プラスチック射出成形において、成形品の不良現象として様々あり、下記に現象と原因及び対策について紹介させて頂きます。

※下記含め当ホームページ内の記載情報は当社が保証するものではございませんので、参考程度でのご閲覧をお願い致します。

各成形不良の現象

• バリ
• シルバーストリーク・銀条
• ショートショット・充填不足
• ウェルドライン
• ジェッティング
• フローマーク
• ソリ
• ヒケ
• ボイド・巣・気泡
• 離型不良
• ガスやけ
• クラック
• 光沢不足

バリ

バリとは金型のPL、スライド、入れ子などの分割面から成形品に樹脂がまわり薄く肉がついてしまう現象。

原因は、各分割面の金型合わせ調整不足、成形時の型締めが弱い、成形射出圧力が強い、金型の老朽化などがあります。

対策としては、金型の合わせ再調整、型締め力の再検討、射出速度、射出圧を下げる、シリンダー温度を下げる、金型温度を下げる、計量値を下げるなど。

シルバーストリーク・銀条

成形品の表面に樹脂材料の流動方向に沿って銀白状のものが発生する現象。

原因としては、成形樹脂材料の乾燥が不十分、成形材料に異物が混入している、成形温度が高い、射出速度が早い、射出圧力、保圧が低い、エアーの巻き込みなど。

対策として、コールドスラグの見直し、ゲート形状、径の見直し、シリンダー、ノズル温度を下げる、射出速度を下げる、乾燥時間、温度の見直し、材料内の異物の確認など。

ショートショット・充填不足

成形品の形状が一部欠けている状態。

原因は、製品形状の肉厚が薄い、成形材料の流動性が悪い、ゲート径が小さい、ガス抜き不足、シリンダー温度が低い、金型温度が低い、射出速度が低い、射出圧力が低い、樹脂量が少ない、シートリングの割れなど。

対策、製品形状、肉厚の見直し、成形材料の見直し、ゲート径を大きくする、ガス抜きの追加、シリンダー温度、金型温度を上げる、射出速度、圧力を上げる、計量の見直しなど。

ウェルドライン

二つ以上の樹脂の流動先端が合流した部分でラインが入り、強度も弱くなる。

原因としては、製品形状に樹脂流動の分岐がある、ゲート位置が悪い、金型温度が低い、樹脂温度が低い、射出圧力が弱い、エアーベント不足などあります。

対策は、製品形状の見直し、ゲート位置の見直し、金型温度を高くする、シリンダー温度を上げる、射出圧力を上げる、エアーベントの設置など。

ジェッティング

成形品表面に樹脂が流れた模様、ひも状の模様が現れる現象。

原因としましては、金型温度・シリンダー・ノズル温度が低い、射出速度が速い、ゲートが小さいなど。

対策としては、金型温度・シリンダー・ノズル温度の見直し、射出速度を下げる、ゲート位置を見直す、ゲート断面積を大きくする、コールドスラグを設けるなど。

フローマーク

ゲート付近に現れる波紋状のもの。

原因、樹脂温度が低い、金型温度が低い、射出速度が遅い、成形材料の流動性が悪い、ランナー径・ゲート径が小さいなど。

対策、シリンダー温度を上げる、金型温度を上げる、射出速度を早くする、ランナー径・ゲート径を大きくするなど。

ソリ

成形品が反ったりねじれたりする現象。

原因、成形材料の収縮によりソリなどが発生する、冷却時間が短い、冷却の不均一、製品形状・肉厚の起因、成形品の離型が悪い、押出し速度が速い、射出圧力・保圧が低い、射出速度が低い、ゲートバランスが悪いなどが考えられます。

対策としまして、冷却時間の調整、冷却バランスの見直し、製品形状・肉厚など見直し、離型を良くする（押出しピンの見直し、磨きなど）射出圧力・保圧を上げる、保圧時間を長くする、ゲートバランスの調整、金型温度の調整など。

ヒケ

成形品の表面がへこんだ状態になる現象。

原因として、製品の肉厚が厚い・偏肉、金型設定温度が悪い、射出圧が弱い、保圧が弱い・時間が短い、冷却時間が短い、ランナー径が小さい、ゲート径が小さい、樹脂の充填不足など。

対策は、成形品形状・肉厚の見直し、金型温度の調整、射出圧力を上げる、保圧を上げる・時間を長くとる、冷却時間を長くする、ランナー径を大きくする、ゲート径を大きくするなど。

