射出成形における寸法不安定性：原因と解決策

1. 成形条件の不一致または不適切な操作

射出成形においては、温度、圧力、時間などのプロセスパラメータを仕様書に従って厳密に管理する必要があります。各部品の成形サイクルは一定に保ち、恣意的に変更してはなりません。

射出圧力が低すぎる場合、保持時間が短すぎる場合、金型温度が低すぎるか不均一な場合、またはバレルとノズルの温度が高すぎて冷却が不十分な場合、寸法不安定性が発生する可能性があります。

一般的に、射出圧力と速度を高く設定し、充填時間と保持時間を適切に延長し、金型温度と材料温度を上げることで、これらの問題を克服することができます。

2. 成形材料の不適切な選択

材料の収縮率は寸法精度に大きく影響します。精密な装置や金型を使用しても、収縮率の高い材料では精度を維持することが困難です。

樹脂を選定する際には、成形後の収縮が寸法精度に及ぼす影響を考慮してください。収縮のばらつきは、部品の許容誤差を超えてはなりません。

樹脂の種類によって、結晶性に応じて収縮率が異なります。結晶性樹脂や半結晶性樹脂は、非晶質樹脂よりも収縮率が高く、また収縮率のばらつきも大きいため、寸法変動が大きくなります。

3．金型の欠陥

金型の設計と製造精度は、寸法精度に直接影響します。金型に剛性が不足したり、過度の圧力がかかったりすると、変形が生じ、不安定になる可能性があります。

ガイドピンとブッシング間のクリアランスが摩耗や製造不良によって過剰になると、寸法精度が低下します。硬質充填材やガラス繊維強化材は、金型キャビティを摩耗させる可能性があります。多キャビティ金型では、キャビティの差異、ゲートやランナーのずれ、または供給バランスの不均衡により、充填ムラが生じる場合があります。

金型は十分な強度と剛性を備え、加工精度は厳密に管理され、キャビティ材料は耐摩耗性を有する必要がある。表面は理想的には熱処理または硬化処理が施されているべきである。

高精度部品の場合、単一キャビティ金型が好ましい。多キャビティ金型では、精度を確保するために補助装置が必要となる場合があり、コストが増加する。

4. 機器の故障

可塑化能力の不足、供給の不安定性、スクリュー回転速度の変動、ストッパーの不具合、油圧チェックバルブの故障、または温度制御の問題はすべて、寸法安定性に影響を与える可能性があります。これらの問題が特定されれば、的を絞った対策によって修正できます。

5. 試験方法または試験条件の不一致

測定方法、タイミング、温度の違いによって、測定寸法に大きなばらつきが生じる可能性があります。中でも温度の影響が最も大きく、プラスチックは金属の約10倍も膨張するからです。

部品の寸法は、完全に冷却された後、標準化された方法と温度管理された条件下で測定する必要があります。一般的に、部品は脱型後最初の10時間以内に大きな寸法変化を起こし、24時間後に安定します。