射出成形は、規模のプラスチック部品を作る信頼できる方法ですが、一般的な射出成形欠陥 フラッシュのように, 反り, または、短いショットは品質を台無しにする可能性があります, 廃棄物, 生産を遅らせます. 小さな欠陥でさえ (例えば。, 小さなシンクマーク) 使用に適さないパーツを作成できます, 特に、精度が重要な医療や自動車などの業界では. 良いニュース? ほとんどの欠陥は予測可能で修正可能です - あなたが彼らの根本原因を知っているなら. このガイドは崩壊します 16 一般的な射出成形欠陥, なぜ彼らが起こるのかを説明します, 実用的なソリューションを共有します (設計とプロセスの両方), 現実世界のケースを使用して、費用のかかる間違いを避けるのに役立ちます.
初め: 射出成形の欠陥が起こる理由 (重要なカテゴリ)
ほとんどの射出成形欠陥は2つのカテゴリに分類されます。金型デザイン関連 (カビのジオメトリやメンテナンスが不十分です) そしてプロセス関連 (間違った機械設定または材料の取り扱いによって引き起こされます). どのカテゴリA欠陥が属するかを知ると、時間のトラブルシューティングが節約されます:
- カビのデザインの欠陥: カビの変更が必要です (例えば。, 別れのラインの調整, 排気チャネルの追加) - より高価ですが、長持ちします.
- プロセス欠陥: マシンパラメーターを調整することで修正されました (例えば。, 注入速度を下げる, カビの温度の上昇) - 解決がより速く、安く.
キー統計: a 2023 Plastics Industry Associationによる研究では、それが発見されました 60% 射出成形の欠陥はプロセス関連です (簡単に修正できます) - のみ 40% 金型調整が必要です.
一部 1: カビの設計関連の欠陥 (原因 & 修正)
カビのデザインの欠陥は、生産が始まるまで隠されていることがよくあります. それらは、貧弱な初期デザインに由来しています (例えば。, 不均一な壁の厚さ) またはメンテナンスの欠如 (例えば。, 摩耗したカビのエッジ). 以下は次のとおりです 5 最も一般的なもの:
1. ショートショット (不完全な詰め物)
aショートショット 溶融プラスチックがカビの空洞全体を満たしていないときに起こります - 欠落している部品の除去 (例えば。, グリップのないハンドル) または薄い壁. 最も費用のかかる欠陥の1つです, ショートショット部品は通常廃棄されるためです.
根本原因:
- 薄い壁 (<0.8mm) または、プラスチックの流れが遅い狭いチャネル.
- 長いフローパス (空洞の端に到達する前にプラスチックを冷やします).
- ゲートの配置が悪い (届きにくいエリアからは遠すぎます).
実世界のケース:
プラスチックのおもちゃの車を作るスタートアップがありました 25% 車のホイールの短いショット (薄い0.6mmスポーク). 金型のゲートは車の体に置かれました。ホイールのスポークを満たす前に、プラスチック冷却されました.
修正 (デザイン & 型):
- 壁の厚さ: 壁を0.8mm以上に保ちます (または、樹脂固有の最小値に従います。, 0.5ppのような低粘度樹脂のmm).
- ゲート配置: ゲートを薄い機能や遠くの特徴に近づけます (例えば。, スタートアップはゲートを車の車軸に移動しました, 車輪の近く).
- フローシミュレーション: モールフフローのようなソフトウェアを使用してフローパスをテストする - 金型を構築する前にコールドスポットを識別する.
2. フラッシュ (余分なプラスチックバリ)
フラッシュ 薄い, カビの隙間に浸透するフレーク状のプラスチック - 通常は別れの線に沿って (カビの半分が出会う場所) またはエジェクターピン. それは主に美容上の欠陥ですが、後処理が必要になる場合があります (トリミング) それはコストを追加します.
根本原因:
- カビの半分は揃っていません (摩耗または機械加工されていないカビのエッジ).
- 別れの線の近くの鋭い角 (プラスチックを隙間に押し込む圧力ポイントを作成します).
- 噴射圧力が高すぎます (プラスチックを小さなカビの隙間に強制します).
実世界のケース:
キッチン用品ブランドにはフラッシュがありました 30% それらのプラスチックスパトゥラの - ハンドルの別れのライン. 型の別れのラインには、圧力をかけた鋭い角がありました, プラスチックをギャップに押し込みます.
