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『プラスチック射出成形 不良現象 白点』
 

『プラスチック射出成形 不良現象 白点』

『成形不良発生原因とその対策及び改善方法 ロジカルシンキング』

 

透明製品に代表されるプラスチック樹脂のレンズや導光板等には、白点と呼ばれる成形不良が存在しており、黄変・黒点(コンタミ)と並び代表的な不良現象です。

 

代表的な樹脂として、PCPMMAを使用しており、樹脂自体は透明であり、非常に硬い。

 

白点の発生原因として、樹脂粉又は気泡(マイクロボイド)と言われているが、使用樹脂・原料管理・生産設備・金型構造・製品デザイン・成形条件・可塑化条件により、発生理由には無数の組み合わせがある。

 

同じ品質の成形品を毎日、量産(供給)する為には、絶対的基準と変化点管理が重要になり、良品量産安定化技術の礎になります。

 

何が原因で何の理由で発生したのか?

 

先ずは、樹脂粉が白点の発生原因だと仮定して、粉取り対策を実施する。

 

白点発生数の変化点管理を実施。

 

判断基準→増える事・減る事=変化あり。何も変わらない=変化なし。

 

    原料袋の底に堆積している樹脂粉を除去する。

樹脂をふるいにかけて、樹脂に付着している粉を除去する。

 

単純に粉取り対策有無で、成形を行い白点の不良発生率で比較。

 

  白点発生数に変化が無ければ、樹脂に付着している粉が白点の発生原因では無い。

 

× 白点発生数に変化が有れば、樹脂に付着している粉が白点の発生原因である。

 

過去の経験では、粉取り対策で白点不良の発生数は変化致します。

 

    次に原料袋の底に堆積していた粉を樹脂にふりかけて、粉まみれの樹脂で成形を実施。

 

  白点発生数に変化が無ければ、樹脂に付着している粉が白点の発生原因では無い。

 

× 白点発生数に変化が有れば、樹脂に付着している粉が白点の発生原因である。

2パターンの実験を実施する事で、変化の有無と増える方法性と減る方向性が確認出来ます。

 

変化しない事が一番の問題であり、不良数が増えても減っても変化が有る事が重要です。

 

粉が多い→白点が多い。粉が少ない→白点が少ない。と言うパターンが見つかれば、白点不良の原因は樹脂粉だと断定して、粉が出来る理由を考えます。

 

原料袋の中で、輸送中に樹脂同士が接触して粉砕したものが粉になる。

 

乾燥機から成形機に乾燥済み樹脂が輸送される時、樹脂同士の接触やホッパーへの接触で粉が発生。

 

どの理由が最も粉を発生させるか?

 

原因と理由を考えて幾つかの対策案を実施下さい。

 

成形不良改善の講習会では、成形不良の種類毎に原因があり、理由の組み合わせで不良率が変化するとお話しておりますので、答えは粉だとして理由を考えてみて下さい。

 

 

 

 

| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(0) | trackbacks(0) |
プラスチック射出成形『成形不良』『異物対策』基礎技術
 プラスチック射出成形 『成形不良』 『異物対策』 基礎技術

射出成形に置いて、異物不良でMIGさんよりご質問が御座いましたのでテーマとして取り上げさせて頂きます。


POM テナックLC750R(NC)を使用しているのですが、異物(焼け)が非常に出易く、2〜3週間に一回のシリンダー/スクリューの分解洗浄を余儀なくされています。
又、加熱筒だけでなく、製品をチャックするアタッチメントのパッド等にも付着し、吸着不良や脱落などの原因にもなっています。
生産アイテムはギア、フランジです。
やはりこまめなメンテナンスしか対応策はないのでしょうか?

過去のテーマでメンテナンス対策として、『パージ方法』『スクリュー洗浄』『滞留樹脂』等でコメントさせて頂きました。


基礎技術としては、頻繁に洗浄を行う事が異物対策には最も効果的な方法になります。


私の知り合いにもPOM成形で、異物に困っておられる方が多くおられますが、異物対策及びメンテナンスサイクルを向上させる為に『窒素供給』をされておられる場合が多いです。


成形機及び乾燥機側の対策として、『窒素供給』『クッション量の見直し』をご検討下さい。

クッション量=滞留樹脂です。

成形機仕様に比べて計量が少ない場合、シリンダー内に数ショット分の樹脂が滞留している条件では、異物不良に困られている事が多いです。


滞留樹脂がガス化・炭化する事を少しでも低減する為に糸引き・ハナタレが無い場合、クッション量を少なくする事も予防対策になります。


スクリューの圧縮部に炭化物の固着が酷い場合、可塑化条件の見直しをご検討下さい。

過度にせん断熱が掛からない様にご注意下さい。



金型側の対策として、金型の汚れが酷くなると吸着不良が発生すると思われます。


『エアーベント』『ガスベント』強化をご検討下さい。

ブログ内のガスベントに関するコメントをご参考下さい。


金型汚れが酷くなる→ベントが詰る→金型内にガスが残ると言うイメージです。

成形機が電動でしたら波形モニターで、射出圧が時間の経過と共に徐々に上昇してくれば、ベント詰りの予兆になります。


ベントが詰れば、金型内圧が上昇する筈ですので成形条件が同じであれば、充填抵抗がモニタリング出来ると思います。


少しでもお役に立てれば幸いです。


| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(2) | trackbacks(0) |
成形不良 ヤケ・黄変・コンタミ 発生原因と対策
 みなさん、こんにちは。

