射出成形の一般的な欠陥と原因

射出成形の一般的な欠陥と原因

1. 射出成形品の割れ発生原因の分析

 

糸状クラック、マイクロクラック、トップホワイト、クラック、部品やランナーの固着によるトラウマクリーゼなどのクラックで、クラックの発生時期によって離型クラックと塗布クラックに分けられます。主に以下の理由があります。

 

1. 処理:

 

(1) 加工圧力が高すぎる、速度が速すぎる、材料の充填量が多い、射出および圧力保持時間が長すぎると、過度の内部応力や割れが発生します。

 

(2) 型開速度と型開圧力を調整し、急激な強制絞りによる離型や割れを防止します。

 

(3) 金型温度を適切に上げて部品を離型しやすくし、材料温度を適切に下げて分解を防ぎます。

 

(4) ウェルドラインによる割れや機械的強度低下による樹脂劣化を防止します。

 

(5) 離型剤を適切に使用し、金型表面に付着したエアロゾル等をよく除去するように注意してください。

 

(6) 成形直後にアニール熱処理を行うことによりワークの残留応力を除去し、クラックの発生を低減することができます。

 

2.金型:

 

(1) 排出はバランスが取れている必要があります。例えば、突き出し時の残留応力集中によるクラック発生を防止するために、突き出しピンの本数や断面積、脱型勾配、キャビティ表面の平滑性などを十分に確保する必要があります。外力。

 

(2)ワークピースの構造は薄すぎてはならず、遷移部分は可能な限りアーク遷移を使用して、鋭い角や面取りによる応力集中を回避する必要があります。

 

(3) インサートと部品の収縮差による内部応力の増加を防ぐため、金属インサートの使用はできるだけ少なくしてください。

 

(4) 真空負圧の形成を防止するために、深底部には適切な脱型空気導入経路を設定する必要があります。

 

(5) 主流路は、硬化する時間があるときにゲート材料を脱型させるのに十分であるため、脱型が容易です。

 

(6) スプルーブッシュは、チルド材料が引きずられたり、部品が固定金型にくっついたりするのを防ぐために、ノズルに接合する必要があります。

 

3.材料:

 

(1) リサイクル材の含有率が高く、部品強度が低い。

 

(2) 湿度が高すぎると、一部のプラスチックが水蒸気と化学反応を起こし、強度が低下し、飛び出しや割れが発生します。

 

(3) 素材自体が加工環境に合わなかったり、品質が悪く、汚染によりひび割れの原因となります。

 

4.機械側:

 

射出成形機の可塑化能力は適切でなければなりません。可塑化能力が小さすぎると十分に混合されず、もろくなります。大きすぎると劣化します。

 

 

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2. 射出成形品の気泡発生原因の分析

 

気泡(真空気泡)のガスは非常に薄く、真空気泡に属します。一般的に、型開きの瞬間に気泡が発生する場合は、ガス干渉の問題です。真空気泡の形成は、プラスチックの充填が不十分であるか、圧力が低いことが原因です。金型の急速な冷却下では、キャビティの隅にある燃料が引っ張られ、体積損失が発生します。

 

解決:

 

(1)射出エネルギー(圧力、速度、時間、材料量)を増やし、背圧を上げて充填を完全にします。

 

(2) 材料温度を上げ、スムーズに流れます。材料温度を下げて収縮を減らし、金型温度、特に真空気泡が形成される部分の金型温度を適切に上げます。

 

(3) 成形品の肉厚部にゲートを設置することで、ノズル、ランナー、ゲートの流動状態を改善し、プレス工数を削減します。

 

(4) 金型の排気状態を良くする。

 

3. 射出成形品の反り・変形の原因解析

 

射出成形品の変形、曲がり、ねじれの現象は、主にプラスチック成形中に流れ方向の収縮率が垂直方向の収縮率よりも大きく、それぞれの収縮率が異なるために部品が反るという事実によるものです。方向。反りは、成形品に大きな内部応力が残留することによって発生します。これらはすべて、高応力配向によって引き起こされる変形の現れです。したがって、基本的に金型設計は部品の反り傾向を決定します。成形条件を変えることでこの傾向を抑えることは非常に困難です。この問題の最終的な解決策は、金型の設計と改善から始めなければなりません。この現象は、主に次の側面によって引き起こされます。