修正 (デザイン & 型):
- 別れのラインデザイン: 別れの線を隠された領域に移動します (例えば。, スパチュラのハンドルの底部ではなく底).
- 丸い角: 0.5〜1mmの切り身で、分け線の近くの鋭い角を交換します (圧力を下げます).
- 金型メンテナンス: 締め付けられたカビのエッジを再浮上させて、緊密なアライメントを確保します.
3. 不適切な分割線の配置
The別れの行 カビのコアとキャビティが出会う場所です. 不十分に配置されている場合, 重要な領域で目に見える縫い目またはフラッシュを作成します (例えば。, 電話ケースの前面).
根本原因:
- 別れのラインは、化粧品または機能的な特徴を通過します (例えば。, ロゴ, スナップフィット).
- DFMなし (製造可能性のための設計) レビュー - モールドメーカーは機能の配置をチェックしませんでした.
実世界のケース:
エレクトロニクス会社の電話ケースの金型は、カメラの切り抜きを通って別れのラインを持っていました. 縫い目が見えました, そして、フラッシュはカットアウトで立ち往生しました 15% ケースの.
修正 (デザイン & 型):
- 早めに計画します: 隠された領域に別れ線を配置します (例えば。, 電話ケースの下端) デザインを完成させる前に.
- 機能に隠れてください: rib骨または溝に分かれた線を整列させます (縫い目を隠します).
- DFMレビュー: モールドメーカーと協力して、デザイン中に別れのライン配置をチェックします。.
4. 泡 & ボイド (エアトラップ)
泡 (表面に見える) またはボイド (内部に隠されています) 部分を弱め、外観を台無しにします. 空気が型に閉じ込められたり、プラスチックが不均一に収縮したりすると形成されます.
根本原因:
- 不均一な壁の厚さ (厚い領域はゆっくりと涼しい, 空気を閉じ込めます).
- 深い空洞に排気チャネルはありません (空気は逃げられません).
- 樹脂の水分 (加熱中に蒸発します, バブルを作成します).
実世界のケース:
医療機器メーカーには無効がありました 20% それらのプラスチック注射器の厚いバレルベースの中にあります. 金型には排気チャネルがありませんでした, そして、バレルの5mmベースは厚すぎました (閉じ込められた空気).
修正 (デザイン & 型):
- 均一な厚さ: 厚さの変化を維持する≤±10％ (例えば。, 2mmの壁は4mmにジャンプしないでください).
- 排気チャネル: 深い空洞またはフローパスの端近くに0.1〜0.2mm幅の排気チャネルを追加します.
- 中空の厚い領域: コアを使用します (内部穴) 厚い部分 (例えば。, シリンジの5mmベースは1mmのコアで2mmになりました。).
5. ゲートベスティゲ (目に見えるゲートマーク)
ゲートベスティゲ ゲートの場所に残ったプラスチックがあります (プラスチックが型に入る場所). それは化粧品の問題ですが、ぴったりの部品にとっては問題があります (例えば。, 自由にスピンする必要があるギア).
根本原因:
- 大きすぎるゲート (大きな隆起を残します).
- 目に見えるまたは機能的な表面に配置されたゲート (例えば。, ふたの一番上の顔).
実世界のケース:
コンテナブランドの蓋には、上部に1mmのゲートの痕跡がありました。消費者はバンプについて不満を述べました. 金型は蓋の上部にエッジゲートを使用しました.
修正 (デザイン & 型):
- ゲートタイプ: トンネルゲートまたは潜在門を使用してください (自動解除痕跡 - 後処理はありません).
- 隠された門: 目に見えないエリアにゲートを置きます (例えば。, 上部の代わりに蓋の内側のリム).
- ゲートサイズ: ゲートを小さく保ちます (1–2mmの小さな部品) - 痕跡のサイズを減らします.
一部 2: プロセス関連の欠陥 (原因 & 修正)
プロセスの欠陥は、生産中に発生します - 通常、間違った機械設定または材料の取り扱いから. カビの欠陥よりも簡単に修正できます, 金型を変更する必要はないので. 以下は次のとおりです 11 最も一般的なもの:
1. フローライン (波状の表面縞)
フローライン 部分の表面の波状または縞模様の線は、通常はゲートまたはコーナーの近くにあります. 彼らは化粧品ですが、部品を非専門的に見せます.
根本原因:
- 低カビの温度 (プラスチックは速すぎます, 不均一なフローを作成します).
