射出成形不良:原因と対策

ショートショット、へこみ、そり、ウェルドライン、焦げ、これらの不良はそれぞれ名前をつけられる根本原因と、調整できるレバーを持っています。本ガイドは、射出成形の廃棄の背後にある6つの不良を整理し、それぞれの対策を示します。

公開日: 2026-10-19 読了目安 1 分

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。

設計の真理:どんなパラメータ変更も、悪い肉厚設計を完全に補うことはできません。へこみは CAD で防ぎ、工程で管理します。

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。

よくある質問

1. 成形品のへこみは何が原因ですか?
へこみは、肉厚部が冷却・収縮する際に表面がすでに固化した後になると、表面が内側に引き込まれて発生します。根本原因はほぼ常に設計にあります:肉厚が均一でないこと、外観面の裏側に厚いボスがあること、または隣接する壁に対してリブが厚すぎることです。対策は設計が先行します(均一な肉厚、リブは肉厚の約60%、厚肉部の肉抜き)、その後工程です(保圧圧力と時間、厚肉部を最後に充填するゲート位置、冷却の改善)。
2. 成形品のそりを防ぐにはどうすればよいですか?
そりは内部応力と冷却不均一から生じます。予防策:肉厚を均一に設計する(±25%);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;対称充填となるようゲートを配置する;充填樹脂では異方性収縮を考慮する(流動と繊維配向を管理しない限り、ガラス充填品は平板でそります)。工程レバー:残留応力を減らすための高い金型温度、最適化された保圧圧力、および射出前の制御された冷却時間。
3. ショートショット(充填不足)の原因は何ですか?
ショートショットは、溶融材が凍結する前に型腔が完全に充填されないと発生します。原因:材料温度が低すぎる、射出圧力または速度が低すぎる、肉厚に対して流動長が過剰、閉塞または過小のベントが背圧を作る、または機械容量の限界。対策:樹脂窓内で溶融温度を上げる、射出圧力と速度を上げる、ベントを改善する、ゲートの再均衡で流動長を短縮する、機械トン数とショット容量を部品体積に対して確認する。
4. プラスチック部品からウェルドラインを排除できますか?
完全には排除できません、二つの溶融フロントが出会うところにはどこでもウェルドラインが形成されます。管理できるのは位置と強度です。設計レバー:ゲート位置(ウェルドラインを外観部と荷重部から遠ざける)、肉厚の均一性、出会い点に配置されたオーバーフロー井。工程レバー:高い溶融温度と金型温度、溶合を改善するための速い充填速度、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に部品を設計する。
5. 成形品の焦げの原因は何ですか?
焦げは、充填末端で閉じ込め空気が圧縮され発火することで起こる焦げた変色(ディーゼル効果)です。対策:最終充填位置のベントを改善する、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。焦げはまずベントの問題であり、次に速度の問題です、ベントを追加すれば通常、サイクルを遅くせずに解決します。
6. 成形不良を切り分ける正しい順序は何ですか?
材料から外側に向かって進みます:材料を確認する(正しい樹脂、仕様通りに乾燥、正しい色母粒/マスターバッチ)、次に機械パラメータ(温度、次に圧力、次に速度、次に時間、次に金型温度)、次に金型状態(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)。複数のパラメータを同時に変更するのは典型的な過ちです、良い結果を再現不能にし、悪い結果を診断不能にします。
7. 成形前に乾燥が必要な樹脂はどれですか?
吸湿性樹脂は大気の水分を吸収し、乾燥が必要です:PC、PA6/PA66、PMMA、PET、PBT、およびほとんどのエンジニアリング樹脂。ABS と PP は吸湿性が低いですが、外観部品では乾燥が依然として有効です。乾燥していない吸湿性樹脂は、縞、シルバーストリーク、脆化、加水分解を生じます、水分は溶融温度でポリマーと反応し、鎖長を恒久的に劣化させます。習慣ではなく、樹脂サプライヤーの露点と時間の仕様に従ってください。
8. ガラス充填樹脂には特別な金型設計が必要ですか?
はい、3つの点で必要です。第一に、磨耗:ガラス繊維はゲート、ランナー、型腔表面を侵食するため、硬化工具鋼(H13)または窒化表面が標準です。第二に、収縮:充填樹脂の収縮は小さいが異方的です(繊維流動方向と横方向で異なる)。流動を管理しないと平板や大型部品がそります。第三に、ウェルドライン:ウェルドラインを横切る繊維配向は機械的に弱い継ぎ目を残すため、ゲート配置は未充填樹脂よりもさらに重要です。

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