射出成形における成形不良対策とハイサイクル成形への応用

はじめに：射出成形の現状と製造業が直面する課題

射出成形は、幅広いプラスチック製品の生産に不可欠な製造プロセスです。
自動車、家電、医療機器、日用品など、身の回りの多くの製品が射出成形によって作られています。
一方で、昭和時代から変わらぬアナログな現場体質や、技能伝承の難しさ、デジタル化の遅れなど、古き良き職人技と現代的な生産性向上とのあいだで葛藤が絶えません。

実際の現場では、不良率低減やコストダウンは当然のテーマであり、近年は自動化やハイサイクル成形など、さらなる効率化の波も押し寄せています。
この記事では、射出成形における不良対策の具体手法や、ハイサイクル化への実践例を、20年以上の現場実務経験をふまえて詳しく解説します。

よくある射出成形不良とその発生メカニズム

ショートショット（充填不足）

成形品に樹脂が十分に行きわたらず、部分的に穴や欠けが生じる現象がショートショットです。
金型設計のミス、成形条件（圧力・温度・速度）の最適化不足、樹脂自体の乾燥不足や配合ミスなどが主な原因です。
現場では、射出圧力や速度調整、金型内部の通気性確保（エアベントの清掃や改善）、材料の保管・乾燥管理などの総合的な見直しが不可欠となります。

ウェルドライン（溶着線）

樹脂の流れが合流する部分でしばしば発生する線状の痕です。
強度低下や見栄えの悪さの原因となり、設計段階で流動解析を行い、流れの合流数を減らす、ゲート位置を最適化するなどの対応が望まれます。
また、成形条件の見直しによって樹脂温度や型温度を適正化し、流動性を高めることで発生を防ぎます。

シルバーストリーク（銀条）・気泡

樹脂材料内に微細な水分が残留していたり、成形時に混入した空気が逃げきれなかったりすると、表面にシルバー状の筋や気泡ができます。
原料の事前乾燥はもとより、金型内のベントやランナーの見直し、射出条件の最適化を地道に積み重ねる必要があります。

フラッシュ（バリ）

製品の合わせ目に余分な樹脂があふれ出す現象です。
金型の摩耗や締め込み不足、型締め力の不足、樹脂圧力の過剰など、複合的な要因が背景にあります。
金型のメンテナンス習慣化や、保守コストを嫌がらずに必要な投資を重視することが、逆に稼働率アップにもつながります。

成形不良対策のための現場実践ノウハウ

金型の設計・保全の重要性

不良対策の第一歩は、金型設計の精度向上と、定期的な保全活動の徹底です。
特に射出成形の場合、ミクロン単位のズレが成形品質に直結します。
設計段階では、計測装置やCAD/CAEによる流動解析で「不良が出やすい領域」を予測し、金型温度の安定やガス抜きなどの工夫を凝らすことが求められます。

現場レベルでは、金型の分解清掃や摩耗パーツの早期交換、日常点検記録の活用が不可欠です。
「型の汚れは不良品の源」と肝に銘じて、少人数化・自働化の進展と併せて、ワークフロー内に“こまめに金型を見る習慣”を根付かせることが肝要です。

材料管理――混合・乾燥・保管の徹底

材料の水分率・配合ミスによる不良は、意外と見落とされがちな現場課題です。
特にナイロンやABS、PBTなど吸湿性樹脂は乾燥管理が必須です。
また、着色剤や添加剤の分散も不良率に直結します。
ミキサー運用ルールやロット数管理手順を作業員全員に周知徹底し、「人に頼らない標準作業」を確立することが重要です。