射出成形不良での寄与率の大きい要因と適確なその対策

はじめに：射出成形不良と製造現場の現実

射出成形は、日本の製造業において極めて重要な技術の一つです。
しかし、そのプロセスで発生する不良は、コストや納期、さらにはサプライチェーン全体に大きな影響を与えます。
現代、高度な自動化設備を導入しても、現場では人の目や手作業による調整が根強く残り、昭和時代からの「勘と経験」が脈々と受け継がれています。
生産に携わる方や、バイヤー・サプライヤーの立場で品質改善を目指す方にも有益な、現場目線での実践的なノウハウをお伝えします。

射出成形不良の主な種類と発生メカニズム

代表的な不良：ショートショット・バリ・ウェルドライン・焼け

射出成形の不良には、ショートショット（充填不足）、バリ（樹脂あふれ）、ウェルドライン（樹脂流れの合流跡）、焼け（熱劣化）などがあります。
これらは外観や寸法精度だけでなく、製品の機能や信頼性にも直結するため、避けて通れません。
不良の背景には、材料特性・金型構造・成形条件・設備状態など、複数の要因が絡み合っています。

「寄与率が大きい要因」とは何か

不良の発生要因を数多く上げることはできますが、現場で効率的に対策を打つためには、「多品種・多条件の中でも支配的な寄与率の高い因子」を特定することが不可欠です。
多くの現場経験から言えるのは、不良の80%は「たった2～3の主要な要因」の制御だけで激減するということです。

寄与率の大きい要因①：材料管理の徹底度

なぜ材料管理が重要なのか

材料の「乾燥不足」や「ロット差」による成形性変化は、全体の不良寄与率の中でもトップクラスです。
とくに吸湿性が高いPA（ナイロン）やPBT、PC素材は、少量の水分でも気泡、銀条、焼けなどの不良を引き起こします。
また、材料メーカーによって微妙な組成差があり、連続成形をする現場では、異なるロットやメーカー混在での不良率増加が顕著です。

対策：材料乾燥とロット管理のポイント

現場で怠られがちなのが「乾燥工程の遵守」です。
乾燥時間・温度のマニュアル管理、乾燥後から成形までの放置時間短縮、そしてロット番号の記録・照合。
これらを徹底するだけで不良率は格段に下がります。
また、材料をサイロなど大容量で一括管理してしまう場合は「先入れ先出し」を必ず守ること。
短納期対応や「在庫一掃」のための混搭使用は絶対に避けましょう。

寄与率の大きい要因②：金型メンテナンスと管理

金型の微妙な変化が不良へ直結

金型の「摩耗」「汚れ」「通気不良」は、短期間で急激に不良率を押し上げます。
例えば、エジェクターピンが摩耗してわずか1mmでも型締めが甘くなれば、バリ不良が多発します。
通気溝の詰まりも、ガス焼け・ショートショット・ウェルドライン悪化のトリガーになります。

具体的な金型管理の実践事例

定期的な分解洗浄・グリスアップはもちろん、成形品のバリ位置・焼け位置を日々記録し、「いつもの場所」に急な変化がないかを監視します。
また、成形サイクルごとの射圧・型圧の自動モニタリングを導入することで、突発的な異常発生をリアルタイムで検知できる事例も増えています。
投資効果の高い管理手法ですので、ぜひ検討しましょう。

寄与率の大きい要因③：成形条件（温度・圧力・速度）の最適化

昭和の「勘・コツ」からデータドリブンへ

かつて射出成形の条件出しは現場の達人による「匠の調整」に頼ってきました。
現在も「誰々さんの設備でないと安定しない」「条件ノートは秘密」といった文化が残りがちです。
しかし、これこそ属人化による品種切り替え時の不良量増加の最大要因です。

科学的条件出しのススメ

「温度」「圧力」「保持時間」「射出速度」の影響度合いをデータで可視化し、標準条件作成と改善履歴管理を行う体制が、これからの「脱アナログ」射出成形には不可欠です。
実際、射出速度の数十mm/s単位の調整でウェルドライン強度やバリ発生率が大きく変わることも、多くの現場データで確認されています。
また、成形機自体にも自動制御・自動補正機能が進化しているため、属人性を徹底的に排除し、誰でも「工場標準」で成形できることを目指します。