 

1.金型:

 

(1) 部品の厚みと品質が均一であること。

 

(2) 冷却システムの設計は、金型キャビティの各部分の温度を均一にする必要があり、ゲート システムは、異なる流れ方向と収縮率によって引き起こされる反りを避けるために、材料の流れを対称にする必要があります。キャビティ内の密度差、圧力差、温度差を極力なくす必要があります。

 

(3)ワークピースの厚さの移行領域とコーナーは十分に滑らかであり、離型代を増やし、金型表面の研磨を改善し、排出システムのバランスを維持するなど、良好な離型特性を備えている必要があります。

 

(4) 排気が良好であること。

 

(5) 部品の肉厚を大きくするか反り方向を大きくし、リブを補強して部品の反り防止能力を高めます。

 

(6) 金型に使用する材料の強度が不足している。

 

2. プラスチック側:

 

結晶性プラスチックは、アモルファス プラスチックよりも反り変形の可能性が高くなります。さらに、結晶性プラスチックは、冷却速度の増加とともに結晶化度が低下し、収縮率が小さくなる結晶化プロセスを使用して、反り変形を修正することができます。

 

3. 処理:

 

(1) 射出圧力が高すぎる、保圧時間が長すぎる、樹脂温度が低すぎる、速度が速すぎると、内部応力が増加し、反り変形が発生します。

 

(2) 金型温度が高すぎ、冷却時間が短すぎるため、脱型時に部品が過熱し、突出し変形が発生します。

 

(3) スクリュー速度と背圧を下げて密度を下げ、最小電荷を維持しながら内部応力の発生を制限します。

 

(4) 必要に応じて、反りや変形しやすい部品を柔らかく成形または脱型してから取り外します。

 

 

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4. 射出成形品のカラーバーカラーラインとカラーパターンの解析

 

この欠陥の発生は、主にマスターバッチで着色されたプラスチック部品の一般的な問題ですが、マスターバッチ着色は、色安定性、色純度、および色移行の点で、乾燥粉末着色および染色ペーストよりも優れています。着色ですが、分布、つまり希釈プラスチック中の着色粒子の混合均一性は比較的悪く、完成品には当然地域的な色の違いがあります。

 

主な解決策:

 

(1) 供給部の温度、特に供給部の後端の温度を上げて、溶融部の温度に近いか少し高くして、マスターバッチをできるだけ早く溶融させます。溶解部に入ると、希釈により均一な混合を促進し、液体混合の可能性を高めます。

 

(2) 一定のスクリュー速度の条件下では、背圧を上げると、バレル内の溶融温度とせん断効果が向上します。

 

(3) 金型、特にゲート システムを変更します。ゲートが広すぎると、溶融物が通過するときに乱流の影響が少なく、温度上昇が高くないため、均一ではなく、リボン金型のキャビティを狭くする必要があります。

 

5. 射出成形品のひけ・くぼみの原因解析

 

射出成形プロセス中、製品の収縮は比較的一般的な現象です。その主な理由は次のとおりです。

 

1.機械側:

 

(1) ノズル穴が大きすぎると溶融物が逆流して収縮し、小さすぎると抵抗が大きくなり、材料量が不足します。

 

(2) クランプ力が不足するとバリも縮みますので、クランプ系に問題がないか確認してください。

 

(3) 可塑化量が不足している場合は、可塑化量の多い機械を選定し、スクリューやバレルの摩耗の有無を確認してください。

 

2.金型:

 

(1) 部品の設計は、肉厚を均一にし、一貫した収縮を確保する必要があります。

 

(2)金型の冷却および加熱システムは、各部品の温度が一定であることを保証する必要があります。

 

