよく見られる欠陥である。

原因がある：

1. 過度の流動抵抗により、溶融物が流れなくなる。
2. メルトフローの長さに影響を与える要因には、部品の肉厚、金型温度、射出圧力、メルト温度、および材料組成が含まれる。

2. フラッシュ

射出成形品におけるバリとは、成形品の端に現れる不規則な余剰材料のことである。通常は パーティングライン 射出成形金型の、時にはエジェクター・ピンや インサート.射出成形バリとは、射出成形業界で最も頻繁に発生する射出成形不良である。

原因がある：

1. クランプ力不足。
2. 溶融温度が高すぎる。
3. 金型の設計が悪い。
4. プロセス条件の不適切な管理。

3. 反り

反りとは、設計された形状通りに成形されないプラスチック部品の表面のゆがみのことで、一般的には、凹凸によって引き起こされる。 シンク跡 成形品の

原因がある：

1. バレルの温度が低すぎる。ノズルの温度が低すぎる。
2. 溶融温度が低すぎるか、射出圧力が高すぎる。
3. 不適切な保持圧力または保持時間。
4. 不適切な滞留時間、不適切なサイクル時間。
5. 金型温度が低すぎる。
6. 金型キャビティの異なる部分間で厚さに過度の差がある。
7. ゲートの数や位置が不適切
8. ゲート、ランナー、またはゲートのサイズが小さすぎる、または長すぎる。
9. 不均等な排出。

4. 黒い斑点

黒点は、主に製品の外観に影響を与え、スクラップにつながるため、通常の生産における射出成形の不良率に大きく寄与する。ほとんどの黒点は異物であり、原材料とは無関係である。しかし、原材料そのものに由来するダークスポットや不純物は少数派である。

原因

5. 泡

気泡プラスチック製品の気泡は、多くの場合、成形工程におけるガスの干渉によって発生する。その結果、製品の表面にスプレイマークや小さな気泡が現れたり、製品の厚い部分に気泡が発生したりする。このようなガスの発生源は、主に原材料に含まれる水分、揮発性物質、過剰な潤滑剤の存在、あるいはプラスチックが高温で長時間加熱された際に発生する劣化ガスによるものである。 

原因がある：

• 原料の水分含有量が高い。
• 原材料に閉じ込められた空気。
• ポリマーの劣化。
• 材料の汚染。
• 樽の温度が高すぎる。
• 溶融可塑化が悪い。
• 注入量不足。

6. 火傷の跡

バーンマークとは、過度の温度や長時間の滞留によって溶融プラスチックが損傷し、分解してガスを放出することで、茶色や銀色の跡がくっきりと残ることを指す。原因

1. 金型キャビティ内の空気を速やかに排出できない。
2. c. ランナーシステムの不適切な設計。

7.ガラス繊維が豊富な表面（表面上のガラスの出現）：

製品の強度と耐熱性を高めるため、ガラス繊維はプラスチックの補強に使用される。ガラス繊維は性能の向上に寄与する一方で、プラスチック・マトリックスとの本質的な違いが相溶性の問題につながる。ガラス繊維の出現は、このような相溶性問題の直接的な現れである。

原因がある：

1. ガラス繊維はプラスチックに比べて流動性が非常に悪い。プラスチックは金型内で流動する際、中層から外側に転がりながら前方へ移動するため、流動性の良い材料は前面に到達し、流動性の悪い材料は金型表面に残ります。
2. ガラス繊維は結晶化を促進し、PPやPAのような素材は結晶性である。急速に冷却されると、樹脂がガラス繊維を完全に覆って封じ込めることが難しくなり、ガラス繊維が浮き出てくる。

8. 変色／オフカラー:

変色とは、材料特性や加工条件の違いなど、複数の要因による製品表面の色のばらつきを指す。このような色のばらつきは、透明性が重要視される製品では特に受け入れがたいものとなる。色に影響を与える要因には、原料樹脂のベース色、着色剤（マスターバッチまたは顔料）、着色剤と樹脂の相溶性、射出成形工程、射出成形機、金型などがあります。

原因がある：

1. 原料樹脂のベース色の差が大きいほど、製品の色のばらつきは大きくなる。
2. 着色剤のベースカラー、熱安定性、分散性、被覆能力。
3. 着色剤と原料樹脂との相溶性。
4. 射出温度の変化は、材料温度に直接影響し、それによって製品の色が変化することがある。
5. 金型の通気性が悪いと、プラスチックが断熱的に圧縮され、酸素と激しく反応することがある。
6. 射出成形機のノズルの大きさは、材料のせん断速度に影響を与えることによって、製品の色に影響を与えることができる。
7. その他の要因としては、貯蔵時間、原料中の不純物（水分、くずなど）、添加物などがある。

9.脆さ

成形品の脆さとは、成形品の特定の部分に亀裂や破損が生じやすくなることを指す。これは主に材料の劣化によるもので、ポリマーの分子鎖が切断され、分子量が低下するため、ポリマー全体の物理的性質が悪化する。

