射出成形で発生した不良『シルバーストリーク』の発生原因と対策を学ぶ

シルバーストリーク
シルバーストリークの参考写真

射出の成形不良『シルバーストリーク』とは

射出成形時、樹脂の中で発生したガス(空気)が金型内で引き伸ばされ、その筋状になった『流動痕』が、樹脂の表面に銀色の筋となって現れてしまう現象を言います。
成形品の表面に現れてしまうため外観不良となり、正しい対策が必要となります。

シルバーストリークが発生するイラスト図

 

> (株)関東製作所が実際に行った『シルバーストリーク』の具体的な対策とは?
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射出成型ラボが教える「成形不良の発生原因と対策」

シルバーストリークの発生原因と対策

シルバーストリークが発生する原因としては、材料である樹脂の乾燥不足、成形機のシリンダー内の脱気不良(水分、揮発分等)、滞留焼け加熱分解金型内のエアー巻き込みなどが原因として挙げられます。

[金型] による改善対策

原因 対策
①ガス抜き(エアー抜き)が悪い 金型内の適所に、ガス抜き構造を組み込む
②ゲートの位置が適所でない 適切なゲート位置を導き出し、金型を再設計する
③ゲート・ランナー・スプルが製品に比べ小さい ゲート・ランナー・スプルのサイズアップをする

 

また、以上の他にも金型において

  • コールドスラグウェルの追加、延長する。
  • 糸引きスプルではないか確認し交換する。
  • スプルからゲートまでの途中で狭くなっているところが無いか確認する。

なども改善対策として挙げられます。

[成形] による改善対策

原因 対策
①成形材料の一部が熱分解し、揮発性物質が生じる シリンダー温度を下げる、または成形サイクルの短縮を図る
②材料の可塑化不足 可塑化を良くする
③射出速度が速い 射出速度を遅くし、せん断熱の発生を抑える
④射出圧力の不足 射出圧力を充分にする
⑤スクリューに空気が巻き込まれる 背圧をかける
⑥金型温度が低い 金型温度を上げる

 

また、以上の他にも金型において

  • 成形材の予備乾燥条件を確認し、適正な乾燥を行う。
  • スクリューシリンダーの回転数を下げる。(空気のかみ込みを避ける)
  • スクリュー内の停滞時間を短くする。

などもシルバーストリークの改善対策として挙げられます。

[材料] による改善対策

原因 対策
①材料の水分、その他揮発分の気化 材料を充分に乾燥させる
②金型面の水分・離型剤の付着 キャビティ面をよく拭き取り、水、離型剤を除く

[製品形状] による改善対策

原因 対策
①肉厚変動部の空気の巻き込み 肉厚を出来るだけ均一にする
②リブ部・ボス部の空気の巻き込み リブ・ボスの根元に微妙なRをつける

 

対策事例 - 『入れ子割り』で金型内部を流れるガスを抜く -

シルバーストリークの事例写真

製品は現在開発段階のため詳細は公開できませんが(2021年12月現在)、製品用途やサイズ等のスペック情報は以下になります。

製品用途 車両シートの下部部品
製品寸法 70㎜ × 75㎜ × 380㎜
樹脂材料 PP(ポリプロピレン)
製品特性 細長L字形状。左右先端と中央部に相手物と結合する突起物あり。

 

今回の事例では、シルバーストリークはリブ部の根元部分に発生していました。5か所あったリブの根元部分すべてにです。
まずは前述にある『[材料] による改善対策』と、『[成形条件] による改善対策』の①から⑥までの対策を掛け合わせ、何百通りもある組み合わせの中から検証を行いました。
検証の結果、『[成形条件]による改善対策の①から⑥』を試しても、シルバーストリークの発生箇所は常にリブ部の根元でした。

その結果より、原因は『リブ部のガス(エアー)の巻き込み』と断定。このガス(エアー)の巻き込みを、『[成形条件]による改善対策』で解消することは無理であると判断しました。

 

決定した対策方法は、『入れ子割り』で金型内部を流れるガスを抜く!です。
その作業工程はぜひ、無料ダウンロード頂ける技術資料「成形不良の原因と対策」にてご確認下さい。シルバーストリークの対策だけでなく、「反り」「ボイド」など、射出成形特有の成形不良対策の事例を掲載しております。

射出成型ラボが教える「成形不良の発生原因と対策」

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