ボイド・巣・気泡

プラスチック成形品の中に空洞が出来る現象。

原因として、成形材料の乾燥不足、金型温度が高い、空気の巻き込み、射出圧力が低い、シリンダー温度が高いなどが考えられます。

対策は、成形材料の乾燥、金型温度を下げる、ゲート位置・ランナーの調整、射出圧力・保圧を上げる、シリンダー温度を下げるなどになります。

離型不良

金型から成形品が取れない、固定側に成形品がとられるなどの現象。

原因、成形品の抜き勾配不足、磨き不足、押出しピンが少ない、射出圧力が高いなどが考えられます。

対策、成形品の抜き勾配の設定、磨き、エジェクターピンの追加、射出圧力を下げるなど。

ガスやけ

成形品の一部が焼けて黒くなる現象。

原因としましては、金型のガス抜き不足、シリンダー温度が高い、滞留時間が長い、ゲートが小さい、射出速度が速いなど。

対策は、金型にガス抜きを設置、シリンダー温度を下げる、滞留時間を短くすようにする、ゲートを大きくする、射出速度の調整など。

クラック

成形品の表面に亀裂・ヒビ・割れなどが発生する現象。

原因と考えられるのは、突き出しスピードが速い、離型抵抗大きい、射出圧力が高い、保圧が高い、金型温度が低い、シリンダー温度が低いなど。

対策は、突き出しスピードを遅くする、金型の磨きを良くする、エジェクターピンを追加する、抜き勾配をとる、射出圧力を下げる、保圧を下げる、金型温度を上げる、シリンダー温度を上げるなど。

光沢不足

成形品の表面がくもっている現象。

原因は、金型の磨き不足、金型温度が低い、射出速度が遅い、射出圧力が低い、保圧が低い、、金型のガス抜きが不十分、シリンダー温度が低いなど。

対策は、金型の磨きレベルを上げる、金型温度を上げる、射出速度を速くする、射出圧力を上げる、保圧を上げる、金型のガス抜きを充実させる、シリンダー温度を高くするなど。

真空成形とは、熱可塑性樹脂のシートまたはフィルムを加熱軟化させて真空吸引し型に密着させて形状を形成し製品を成形する成形法です。

プラスチックトレー、食品ケースから車のフロントバンパーなど様々なものが真空成形にて作り出されています。

プラスチック射出成形に比べると金型コストが安く、金型ではなく木型を使用するケースも多く更にコストが抑えられる。

単発真空成形と連続真空成形がある。

真空成形の工程

材料となる樹脂シートまたはフィルムを供給し、クランプします。
ヒータにて樹脂シートを加熱軟化させて、真空吸引し成形します。
金型又は木型に樹脂シートが密着され形状を形成します。
冷却後、成形品を型から離型します。
離型された成形品を取り出し、トリミングなど仕上げ工程をします。

押出し成形とは、丸棒・板・チューブ・塩ビパイプなどの製品を形成するプラスチック成形法になります。
成形時、押出し口（金型）から製品となるプラスチック押出されていきます。

ホッパーより投入したプラスチック樹脂ペレットをシリンダーで加熱溶融しダイ（金型）から押し出されていき断面形状が一定の製品を成形する成形法になります。

押出し成形の工程

押出し成形の工程は基本的にはホッパーよりプラスチック成形材料を投入し、加熱シリンダーで加熱溶融されます。加熱溶融された樹脂を押出し機のスクリューにて金型へ押出されて行き金型の断面形状を形成し金型から押し出されて行きます。金型から押出された成形品をサイジングという工程に入ります。
サイジング工程とは、金型から出てきた成形品の形状を冷却し形状を整えます。
そのあと、引取機にて成形品を運び、切断機にて成形品をカットしていきます。

ペッボトルやポリタンクなど、中空製品を成形する成形法です。

パリソンと言う筒状の樹脂材料に空気を吹き込み圧力をかけ金型に押し付け形状を成形する成形法になります。

ブロー成形の工程

ホッパーより成形材料を投入し、シリンダーにて加熱溶融されます。
加熱溶融された樹脂材料を押出し機より押し出されヘッドを通りパイソンと言われる筒状の材料が形成され、そのパリソンを金型内に挿入され、金型にて挟み込み、パリソンの内側にエアーピンより空気を吹き込み金型へ押し付けられて製品形状を成形します。
そのあと、冷却固化され、エアーピンを抜き、金型を開き製品を取り出します。
取り出された成形品をバリ取りなどの仕上げ加工をし製品が完成します。

東大阪のプラスチック射出成形の北野化成のホームページにご訪問頂き誠にありがとうございます。

このページは各種プラスチック成形について紹介しております。

• プラスチック射出成形
• 押出し成形
• 真空成形
• ブロー成形

プラスチック成形材料とは、射出成形などで使用される樹脂材料になります。

樹脂材料の特性から大きく分けて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分けれます。

また、汎用プラスチック・エンプラ・スーパーエンプラに分類されます。

熱硬化性樹脂

熱硬化性樹脂とは、加熱すると網状の構造が出来て硬化する性質をもつ合成樹脂。
硬化した樹脂は、再加熱しても軟化、溶解、変形などはしません。

耐熱性や耐薬品性などに優れています。

熱硬化性プラスチック

• フェノール樹脂 (PF)
• ポリウレタン (PUR)
• エポキシ樹脂（EP)
• シリコン樹脂 (SI)
• メラミン樹脂（MF)
• ユリア樹脂（尿素樹脂) (UF）
• 不飽和ポリエステル (UP)
• シリコン樹脂 (SI)

