射出成形時のトラブルと対策

射出成形の概要

射出成形は、樹脂を溶融状態にし、型に圧入して成形する製造工程の一つです。
プラスチック製品の大量生産において非常に効果的で、製品の形状や大きさ、用途は多岐にわたります。
この製法は製品の形状設計の自由度が高く、コストパフォーマンスに優れているため、幅広い用途で利用されています。

射出成形で起こりやすいトラブル

しかし、射出成形ではさまざまなトラブルが発生する可能性があり、その解決策を知っておくことが品質の向上につながります。
以下に、射出成形においてしばしば遭遇するトラブルとその対策を説明します。

ショートショット

ショートショットは、樹脂が型の全てを満たさずに冷却されてしまう現象です。
この結果、製品が欠けたり不完全な形状になったりします。

原因としては、射出圧力が不足している、樹脂が劣化している、もしくは金型設計が不適切であることなどが挙げられます。

対策としては、射出圧力の増強、樹脂の交換、金型の再設計などが考えられます。

バリ

バリは、成形品の端部に余分な樹脂がはみ出す現象です。
これは美観を損ない、さらには後加工が必要となるため、製品のコストが増大する要因となります。

射出圧力が高すぎる場合や、金型の合わせ部分に隙間がある場合に発生しやすいです。

適正な圧力に調整すること、金型の密着精度を向上させることが有効な対策です。また、金型のメンテナンスを定期的に行い、摩耗やダメージを未然に防ぐことも重要です。

ヒケ

ヒケは、製品が冷却される過程で収縮し、表面に凹みや空洞ができる現象です。
この問題は通常、厚肉部やリブ部で発生することが多いです。

成形条件の見直し、冷却時間の延長、ゲートの位置やサイズの調整によって解決できる場合があります。
また、素材の選定において、収縮率の低い樹脂を使用することも考慮します。

ガス焼け

ガス焼けとは、成形品の表面が黒く焼け焦げたようになる現象で、主に焼けたガスが樹脂を押し出すことによって起こります。

樹脂の射出速度が速すぎる、空気が逃げ場を失っている、材料の乾燥不足などが原因として挙げられます。

射出速度の低減やガス抜き通路の設計改善、材料の事前乾燥をしっかり行うことが求められます。

射出成形トラブルの根本的な解決策

射出成形でのトラブルを未然に防ぐためには、設備、材料、工程管理、人的資源を総合的に見直すことが重要です。

設備の定期点検とメンテナンス

設備の不具合は生産の停止やトラブルの原因になります。
日々の点検を怠らず、定期的にメンテナンスを行い、設備の寿命を延ばすことが重要です。
機器の診断や劣化箇所の予測を行い、未然に故障を防ぐ体制を整えましょう。

材料の選定と管理

使用する材料の特性を理解し、適正な条件で使用することが重要です。
材料の保管環境にも注意し、湿度や温度の管理を徹底しましょう。
品質のばらつきを抑制し、安定した供給を実現するために、サプライヤーとの連携を密接に保つことも必要です。

工程の標準化

成形条件やプロセスを標準化し、作業者間のスキルバラつきを無くすことで、製品の品質を一定に保つことができます。
問題発生時には迅速に原因を特定し、再発防止策を講じることが求められます。
改善サイクルを回し続けることで、工程の効率化と品質向上を図りましょう。

人的資源の育成

作業者の技術指導やトラブルシューティング能力の向上は、トラブルの発生を減少させる重要な要素です。
新人教育からベテランのスキルアップまで、一貫した研修プログラムを用意し、現場での即応能力を養成します。

射出成形の未来と業界動向

今後の射出成形業界では、IoTやAIなどの先進技術を活用したスマートファクトリー化が進むと予想されます。

業務のデジタル化が進むことで、生産活動の効率化や品質管理の精度向上が見込まれ、人手不足対策にも役立ちます。

また、環境問題への対応を意識した持続可能な材料やリサイクル技術の開発が、今後の競争力に直結する要素となります。

昭和から令和、そして次の時代へと続く業界の変化に対応するためには、未来を見据えた戦略的な取り組みが求められます。

製造業に従事する皆さんには、これまでの経験を生かしつつ、新しい技術や考え方を積極的に取り入れ、より強固な基盤を築くことが期待されます。