射出成形のフローマークとは？フローマークは一般にフローラインとも呼ばれ、射出成形の工程で発生します。射出成形におけるフローマークとは、成形品のほかの部分と色が異なる線、または線状の模様として現れる不良です。
適切な対策を講じれば、射出成形のフローマークは防ぐことができます。プラスチック射出成形業界では、さまざまな分野向けに安全なプラスチック製品を製造し、大量生産によって同一の製品を効率よく作り出しています。
この工程では、溶融した材料を金型に注入します。プラスチック、金属、ガラス、菓子、エラストマーなど、さまざまな材料が成形に使われます。
プラスチック射出成形事業の立ち上げを検討している方や、自社向けに大量のプラスチック製品の製造を必要としている方にとって、仕組みや工程を理解することは重要です。プラスチック業界は収益性が高く、プラスチックの生産量は2050年までに倍増すると予測されています。
射出成形によるプラスチック製品の製造は、科学であると同時に技術でもあります。不良を防ぐには、十分な知識と技術的な専門性が必要です。不良が発生すると、特に大規模生産では、企業に大きな損失をもたらすおそれがあります。
そのため、よくある射出成形の不良とその対処法を知っておくことが重要です。この記事ではフローマークに焦点を当てます。まずは、プラスチック射出成形でよく見られるほかの不良を紹介します。
ヒケ
成形品の内部で収縮が起こると、射出成形品の肉厚部分に小さなくぼみが生じることがあります。ヒケは、金型内のプラスチックの冷却時間が不十分な場合に発生します。
真空ボイド
製品の表面付近や内部に閉じ込められた、不規則な形状の空隙です。金型で成形する際、2つの部分の位置が正しく合っていないと、鋳造部分に真空ボイドが生じることがあります。また、固化が不均一な場合にも発生します。
ウェルドライン
異なる方向から流れてきた溶融プラスチックが合流すると、平面状の線が生じることがあります。これは、2つ以上のフローフロントの接合が不十分なことが原因です。
ショートショット
溶融プラスチックが金型キャビティの一部まで届かないと発生します。射出量の設定が適切でないと、キャビティを充填するためのプラスチックが不足し、この不良が起こることがあります。
射出成形でフローマークが発生する原因
通常、フローマークは製品の色と異なる線や筋、模様として現れます。射出成形でフローマークが発生する原因はいくつかあります。
射出速度が遅い
射出速度が遅いと、射出成形でフローマークが発生することがあります。この場合、ジェットフローが形成されにくくなり、表層にムラが生じてフローマークにつながります。また、製品の肉厚が厚くゲートが小さい場合、充填速度が遅くなり、フローマークが発生するおそれがあります。
金型温度が低い
金型温度が低いと表層が急速に固まり、ジェットフローが形成されにくくなって、フローマークが発生します。表層が樹脂の充填よりも早く硬化した場合にも起こることがあります。
射出成形のフローマーク対策
通常、メーカーは成形工程で使用する設備の稼働状況を監視し、適切な速度で射出が行われるように管理します。また、検査担当者がプラスチック製品のサンプルを確認し、フローマークの有無を調べます。
射出成形工程でフローマークが見つかった場合は、同じ設備で次のロットを成形する前に必要な調整を行います。
フローマークのあるプラスチック製品は、機能に影響がなくても、通常より低い価格で販売されることがあります。表面の滑らかさが求められる製品では、フローマークのない製品を作ろうとする企業が多くあります。ここでは、射出成形のフローマークを防ぐ方法を紹介します。
射出速度を上げる
フローマークの除去に効果的な方法です。射出速度を上げると、フローマークの発生を減らしたり、完全に防いだりできます。ただし、成形品の肉厚が厚くゲートが小さい場合は、充填速度に影響することがあります。
表層の固化を遅らせる
フローマークの発生を抑えるもう一つの方法は、金型温度を上げることです。ジェットフローが形成されやすくなり、フローマークを減らせます。ほかの問題を引き起こさないよう、適切な技術で対策を実施することが重要です。
射出速度を調整して、意図的にフローマークを作ることもあります。プラスチックが冷えて模様を形成する時間を確保できるためです。工程中の速度を調整すれば、プラスチック製品に興味深いデザインを施すことができます。
射出成形で不良を抑える重要性
射出成形の作業では、標準的な手順を守ることが重要です。工程にわずかな違いがあるだけでも、仕上がりに影響します。場合によっては、望ましい結果が得られず、資源を損失する可能性もあります。こうした問題を避けるには、常に一貫して実行できる工程を確立することが欠かせません。
射出成形に影響する外部要因には、加工するプラスチック材料の均質性や、射出成形金型の熱力学的特性などがあります。しかし、外部要因を完全になくすことはできません。それでも、作業者がその影響を抑えるためにできることはあります。
射出成形でフローマークを防ぐための有効な方法をいくつか紹介しました。ただし、成形結果には環境要因も大きく影響します。こうした要因は、成形が行われる環境条件を通じて工程に影響を及ぼします。
要因には、工場内の湿度、環境温度、加工する製品の標高などがあります。特に湿度は金型内で加水分解を引き起こし、工程に大きな影響を与える可能性があります。これらの要因を適切な範囲に保てば、射出成形のフローマークなど、よくある不良を防ぐことができます。
射出成形は複雑な工程であり、さまざまな課題が生じる可能性があります。不良は製品の品質や外観に影響します。不良を防ぐため、成形工程の物理的な条件を確認しましょう。詳しくは、当社のウェブサイトをご覧ください。