成形法

• 射出成形（インジェクション）
• 圧縮成形（コンプレッション）
• トランスファー成形

熱可塑性樹脂

熱可塑性樹脂とは、加熱することにより軟化し、冷却することにより固化する樹脂成形材料。 耐熱性、耐薬品性は熱硬化性樹脂と比較すると劣るが、実用性があり冷却にて固化するため成形速度が速く量産にむいている。

熱硬化性プラスチック

熱可塑性樹脂は汎用樹脂・エンジニアプラスチック（エンプラ）・スーパーエンジニアプラスチック（スーパーエンプラ）に大別されます。

汎用樹脂

• ABS樹脂
• AS樹脂
• アクリル(PMMA)
• ポリエチレン(PE)
• ポリスチレン(PS)
• ポリプロピレン(PP)
• ポリ塩化ビニル(PVC)

など。

エンジニアプラスチック（エンプラ）

• ポリアセタール(POM)
• ポリアミド(PA)
• ポリエチレンテレフタレート(PET)
• ポリカーボネート(PC)
• ポリブチレンテレフタレート(PBT)

など。

スーパーエンジニアプラスチック（スーパーエンプラ）

• ポリフェニレンサルファイド(PPS)
• 液晶ポリマー(LCP)
• ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)
• ポリエーテルイミド(PEI)

など。

私たちが日常生活において普段から使用・目にしているプラスチック製品のほとんどがこのプラスチック射出成形により生産されております。

家電製品・日用品・雑貨・電子部品・車部品・医療機器などあらゆる分野多岐にわたり使用されています。

射出成形について

成形機のホッパーより樹脂原材料を投入し、射出ユニットにて樹脂材料を加熱溶融し、ノズルから金型内へ注入し冷却固化させて製品を形成する成形法になります。

量産性の良い加工技術で、日常よく目にするプラスチック製品の大半はこの射出成形により生産されています。

射出成形の工程

成形事前段取り

成形機に金型を取り付け作業をおこないます。

金型に温調などを設置し、金型温度の設定します。

プラスチック樹脂原材料の供給準備。

また、成形条件などの設定を成形機のコントローラーにて設定します。

成形工程

• 型締め
• 射出
• 保圧
• 冷却
• 計量
• 型開き
• 製品の突き出し、押出し
• 製品取り出し

型締め

金型を閉じる工程になります。
射出成形時に金型が開かないように高圧力にて金型を締め付けます。

射出

シリンダーにて加熱溶融された樹脂をノズルより金型内へ射出注入し充填させます。

保圧

金型内に充填した樹脂を圧力を加えます。

冷却

金型に射出注入された樹脂を冷却して固化させます。

型開き

金型内に充填固化された製品を取り出す為に金型を開きます。

製品突き出し、押出し

金型から製品を押出し離型させます。

製品取り出し

金型から離型された製品を成形機から取り出し機などで取り出します。

成形機

射出成形機とは、プラスチック製品を形成する機械になります。

プラスチック樹脂原材料を加熱溶融し金型に流し込み冷却固化させて製品を成形します。

成形機の動力源として油圧式、電動式、ハイブリッド式などがあります。

油圧式成形機

油圧により金型開閉など作動をおこないます。

高圧の型締め力を比較的容易に実現できるなどのメリットがあるが、精密な制御

が難しい、消費電力が大きいなどのデメリットがあります。

電動式成形機

ＡＣサーボモーターで作動をおこないます。

油圧式に比べて比較的精密な動作、作動音も静か、消費電力も低いメリットがあります。

ハイブリッド式成形機

油圧式と電動式を組合せ、各々のメリットを出すことを目的とした成形機です。

射出成形機の仕組み

プラスチック射出成形機は大きく型締機構・射出機構・コントローラに分かれます。

型締機構は金型の開閉、製品押出し（エジェクター）をおこないます。トグル式・直圧式があります。

射出機構はホッパーより投入したプラスチック樹脂材料をシリンダーにて加熱溶融し、計量して金型へ射出注入します。

コントローラは射出圧力、射出速度、シリンダー温度などの成形条件を制御をおこないます。

成形条件

成形条件とは、成形により形成される製品を得る為に設定する条件になります。

成形条件により製品の外観や寸法などが変化するので品質上、成形条件の設定は重要になります。

成形材料の予備乾燥・成形機のシリンダー温度・金型温度・射出速度・射出圧力・保圧・計量・冷却時間などがあります。

製品により最適な条件を設定する必要があります。