射出成形品の表面フローマークの解析と解決

フローマークは、ゲート付近のプラスチック部品によく見られる表面欠陥で、波状のマークとして現れ、ゲートを中心とした同心円を呈します。フローマークは通常、成形プロセス中のプラスチック部品の温度分布が不均一であるか、プラスチックの凝固が速すぎることが原因で発生します。さらに、メルトフロープロセス中に乱流や冷たい材料が形成されたり、圧力保持段階で十分なプラスチックが追加されなかったりすることもあります。これらの要因により、フローマークが発生する可能性があります。

フローマークの主な原因

フローマークが発生する理由は次のとおりです。

1. プラスチック原料の温度と金型温度が低すぎます。

2. 射出速度と射出圧力が不十分。

3. ランナーとゲートの断面設計が不適切だと、流動抵抗が過剰になります。

射出成形金型を目視で観察すると、キャビティ壁面における溶融樹脂の冷却前面が、その後の溶融樹脂の転動および冷却効果と相互作用し、フローマークが発生することがわかります。

フローマーク欠陥の解析と対策

1. 年輪状の波流痕：

– 原因：溶融物の流動性が悪い。低温で粘度の高い溶融物は、キャビティに注入されると半凝固し、キャビティの表面に沿って流れ、後続の溶融物によって圧迫され、局所的な逆流と停滞が生じ、年輪状の波状のフローマークが形成されます。
- 解決：
– 金型とノズルの温度を上げます。
– 射出速度と充填速度を上げます。
– 射出圧力と保持時間を増やします。
– ゲートにヒーターを追加して局所的な温度を上げます。
– ゲートとランナーの断面積を拡大し、円形断面の使用を優先して、最高の充填効果を促進します。ゲートがプラスチック部品の弱い領域に設定されている場合、代わりに四角い断面を使用する必要があります。
– 溶融樹脂の良好な流れを確保するために、注入ポートの底部とランナーの端部に大きなコールドスラグ穴を設けることができます。コールドスラグ穴は溶融樹脂の流れ方向の端部に配置する必要があります。
・樹脂性能不足により年輪状の波状フローマークが発生する場合は、低粘度樹脂を選択することができます。

2. 螺旋波流跡線：

– 原因: ランナー内で溶融樹脂がスムーズに流れない、ランナー部分が狭い、光沢が悪いなどの理由で乱流が発生しやすく、らせん状の波状のフローマークが発生します。
- 解決：
– 注入速度を適切に下げるか、低速、高速、低速の段階的な注入制御方法を採用します。
– ゲートは厚壁部分または壁側に設置し、ハンドル型、扇形、ダイヤフラム型のゲート設計を使用することをお勧めします。
– ランナーとゲートの断面積を拡大して流動抵抗を低減します。
– 金型内の冷却水の流量を調整して、金型温度を適切なレベルに保ちます。
– プロセスの動作温度範囲内で、バレルとノズルの温度を適切に上げて、溶融物の流動性を改善します。

3. 曇り波流跡線：

– 原因: ABS などの共重合樹脂を使用する場合、処理温度が高すぎると、樹脂と潤滑剤から放出される揮発性ガスによって、プラスチック部品の表面に雲のような波状のフローマークが発生します。
- 解決：
– 金型とバレルの加工温度を下げます。
– 金型の排気条件を改善します。
– 材料温度と金型充填速度を下げます。
– ゲート断面を拡大します。
– 潤滑剤の種類を変更するか、潤滑剤の投与量を減らすことを検討してください。

ABSプラスチック成形メーカー フローマークの原因を分析し、適切な解決策を講じることで、プラスチック成形製品の品質と技術を大幅に向上させることができます。