(3) ゲーティング システムは遮るものがなく、抵抗が大きすぎないようにする必要があります。たとえば、メイン チャネル、ランナー、およびゲートのサイズが適切である必要があり、滑らかさが十分である必要があり、遷移領域がアーク遷移である必要があります。

 

(4) 薄肉部品の場合は温度を上げてスムーズな材料の流れを確保し、厚肉部品の場合は金型温度を下げます。

 

(5) ゲートは左右対称に開き、部品の肉厚部分で開くようにし、コールドウェルの容積を大きくします。

 

3. プラスチック側:

 

結晶性プラスチックは非結晶性プラスチックよりも収縮するため、処理中に材料の量を適切に増やすか、プラスチックに変化剤を追加して結晶化を加速し、収縮たるみを減らす必要があります。

 

4. 処理:

 

(1) バレルの温度が高すぎて、特に前炉の温度で体積が大きく変化します。流動性の悪いプラスチックの場合は、温度を適切に上げて滑らかにする必要があります。

 

(2)射出圧力、速度、および背圧が低すぎ、射出時間が短すぎるため、材料の体積または密度が不十分であり、収縮圧力、速度、および背圧が大きすぎ、時間長すぎると、バリや収縮が発生します。

 

(3)送り量、すなわち緩衝パッドが大きすぎると射出圧力を消費し、小さすぎると送り量が不足する。

 

(4)精度を必要としない部品の場合、射出および保圧後、外層は基本的に凝縮して硬化し、サンドイッチ部品はまだ柔らかく、取り出すことができ、金型はできるだけ早く解放されるため、空気またはお湯でゆっくりと冷却できます。使用に影響を与えることなく、収縮のくぼみを滑らかに目立たなくすることができます。

 

 

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6. 射出成形品の透明不良の原因分析

 

融合スポット、銀の筋、ひびの入ったポリスチレン、プレキシガラスの透明な部分、そして時には銀の筋のきらめくフィラメントが光を通して見ることができます.これらの銀色の筋は、スパークルまたはクラックとしても知られています。これは引張応力の垂直方向に発生する応力によるもので、正しい使い方のポリマー分子は流動配向が多く、未配向部分の完成率に差が見られます。

 

解決:

 

(1) ガスやその他の不純物の干渉を排除し、プラスチックを完全に乾燥させます。

 

(2) 材料温度を下げ、バレル温度を段階的に調整し、金型温度を適切に上げます。

 

(3) 射出圧力を上げ、射出速度を下げる。

 

(4) プレプラスチック背圧を増減し、スクリュー速度を下げます。

 

(5) ランナーとキャビティの排気状態を改善します。

 

(6) ノズル、ランナー、およびゲートの詰まりの可能性を取り除きます。

 

(7) 成形サイクルを短くする。脱型後、アニーリングを使用してシルバー ストリークを除去できます。ポリスチレンの場合は、78 に保ちます。°C で 15 分間、または 50 で°C で 1 時間、ポリカーボネートの場合は 160 以上に加熱します。°C 数分間。.

 

7. 射出成形品の色むらの原因分析

 

射出成形品の色むらの主な原因と解決策は次のとおりです。

 

(1) 着色剤の拡散性が悪く、ゲート付近に模様が出ることが多い。

 

(2) プラスチックや着色剤の熱安定性が悪い。部品の色調を安定させるためには、生産条件、特に材料温度、材料量、生産サイクルを厳密に設定する必要があります。

 

(3) 結晶性プラスチックの場合、部品の各部分の冷却速度が一定になるようにします。肉厚の差が大きい部品の場合、着色剤を使用して色の差を隠すことができます。肉厚が均一な成形品の場合、材料温度と金型温度を固定する必要があります。.