- 突然のジオメトリが変化します (例えば。, 3mmにジャンプする1mmの壁 - 流れを破壊します).
実世界のケース:
おもちゃのメーカーは、プラスチックの人形の顔にフローラインを持っていました - ゲートを除外してください. カビの温度は40°Cに設定されていました (ABS樹脂には低すぎます).
修正 (プロセス & デザイン):
- カビの温度: 樹脂固有のレベルに増加します (例えば。, 60ABSの–80°C).
- スムーズな移行: 突然の厚さの変化を勾配に置き換えます (例えば。, 長さ5mmにわたって1mmから3mmの壁).
2. 火傷 (暗い変色)
火傷 黄色です, 茶色, または黒い斑点 - 通常、フローパスの終わりに. 閉じ込められた空気が熱くなると形成されます (圧縮から) プラスチックを燃やします.
根本原因:
- 排気が悪い (空気は逃げられません, そのため、圧縮して加熱します).
- 噴射速度が高すぎます (空気を小さなスペースに押し込みます).
実世界のケース:
自動車のサプライヤーには燃えたマークがありました 15% それらのプラスチックセンサーハウジングの - フローパスの終わりに. 金型には排気チャネルがありませんでした, 噴射速度が高すぎました (100mm/s).
修正 (プロセス & デザイン):
- 排気チャネル: フローパスの端近くに排気を追加します.
- 低速: 噴射速度を下げます (例えば。, サプライヤーは60mm/sに落ちました。それ以上の火傷はありません).
3. シンクマーク (表面の鬱病)
シンクマーク 小さな穴やへこみです。通常、厚い領域にあります (例えば。, ブラケットの上のボス). それらは、外層が速く冷えると形成されます, しかし、内側の層が収縮して表面を内側に引っ張ります.
根本原因:
- 厚い領域 (>4mm) コアがない.
- 保持圧力が不十分です (収縮を補うことはできません).
実世界のケース:
家具ブランドがプラスチックの椅子の脚にシンクマークがありました。. カビにはコアがありませんでした, そして、圧力を保持することは低すぎました.
修正 (プロセス & デザイン):
- コアの厚い領域: コアを追加して、厚さを減らします (例えば。, 6mmのボスは、2mmのコアで3mmになりました).
- 圧力を保持します: 注射圧力の80〜90％に増加します (冷却中はプラスチックを詰め続けます).
4. 反り (部分変形)
反り 冷却後に部品が曲がったりねじれたりするとき、平らな部品に共通しています (例えば。, プラスチックトレイ) または不均一な厚さの部品. アセンブリに適した部品になります (例えば。, ゆがんだ蓋は閉じません).
根本原因:
- 不均一な冷却 (厚い領域は薄い領域よりも遅く涼しい, ストレスの作成).
- 間違った素材 (PPのような半結晶樹脂は、腹筋のようなアモルファスのものよりも縮小します).
実世界のケース:
パッケージング会社のプラスチックトレイは2mmでゆがんでいました。彼らは1mmの壁で平らでした (rib骨はありません). 金型の冷却チャネルは不均一でした, そのため、片側がより速く冷却されました.
修正 (プロセス & デザイン):
- 冷却チャネル: 均一な間隔を確保します (20–30mm離れています) 型で.
- rib骨を追加します: 平らな部品に厚さ1〜2mmのrib骨を追加します (ストレスを減らします - トレイワーピングは0.5mmに低下します).
- 物質的な選択: 低シンケージ樹脂を使用します (例えば。, ppの代わりにABS) 平らな部品用.
5. 溶接線 (弱い縫い目)
溶接線 2つの溶融プラスチックが出会うが、融合しないでください。目に見える縫い目と弱点を作成する. それらは、穴や複数の門のある部分で一般的です.
根本原因:
- 低カビの温度 (融合する前に冷たく流れます).
- 流れの障害 (例えば。, 流れを分割する穴).
実世界のケース:
ツールメーカーは、プラスチック製のプライヤーに溶接ラインを持っていました。ピボットピンの穴はありません. 流れは穴の周りに分かれており、融合しませんでした, プライヤーを弱くします.
修正 (プロセス & デザイン):
- カビの温度: 融合を改善するために増加します (例えば。, 7050°CではなくABSの場合は°C).
- ゲート配置: ゲートを移動して、流れの分割を減らします (例えば。, ツールメーカーは、穴の反対側に2番目のゲートを追加しました。).