サスさんをはじめ多くの方からヤケ・黄変・コンタミ等の異物【成形不良】に対するご質問が御座いましたので、コメントさせて頂きます。

成形をしていればヤケ・黄変・コンタミ等の異物不良は、避けては通れない問題【トラブル】です。

特に外観品や透明物を成形している方には、天敵です。

多くの方がパージやスクリュー抜き取り洗浄を頻繁にされており、良品成形を行なう為には絶対の必要な作業のひとつです。

以前、iwaさんのスクリュー洗浄方法を【異物不良対策 スクリュー洗浄(10/21)】で、ご紹介させて頂きました通り各個人が独自の洗浄方法を試行錯誤しながら構築されておられます。

iwaさんのスクリュー洗浄方法で、作業時間1時間はかなりの物です。

射出成形機シリンダー・スクリュー構造からヤケ・コンタミ等の異物不良を0%にする事は、相当難しいです。

当然、パージ・スクリュー洗浄工程は、ヤケ・コンタミ等の異物不良が発生する限り無くなる事はありません。

ただし、作業効率を上げたりメンテナンス期間を延ばしたり工程改善は可能です。


スクリューを抜き取りされて目視して頂ければわかり易いと思いますが、射出成形機のスクリューは供給部・圧縮部・計量部の3ゾーンで構成されており、殆どの場合炭化物が酷く固着している場所は、圧縮部だと思います。

供給部が比較的綺麗なのは、樹脂【原料】がまだ固体【溶けていない】の状態だからです。

供給部から圧縮部にかけてある位置から炭化物がスクリューフライトに付着しているポイントがあると思います。

そこが熔融開始位置になります。(樹脂【原料】が固体から液体にかわる位置)

供給部後半で炭化物がスクリューフライトに固着している最後の位置が熔融完了位置です。


熔融開始位置から熔融完了位置までが、非常に酷くスクリューフライトに炭化物が固着するゾーンです。


シリンダー温度設定や成形機スクリュー回転数を変更される場合、必ず変更前のスクリューに固着している炭化物の写真を取っておき、成形条件変更後スクリューフライトに炭化物が固着している位置【熔融開始位置から熔融完了位置まで】が短くなったか?長くなったか?

確認下さい。

当然、炭化物が固着している距離が長ければコンタミや異物不良の発生原因である炭化物生成エリアが長い事を意味します。

炭化物生成エリアが長い場合、計量時間のバラツキやクッション量のバラツキ等の熔融密度・粘度が不安定になっていると思います。

ショートショットや寸法不安定等の別のトラブル【成形不良】や色むらがあると思います。

その他、まだまだ発生原因はありますが何処で炭化物が1番生成されているか?

使用樹脂が今の成形条件【シリンダー温度設定・スクリュー回転数・圧縮比率・スクリューデザイン】で何処で熔融開始【溶け出して】して何処で熔融完了【溶け終わるのか】するのかを理解しておく事が基本になります。

黄変は、滞留時間に影響されますので冷却時間との関係を考えて冷却時間が長ければ計量前遅延をお試し下さい。





パージ材の使い方も私の場合、使い分けをお勧め致します。

スクリューフライトの積層炭化物やシリンダー内壁の汚れ等は、まず軽く排出能力の高い発泡系のパージ材で抜き取りを行い置換タイプ【洗浄能力の高い】パージ材で30分位放置しておきます。

発泡系のパージ材が物理的洗浄で、置換タイプ【付け置き】パージ材が化学的洗浄とご理解下さい。

界面活性剤等は金属に対して親和性があり、金属表面と炭化層の間に入り込み剥ぎ取るイメージです。【化学的洗浄】

浸透するまでに時間が掛かりますので置換タイプ【付け置き】になります。

ガラスフィラーは流動抵抗でコソギ取る方法ですので、物理的洗浄になります。



文面が長くなりましてのでこの辺で止めておきます。

個人的にパージ材でしたら界面活性剤が高いので、アサクリンIMX【置換タイプ】が非常に面白いと思います。

スクリューの抜き取り洗浄がパージ材で対応出来れば工程削減に繋がると思いますが、炭化物が酷く固着する前に小まめにパージして下さい。













| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(2) | trackbacks(0) |
異物不良対策 スクリュー洗浄
みなさん、こんにちは。
成形不良の中でも異物不良に困られている方は、多いと思います。
以前よりパージによる対策方法を掲載させて頂いております。
異物不良対策では、シリンダー内洗浄【パージ材】とスクリュー抜き取り洗浄が一般的です。
樹脂換え・色換えを行う時にはパージ材を使用して、シリンダー内の樹脂を排出する事を目的にパージ材を使用致します。
本ブログ内での幾つかの対策方法を掲載させて頂いております。

