医療用射出成形製品の表面欠陥の原因と解決策

表面欠陥 医療用射出成形製品 最終製品の美観と機能の両方に重大な影響を与える可能性があります。一般的な欠陥には、ひび割れ、銀色の筋、溝、波紋、波型マーク、脆化などがあります。これらの欠陥は、製品内部に発生する応力によって発生することが多く、材料の強度を超える場合があります。これらの欠陥の原因を理解することは、高品質の医療機器を製造するために不可欠です。

一般的な表面欠陥とその原因

1. 溝と波紋:

– これらの欠陥は、通常、流体の流れの先端に現れます。これは、材料が再び前方に流れる前に圧力が上昇する原因となる、流れの先端の一時停止によって発生します。この問題は、多くの場合、不十分な射出圧力または低い射出速度に関連しています。

2. 脆化：

– この欠陥は、射出成形プロセス中の過剰充填または充填不足により発生する可能性があります。さらに、汚染、ポリマーの劣化、または環境応力亀裂剤への曝露が脆化の一因となることもあります。

3. クラッキング：

– 亀裂は、局所的に発生する場合もあれば、部品全体に発生する場合もあります。これは、特に薄肉製品の場合、射出速度が速いために分子配向が過剰になることで発生することが多いです。

4. シルバーストリーク：

– これらは、局所的に白くなるように現れる細い線または小さな亀裂であり、多くの場合、プロセスまたは使用されたポリマーに問題があることを示しています。

主な処理上の問題

表面の波紋は、いくつかの処理上の問題によって発生する可能性があります。

– 圧力または容量の問題: 充填圧力が不十分であったり、速度制御が不十分だったりすると、波紋が発生する可能性があります。最初の充填段階での最大圧力は、限界圧力より 200 ～ 400 psi (14 ～ 28 kg/cm²) 低い圧力に維持する必要があります。
– 位置または転送の問題: 第一射出段階と第二射出段階の間の移行が不適切だと、欠陥につながる可能性があります。たとえば、第二段階の保持圧力を下げすぎると、特に薄肉製品では充填不足が発生する可能性があります。

これらの問題を軽減するには、注入段階間の移行中に油圧応答性を改善し、圧力が適切に増加し、第 2 段階の設定値に迅速に調整されるようにすることが重要です。

材料と温度に関する考慮事項

– 溶融温度: 溶融温度または金型温度が低いと、欠陥の原因となる可能性があります。熱プローブまたは赤外線センサーを使用すると、溶融温度が材料サプライヤーの推奨事項と一致していることを確認できます。
– 材料特性: ひび割れや銀色の縞などの応力関連の欠陥は、多くの場合、加工条件に起因します。分子配向が過度に進むのを防ぐため、射出速度を慎重に制御する必要があります。

設計上の考慮事項

設計上の欠陥により、表面欠陥が悪化する場合があります。たとえば、ゲートの位置が適切でないと、溶接ラインに亀裂が生じる可能性があります。ゲートは、応力集中を最小限に抑えるために戦略的に配置する必要があります。さらに、金型設計の鋭角な角により、応力点が生じ、欠陥につながる可能性があります。

劣化と汚染の問題

処理温度が高すぎる場合や、加水分解がポリマー鎖に影響を与える場合は、劣化が発生する可能性があります。これにより、材料の特性が大幅に低下する可能性があります。劣化を防ぐには、射出装置の状態を定期的にチェックし、バレル内の樹脂の滞留時間を監視することが不可欠です。

材料のリサイクルや汚染は、医療製品のひび割れや脆化につながることもあります。リサイクル材料の品質を評価し、バージン材料の仕様と一致していることを確認することが重要です。

結論

高品質を実現するために 医療用射出成形製品さまざまな表面欠陥とその根本的な原因を理解することが不可欠です。加工条件、材料特性、設計要素を綿密に監視することで、メーカーは欠陥を最小限に抑え、信頼性の高い医療機器の製造を確保できます。これらの洞察に基づく定期的な検査と調整は、射出成形プロセスの全体的な成功に貢献します。