 

(4) 部品の形状とゲートの形状と位置は、プラスチックの充填に影響を与え、部品の一部で色収差を引き起こします。必要に応じて修正する必要があります。

 

 

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8. 射出成形品の色・光沢不良の原因分析

 

通常、射出成形部品の表面の光沢は、主にプラスチックの種類、着色剤、および金型表面の仕上げによって決まります。しかし、製品の表面の色や光沢の欠陥、製品の表面の色が濃いなどの欠陥は、他の原因によって引き起こされることがよくあります。

 

その理由と解決策は次のとおりです。

 

①金型の仕上がりが悪い、キャビティ表面にサビ等がある、金型の排気が悪い。

 

(2)金型のゲートシステムに欠陥があり、コールドスラグウェルを拡大し、ランナー、研磨されたメインランナー、ランナー、およびゲートを拡大する必要があります。

 

(3)材料温度と金型温度が低い場合、必要に応じてゲートの局所加熱方法を使用できます。

 

(4) 加工圧力が低すぎる、速度が遅すぎる、射出時間が不十分である、背圧が不十分であるため、圧縮性が悪く、表面が暗い。

 

(5)プラスチックは完全に可塑化されている必要がありますが、材料の劣化が防止され、加熱が安定し、冷却が十分である必要があります(特に肉厚のもの)。

 

(6) 冷たい材料がワークピースに入らないようにし、必要に応じてセルフロック スプリングを使用するか、ノズル温度を下げます。

 

(7) リサイクル材料の使用が多すぎ、プラスチックや着色剤の品質が悪く、水蒸気やその他の不純物が混入し、使用されている潤滑剤の品質が悪い。

 

(8) クランプ力は十分であること。

 

9. 射出成形品のシルバーストリークの原因分析

 

射出成形品のシルバーストリーク(表面の気泡や内部の気孔など)。不具合の主な原因はガス(主に水蒸気、分解ガス、溶剤ガス、空気)の干渉です。具体的な理由は次のように分析されます。

 

1.機械の側面:

 

(1) バレルとスクリュー、またはゴムヘッドとゴムリングの摩耗により、材料の流れに死角があり、長時間の加熱により分解されます。

 

(2) 加熱システムが制御不能になり、温度が高すぎて分解する。熱電対や加熱コイルなどの発熱体に問題がないか確認してください。スクリューの設計が不適切で、空気が入りやすくなったり、解決したりします。

 

2.金型:

 

(1) 排気が悪い。

 

(2) 金型内のランナー、ゲート、キャビティの摩擦抵抗が大きく、局所的に過熱・分解する。

 

(3) ゲートとキャビティの不均衡な配置、および不合理な冷却システムは、不均衡な加熱と局所的な過熱を引き起こしたり、空気の通路を塞いだりします。

 

(4) 冷却通路からキャビティ内に水が漏れる。

 

3. プラスチック側:

 

(1)プラスチックの湿度が高い、リサイクル材料の割合が多すぎる、または有害なスクラップが含まれている(スクラップは分解しやすい)プラスチックを完全に乾燥させ、スクラップを除去する必要があります。

 

(2) 大気や着色剤の水分を吸収するために、着色剤も乾燥させる必要があり、機械に乾燥機を取り付けるのが最適です。

 

(3) プラスチックに添加された潤滑剤、安定剤などの量が多すぎたり、混合が不均一であったり、プラスチック自体に揮発性溶剤が含まれている。混合プラスチックの分解は、加熱の程度を考慮することが困難な場合にも発生する可能性があります。

 

(4) プラスチックが汚染され、他のプラスチックが混入している。

 

4. 処理:

 

(1) 温度、圧力、速度、背圧、溶解モーター速度が高すぎて分解しない場合、または圧力と速度が低すぎる場合、射出時間、保圧が不十分で、背圧が不足している。低すぎると、高圧が得られず密度が高くなります。ガスの溶解が不十分で、銀色の筋が現れる。適切な温度、圧力、速度、時間を設定し、多段階の射出速度を使用する必要がある

 

(2) 背圧が低く、回転速度が速いため、バレルに空気が入りやすく、溶融した材料とともに金型に入りやすくなります。サイクルが長すぎると、溶解した材料がバレル内で長時間加熱されて分解します。

 