一般的な射出成形欠陥: インパクト & コスト比較
このテーブルを使用して、欠陥が生産にどのように影響するかを迅速に評価します。スクラップレートからコストの増加まで:
| 欠陥タイプ | 構造的影響 | 外観の影響 | スクラップレート (平均。) | コストの増加 |
|---|---|---|---|---|
| ショートショット | 高い (使用できない部品) | 高い | 20–30％ | ↑↑ (廃棄された部品 + やり直し) |
| フラッシュ | 低い (強さの損失はありません) | 中くらい | 5–10％ | ↑ (労働のトリミング) |
| バブル/ボイド | 中くらい (部品を弱めます) | 中くらい | 10–15％ | ↑ (金型調整) |
| シンクマーク | 低い (強さの損失はありません) | 高い | 8–12％ | → (スクラップはありません, しかし、化粧品の拒絶) |
| 反り | 高い (アセンブリには使用できません) | 高い | 15–25％ | ↑↑ (廃棄された部品 + カビの微調整) |
| 溶接線 | 中くらい (弱点) | 中くらい | 5–8％ | → (スクラップはありません, しかし、耐久性の問題) |
射出成形の欠陥を防ぐ方法 (5 プロのヒント)
予防は、欠陥を修正するよりも安いです. 一般的な問題を避けるために、これらのヒントに従ってください:
- DFMレビューを早期に実行します: 金型メーカーやエンジニアと協力して、製造可能性をデザインにチェックしてください。金型を構築する前に、薄い壁や貧弱なゲートの配置などの問題をキャッチする.
- プロトタイプでテストします: 低コストのプロトタイプを使用します (例えば。, 3d小さなバッチ用のプリント金型) デザインを検証するには、大量生産にスケーリングする前に欠陥を修正します.
- 列車オペレーター: 機械オペレーターが樹脂固有の設定を知っていることを確認してください (例えば。, 温度, プレッシャー) - 設定の原因 60% プロセス欠陥の.
- カビを維持します: 金型を毎週清掃して検査します。織り縁やブロックされた排気チャネルがフラッシュと泡を引き起こします.
- 高品質の樹脂を使用します: 汚染または劣化した樹脂は避けてください。彼らは変色と剥離を引き起こします. 吸湿性樹脂を保存します (例えば。, PA, PC) 乾燥容器で.
一般的な射出成形欠陥に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, 設計の最適化とプロセス制御を組み合わせることにより、射出成形の欠陥に取り組む. カビ関連の問題の場合, DFMレビューを使用して、壁の厚さと別れのラインの問題を早期に修正します. プロセス欠陥の場合, 樹脂固有の設定でチームをトレーニングし、リアルタイム監視を使用して圧力または温度を調整します. また、プロトタイプテストをお勧めします。. 私たちの目標は簡単です: クライアントがスクラップレートを下回るのを支援します 5% そして、生産を順調に進めてください. 私たちのために, 欠陥は単なる問題ではなく、効率を改善する機会です.
一般的な射出成形欠陥に関するFAQ
1. 金型を変更せずにフラッシュを修正できますか？?
はい - フラッシュがプロセス関連です. 注入圧力を下げてみてください (プラスチックを隙間に押し込む力を減らします) またはクランプ力の増加 (カビの半分を締めます). フラッシュが続く場合 (カビの摩耗), 金型の端を再浮上させる必要があります.
2. なぜ私のパーツはシンクマークと短いショットの両方を持っているのですか?
これは通常、競合する設定から発生します: 保持圧力が低いとシンクマークが発生します, しかし、圧力が大きすぎるとショートショットにつながる可能性があります (プラスチックが流れない場合). 保持圧力のバランスをとって修正します (から始めます 80% 注入圧力) そして、均一な壁の厚さを使用します (余分な圧力が必要な厚い領域を避けます).
3. 一部の樹脂は、他の樹脂よりも欠陥が発生しやすいものです?
はい - セミ結晶樹脂 (pp, PA, ポン) もっと縮みます, そのため、彼らは歪みや沈みやすい傾向があります. アモルファス樹脂 (腹筋, PC, PMMA) 収縮が少なくなりますが、フローラインになりやすいです (カビの温度が低すぎる場合). あなたの部品のニーズに基づいて樹脂を選択します。, 平らな部品のABS (低い反り) または柔軟な部品のPP (より高い収縮を受け入れます).