プラスチック射出成形品の色変化現象の解析と解決

色の変化 医療用射出成形製品色ムラは、射出成形品の色が標準色と一致しない現象を指します。以下は、色の変化と色ムラの分析とトラブルシューティング方法です。

1. 着色剤の品質が要件を満たしていない

着色剤の性能は、成形後のプラスチック部品の色品質に直接影響します。着色剤の分散性、熱安定性、粒子形態がプロセス要件を満たしていない場合、均一な色の製品を製造することは困難です。たとえば、一部の着色剤はアルミホイルまたはフレークの形状をしており、溶融物に混合された後に方向性のある配列を形成し、プラスチック部品の表面に不均一な色をもたらします。また、着色剤を乾式混合で原料と混合すると、バレル内での分散が悪くなり、最終的な色に影響を与える可能性があります。熱安定性の悪い着色剤はバレル内の熱によって分解しやすく、プラスチック部品の色も変化します。したがって、着色剤を選択するときは、耐熱温度と分散特性が要件を満たしていることを確認するために、プロセス条件と色の要件を慎重に比較する必要があり、湿式混合法を使用するのが最適です。射出成形装置と金型が着色剤で汚染されている場合は、ホッパー、バレル、金型キャビティを徹底的に洗浄する必要があります。

2. 原材料が使用要件を満たしていない

原材料の揮発分が多すぎたり、異物が混入したり、乾燥が不十分だと色ムラが発生します。繊維強化材料の成形後に繊維の分布が不均一だったり、樹脂が失われたりすると、表面の色ムラが発生することもあります。また、耐衝撃性ポリスチレンやABSなどの一部の材料は、成形後の内部応力が大きく、応力変色を引き起こす可能性があります。これらの問題を解決するには、原材料の異物を取り除き、予備乾燥して水分を減らす必要があります。また、プロセスパラメータを調整して繊維分布を改善し、潤滑剤と離型剤の量を減らし、結晶化特性の優れた樹脂を選択するか、冷却条件を制御して樹脂の結晶化特性を改善する必要があります。

3. 成形条件の不合理

色ムラの原因は、成形工程の条件に関係している可能性があります。たとえば、供給ポートや溶接部付近の色が不均一な場合、通常は着色剤の分布が不均一であるか、特性が要件を満たしていないことが原因です。プラスチック部品全体の変色は、バレルの温度が高いことに関係している可能性があり、過熱した溶融物は分解しやすいです。また、ノズル温度、スクリュー速度、射出背圧、射出圧力の高すぎ、射出時間が長いなどの要因も、色ムラの原因となる可能性があります。溶融材料が高温に長時間留まらないように、射出量を射出成形機の容量の3分の2以内に制御する必要があります。コークス化した溶融材料が蓄積している場合は、バレルとノズルを徹底的に洗浄し、ノズル温度を適切に下げる必要があります。

4. 金型の問題 医療用射出成形製品

金型内の油、離型剤、汚れが溶融材料と混ざったり、金型のベントが不十分だったり、冷却が不均一だったりすると、プラスチック部品の表面が変色します。そのため、射出成形前に金型キャビティを清潔に保つ必要があります。ベント不良の影響を軽減するには、型締め力を適切に下げたり、ゲートの位置を変更したり、充填最終地点にベント穴を設けたりします。金型温度は溶融材料が固化する際の結晶化度に大きな影響を与えるため、金型が均一に冷却されるようにする必要があります。たとえば、ポリアミドなどの結晶性プラスチックを成形する場合、金型温度が低すぎると溶融材料の結晶化が遅くなり、プラスチック部品の表面が透明になります。一方、金型温度が高すぎると溶融材料の結晶化が速くなり、プラスチック部品が半透明または乳白色になります。金型と溶融温度を調整することで、プラスチック部品の表面色を効果的に制御できます。

上記の分析と解決策により、射出成形製品の変色を効果的に低減し、製品の品質を確保できます。