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成形時のソリやヒケ防止とは?課題と対策・製品を解説

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プラスチック(成形技術)における成形時のソリやヒケ防止とは?
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プラスチック(成形技術)における成形時のソリやヒケ防止
プラスチック(成形技術)における成形時のソリやヒケ防止とは?
プラスチック成形において、製品の寸法精度や外観品質を低下させる「ソリ」や「ヒケ」は、多くの製造現場で共通の課題です。これらは、成形時に材料が冷却・収縮する際の不均一性によって発生し、製品の機能不全や不良品の原因となります。本稿では、これらの課題に対する具体的な対策と、それを支援する製品・サービスについて解説します。
課題
冷却速度の不均一による内部応力
金型内での冷却速度が場所によって異なると、材料内部に不均一な応力が発生し、冷却後にソリやヒケを引き起こします。
材料の異方性と収縮率の差
特定のプラスチック材料は、成形時の配向により異方性を示し、方向によって収縮率が異なります。これがソリやヒケの原因となります。
金型設計の最適化不足
ゲート位置、ランナー形状、冷却回路などが適切に設計されていないと、材料の充填や冷却が不均一になり、ソリやヒケが発生しやすくなります。
成形条件のバラつき
成形温度、圧力、時間などの条件が安定しないと、材料の挙動が変動し、ソリやヒケの発生リスクが高まります。
対策
均一な冷却を実現する金型設計
冷却回路の最適化や、冷却補助材の活用により、金型全体の温度分布を均一化し、冷却速度のバラつきを抑制します。
材料特性を考慮した成形条件設定
使用するプラスチック材料の収 縮率や異方性を理解し、それに合わせた最適な成形温度、圧力、保圧時間などを設定します。
高度なシミュレーション技術の活用
CAE解析ツールを用いて、成形時の材料の流れや冷却過程を事前に予測し、金型設計や成形条件の最適化を行います。
成形機の精密制御と安定化
最新の成形機による精密な温度・圧力制御や、自動化による成形条件の安定化を図り、再現 性の高い成形を実現します。
対策に役立つ製品例
高精度冷却回路設計支援システム
金型内の温度分布を詳細にシミュレーションし、均一な冷却を実現するための冷却回路設計を最適化します。
材料物性データベースと成形条件提案ツール
多様なプラスチック材料の物性データに基づき、ソリやヒケを抑制するための最適な成形条件を自動で提案します。
成形プロセス解析ソフトウェ ア
射出成形時の材料充填、保圧、冷却過程を詳細に解析し、ソリやヒケ発生のメカニズムを可視化・予測します。
精密温度制御機能付き射出成形機
金型温度を±0.1℃単位で精密に制御し、成形条件の安定化と再現性を高めることで、ソリやヒケの発生を最小限に抑えます。
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