射出温度と射出速度は、製品の収縮率に重要な影響を与える。射出温度が低すぎると、製品の収縮率が高くなりすぎる。射出温度が高すぎると、製品の収縮率が低くなりすぎる。
射出速度も同様である。射出速度が低すぎると、製品の収縮率が高くなりすぎる。射出速度が速すぎると、製品の収縮率は低くなりすぎる。したがって、射出温度と射出速度をコントロールし、所望の製品収縮率を達成することが重要である。
射出温度が製品の収縮に及ぼす影響
射出温度は製品の収縮率に大きく影響します。射出温度が高いほど、製品の収縮率は低くなります。
射出温度が製品収縮に影響するのは、温度によってポリマーの結晶化度が異なるためです。低温ではポリマーの結晶化度が高くなり、製品収縮率も高くなります。
一方、高温ではポリマーの結晶化度が低くなり、製品の収縮率が低くなる。したがって、射出温度は製品の収縮率を決定する重要な役割を果たすと言える。
射出速度が製品の収縮に及ぼす影響
射出速度は、製品寸法にさまざまな形で影響します。一般に、射出速度が速いほど製品寸法は小さくなります。主な理由は、射出速度が速いと冷却時間が短くなり、結晶化に要する時間も短くなるためです。
その結果、製品はより小さく、非晶質性が高くなります。さらに、射出速度が速いと分子配向度も高くなり、製品寸法が一層小さくなる場合があります。また、急速な射出によって製品内にボイドや欠陥が生じ、これも寸法縮小の原因となることがあります。
したがって、一般的には、製品の収縮を避けるために、注入速度を遅くすることが望ましい。しかし、場合によっては、所望の結晶化または配向の程度を達成するために、より速い射出速度が必要となることもある。
望ましい収縮率を達成するためには、射出工程をどのように最適化すればよいのでしょうか？
実際の射出成形工程は複雑であり、所定の収縮率を得るには精密な制御が必要です。プラスチック射出成形工程を最適化するには、収縮に影響する要因を理解することが重要です。
これらの要因には、溶融温度、冷却速度、金型温度、温度、およびゲートサイズが含まれます。これらの変数を制御することで、望ましい収縮率を実現できます。
固着を防ぎ、完成品の表面品質を一定に保つため、高品質の離型剤を使用することも重要です。これらのポイントに従うことで、射出成形工程を最適化し、目標とする収縮率を達成できます。
収縮の問題を解決するには、金型温度が低すぎる。
硬質プラスチック部品の収縮不良（表面のヒケおよび内部の収縮孔）は、溶融樹脂が冷却収縮する際、集中収縮によって生じた空間にゲート側から溶融樹脂が十分に補給されないことで発生します。
したがって、収縮分の補充を妨げる要因は、収縮問題の解決に影響します。金型温度が高すぎると収縮問題が生じることは広く知られており、通常は金型温度を下げて解決しようとします。
しかし、金型温度が低すぎると、収縮の問題を解決するのに不利になることもある。
金型温度が低すぎると、溶融糊の冷却速度が速すぎて、水入口から遠い厚い糊の位置は、冷却速度が速すぎる中間部分によってブロックされるため、遠い部分には溶融糊が十分に補充されず、特に厚くて大きな射出成形部品では、収縮の問題を解決するのが難しくなります。
さらに、金型温度が低すぎるため、射出成形部品の全体的な収縮率を高めることができず、集中収縮の数が増加し、収縮問題がより深刻かつ明白になる。
溶融温度が低すぎて、収縮の問題を解決するのに適していない。
一般に、溶融温度が高すぎると射出成形品に収縮問題が生じやすくなりますが、温度を適切に10～20℃下げると改善します。
ただし、射出成形品の厚肉部に収縮が生じている場合、溶融温度を下限近くまで下げすぎても問題の解決にはつながらず、かえって悪化することがあります。肉厚が大きいほど、この傾向は顕著です。
その理由は、金型温度が低すぎ、溶融物の凝縮が早すぎ、収縮位置と吐水口の間に収縮を促進する温度差が形成できず、収縮流路が早期に閉じてしまい、問題の解決が難しくなるためである。
溶融樹脂の凝固速度が速いほど、収縮問題の解決には不利であることも分かります。PC材料は凝固の速い原料であるため、その収縮問題は射出成形における大きな課題だといえます。
また、溶融温度が低すぎると全体収縮量の増加を促せない一方で、局部的な収縮量が増え、収縮問題がさらに悪化します。
したがって、より困難な収縮の問題を解決するために機械を調整する際には、溶融温度が低すぎるように調整されていないかどうかをチェックすることも非常に重要であり、温度テーブルを見ることに加えて、溶融物の温度と流動性をチェックするためにエンプティショット法を使用することは、より直感的である。
射出速度を上げすぎても、著しい収縮の解決にはつながりません
収縮の問題を解決するために、まず思いつくのは射出圧力を上げ、射出時間を長くすることである。しかし、射出速度を非常に速く調整した場合、収縮の問題を解決することにはつながらない。従って、収縮の解消が困難な場合は、射出速度を下げることで解決すべきである。
射出速度を下げると、溶融物と水の入口の前に溶融物は、より大きな温度差を形成するため、遠くから凝固収縮の順序の近くに溶融物を助長するだけでなく、収縮位置から遠い水の入口に高い圧力サプリメントを得るために助長するように、問題の解決策は大きな助けになります。
射出速度を下げると、先端部の溶融樹脂は温度と速度が低下し、射出成形品にフローフロントの不良が生じにくくなります。また、射出圧力を高め、射出時間を延ばせるため、深刻な収縮問題の解消にも有効です。
また、最終段階として、より低速、より高圧、より長時間の末端充填・保圧方法を採用すれば、その効果はより顕著になる。したがって、最初から遅い速度で撮影することができない場合は、後の段階からこの方法を使用するのが良い治療法である。
ただし、充填が遅すぎても収縮問題の解決にはなりません。キャビティの充填が完了する頃には溶融樹脂が完全に固化しており、溶融温度が低すぎる場合と同様、離れた部分の収縮を補うことができないためです。全体像については、射出成形金型完全ガイドをご覧ください。