(3) 材料の量が不十分、供給バッファが大きすぎる、材料温度が低すぎる、または金型温度が低すぎると、材料の流れと成形圧力に影響し、気泡の形成が促進されます。

 

 

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10. プラスチック製品の溶着原因の分析

 

溶融樹脂がキャビティ内でインサート穴、流量が不連続な領域、充填材料の流れが中断された領域に遭遇したために複数のストランドの形で出会うと、完全に溶融できないため、直線的な溶接シームが生成されます。 .さらに、ゲート射出成形が発生すると、ウェルド シームも形成され、ウェルド シームの強度およびその他の特性が低下します。主な理由は次のとおりです。

 

1. 処理:

 

(1) 射出圧力と速度が低すぎ、バレル温度と金型温度が低すぎるため、金型に入る溶融物の早期冷却と溶接継ぎ目の出現が発生します。

 

(2) 射出圧力と速度が高すぎると、射出が発生し、溶接シームが発生します。

 

(3)速度を上げ、背圧を上げてプラスチックの粘度を下げ、密度を上げます。

 

(4) プラスチックはよく乾かし、リサイクル材料の使用を少なくする必要があります。離型剤の量が多すぎたり、品質が悪いと溶着が発生します。

 

(5) クランプ力を下げて排気しやすくしてください。

 

2.金型:

 

(1) 同じキャビティ内にゲートが多すぎます。ゲートを減らすか、対称に設定するか、溶接シームのできるだけ近くに設定する必要があります。

 

(2) 溶接部の排気が悪いので、排気装置を設置する必要があります。

 

(3) スプルーが大きすぎる、ゲート システムのサイズが不適切である、ゲートを開けてインサート穴の周りの溶融物の流れを避けるか、インサートの使用をできるだけ少なくする。

 

(4)肉厚の変化が大きすぎる場合、または肉厚が薄すぎる場合は、部品の肉厚を均一にする必要があります。

 

(5) 必要に応じて、溶着シームをワークピースから分離できるように、溶着シームに溶着ウェルを開けます。

 

3. プラスチック側:

 

(1) 流動性の悪いプラスチックや熱に弱いプラスチックには、潤滑剤や安定剤を適切に添加する必要があります。

 

(2) プラスチックには不純物が多く含まれており、必要に応じて良質なプラスチックと交換する。

 

11. 射出成形品の振動パターンの原因分析

 

PS などの硬質プラスチック部品は、ゲート付近の表面にゲートを中心とした密な波形を形成します。振動パターンと呼ばれることもあります。その理由は 溶融粘度が大きすぎて金型がよどんだ形で充填されると、先端の材料はキャビティの表面に触れるとすぐに凝縮して収縮し、その後の溶融物は収縮した冷たい材料を膨張させ続けます。前進すること。材料の流れは、進行するにつれて表面衝撃パターンを形成します。

 

解決:

 

(1) バレル温度、特にノズル温度を上げるには、金型温度も上げる必要があります。

 

(2) 射出圧力と射出速度を上げて、金型キャビティをすばやく充填します。

 

(3) ランナーやゲートのサイズを大きくし、過度な抵抗を防ぐ。

 

(4) 金型の排気が良く、十分な大きさのコールド スラグ ウェルが設定されている必要があります。

 

(5) 部品を細くしすぎないこと。

 

12. 射出成形品の膨れ・泡立ちの原因分析

 

一部のプラスチック部品では、金属インサートの裏側、または離型直後に特に厚い部分に膨れや膨れが見られます。これは、完全に冷却および硬化されていないプラスチックの内部圧力バルブの作用による放出ガスの膨張によって引き起こされます。

 

解決:

 

1.効果的な冷却。金型温度を下げ、型開閉時間を延長し、材料の乾燥温度と加工温度を下げます。

 

2.充填速度を下げ、成形サイクルを減らし、流動抵抗を減らします。

 

3. 保持圧力と時間を増やします。

 

4.ワークの壁が厚すぎる、または厚さが大きく変化する状態を改善する


投稿時間: Jul-30-2022