原因がある：

1. 不適切な乾燥条件。
2. 射出成形の温度設定が正しくない。
3. ゲートとランナーシステムの設計不良。
4. 不適切なスクリュー設計。
5. 溶接線の強度が低い。
6. リサイクル素材の過剰使用。

10. シルバーストリーク

シルバーストリークとは、ポリマーの主応力方向に対して垂直に現れる、微細で細長い溝状の射出成形欠陥のことです。このような欠陥には、表面の気泡や内部の空洞が含まれ、射出成形部品の表面仕上げにばらつきが生じ、銀色のような外観になります。

原因がある：

1. 原料の水分含有率が高い。
2. 原料に閉じ込められた空気。
3. a) 材料汚染 b) 過度のバレル温度 c) 射出量不足。

11.ジェット噴射（ジェットライン）：

ジェット噴流は、溶融材料がノズル、ランナー、ゲートなどの狭い領域を高速で流れ、その後突然、より開放的で比較的広い領域に入るときに発生する。溶融物は流れ方向に沿って曲がり、蛇行し、金型表面に接触すると急速に冷却される。この部分の材料が、その後にキャビティに入る樹脂とうまく合体しないと、製品に噴流線ができることがある。

原因がある：

主な原因は、ゲートから始まる樹脂の射出速度が速すぎることです。樹脂が障害物にぶつかることなくゲートに入り、主型部分に接触するまでに長い距離を移動すると、樹脂は急速に冷却され、噴流が発生します。

12. 溶接ライン

ウェルドラインとは、射出成形の表面欠陥のことで、2つのフローフロントが出会って溶着する箇所を指し、ニットラインやメルドラインとも呼ばれます。ほとんどの場合、ウエルドラインは射出成形品で光学的特性や機械的強度が最も弱くなる場所です。この線に沿ってノッチや変色が現れることがあります。

原因がある：

1. 溶融流の接合部の温度と圧力が不十分であると、流 線の端や角を埋めることが難しくなる。平滑な表面では、溶接線に沿ったノッチが明瞭に見えるが、テクスチャー加工された表面では、線の端に光沢の差が生じることがある。
2. メルトフローの接合は均質ではないため、これは弱点の形成につながる。
3. 添加剤（着色剤など）を含むプラスチックを使用した場合、流れ方向によって添加剤がウェルド・ライン付近できれいに整列することがあり、ウェルド・ライン付近で色のずれが目立つようになる。

13. シンクマーク

シンクマークとは、製品表面の局所的なくぼみのことで、一般的にはリブ、ボス、内部グリッドなど、肉厚にばらつきがある部分に発生する。もし 縮み が適切に収容されない場合、空洞が生じる可能性がある。

原因がある：

1. 重要な問題：
   • 材料の過度の収縮。
2. カビの問題：
   • 過度の肉厚や不均一な肉厚を持つ不適切な製品設計。
   • ゲートが小さすぎたり、ランナーが狭すぎたり浅すぎたりして、充填中に溶融物が早期に冷却される。
   • 金型の冷却にムラがある。
3. 成形工程：
   • 射出圧力不足とヒケの補正不足。
   • 射出速度が速すぎる、射出時間と保持時間が不十分、保持圧終了までにゲートが固まらない。
   • 溶融温度が高すぎるため、肉厚の厚い部分やリブにヒケが生じることがある。

14. フローマーク

フローマークとは、ゲート付近の波状の表面欠陥のことで、ゲート方向を中心とした同心円状の樹脂の流れ跡が成形品表面に刻印されるのが特徴です。

原因がある：

1. 溶融温度が低すぎる。
2. 金型温度が低すぎる。
3. 射出速度が低すぎる。
4. 射出圧力が低すぎる。
5. ランナーとゲートのサイズが小さすぎる。

15. イジェクトピンマーク（排出マーク）

エジェクターピンマークとは、一般に、エジェクターピンに起因する完成品表面の白化や突起、およびエジェクターピンに直接対向する位置に現れる（突起やくぼみのない）暗いマークや影などの目に見える兆候を指す。

原因がある：

1. 製品形状の設計を含む、不合理な製品設計。
2. ゲートシステム、ゲートデザイン、エジェクターシステム、金型冷却システム、金型ベントシステムなど、合理的でない金型設計。
3. 射出パラメータ、保圧パラメータ、金型温度パラメータ、材料温度パラメータ、射出パラメータ、クランプ力パラメータを含む、不合理な機械パラメータ。
4. 材料の加工パラメータを含む、材料の不合理な影響。

まとめ

上記の射出成形の欠陥は、射出成形の生産において一般的なものです。実際の生産現場では、これ以外にも多くの射出成形不良が発生する可能性があります。今後、これらのよくある射出成形不良を一つ一つ分析し、対処していきますので、ご期待ください。