今回、スクリュー抜き取り洗浄の時のパージ方法等を掲載させて頂きます。

【成形機 50ton 使用材料PBTの場合】

成形機停止 ⇒ パージング完了  15分
スクリュー抜き取り 3点セット分解 15分
スクリュー、3点セットブラスト洗浄 10分
組立、昇温、成形機再スタート    20分  total 60分

パージング時は、まず PAのGF30%入りを先に 200〜300g程流して
その後、ファーストクリーン【パージ材】を400g程度流しております。

ただし、成形機を止める前に、パージ材、工具類は準備しておかなければ
60分では無理ですね。

ファーストクリーン【パージ材】は剥がれ易いので良いと思います。
上記 PBT はシリンダー温度設定 260℃ですが、その温度設定で抜き取り
10分以上放置しておいても簡単に剥がれます。

本方法は、みんなで頑張る不良改善活動にご協力頂いておりますiwa殿より、現場ノウハウとして情報提供頂きました。

現在、成形現場では樹脂換え・色換え・スクリュー抜き取り洗浄も同じパージ方法を使用されているケースが多く、パージ材及びパージ方法の使い分けにより異物不良対策を掲載させて頂きました。

スクリュー抜き取り洗浄に対する洗浄時間も60分程度と作業工程の効率化にもお役に立てると思います。

iwa殿をはじめ多くの成形現場関係の方々のご協力により、不良改善ノウハウが蓄積されていております。

ご協力深く感謝しております。

| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(2) | trackbacks(0) |
プラスチック射出成形 不良現象 滞留樹脂
みなさん、こんにちは。
haruです。
長期間成形不良対策の為、出張しておりご無沙汰しておりました。
今までは東日本地区を中心に活動しておりましたが西日本区からもご依頼がかかり全国を不良改善行脚をしておりました。

今回は、【滞留樹脂による異物不良現象】についてコメントします。
ノズル先端付近特に計量後の熔融樹脂の中には、滞留していた樹脂も含まれております。
成形品にマーブル模様の様に色むらが発生している現象も滞留時熱履歴を受け続ける為、変色した樹脂が、通常流れていた流動に巻き込まれて射出される為だと考えられます。
クッション量として残った樹脂も滞留樹脂になります。

滞留樹脂が原因で発生している異物【黒点・茶点】コンタミ・色むら等の不良対策として、パージする事での対応が最も一般的です。
シリンダー内に滞留して積層した滞留樹脂・炭化物をシリンダー外に排出する目的で使用されます。

【積層した滞留樹脂・炭化物を排出させるパージ対策】としては、高粘度・低速パージをお勧め致します。
プロセスとしては、異物・色むら成形不良が発生。【そのままの樹脂で】
          ↓
パージ作業を開始。
\形機スクリュー回転数を量産成形時より下げる
【せん断熱が下がる為、熔融樹脂は高粘度化】

低速で射出を行う。量産成形時より低速射出【積層している部分をゆっくりコソギ取る】
          ↓
パージダンゴを確認。【積層していた滞留樹脂・炭化物が排出される】
          ↓
通常の成形を開始。【異物・色むら成形不良を確認】

【ポイント】
熔融樹脂粘度を変える高粘度化【粘度変化】
低速射出 【流れを変える】
現状より良品成形期間が延びるケースが多いです。
異物・色むら成形不良率を0%にする事は出来ませんので改善ではありませんが、少しでも良品成形を持続させる方法としてお試し下さい。

プラスチック射出成形 不良現象と発生原因を想定して、不良対策・改善をあらゆる方向からアプローチする事で、【ひとつのアイデアとして】ご提案致します。

更に良い方法が御座いましたら【ひとつのアイデアとして】書き込み下さい。





| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(1) | trackbacks(0) |
異物対策 パージ材の有効利用方法
みなさんこんにちは。
成形不良の中でも異物不良対策にお困りの方は多いと思います。
ご存知の方も多いと思いますが、パージ材によるもっとも簡単な異物対策をご紹介致します。
主にパージ材は、ガラスフィラーを使い流動抵抗にて炭化物をコソギ取る物と化学薬品を混ぜ込み炭化物を分解させる物があります。
週末や金型交換時に時間がある場合、是非お試しして頂きたいのですがシリンダー内をパージシールして頂く事で、シリンダー内に空気を出来るだけ少ない状態にして見て下さい。
使用されております樹脂をそのままシリンダー内にて滞留させる事で、熱履歴を受け分解炭化する事で異物の要因になるケースが多く、当然空気に触れる事で酸化致します。
パージ材自体炭化しにくい成分で作られており、置換する時間があれば化学的洗浄方法を使用したパージ材を選定下さい。
成形開始時には、かなりの炭化物が排出されますので抜き取り効率の高いガラスフィラーの入っているパージ材をご使用下さい。
時間はかかりますが分解洗浄効率の高い化学的パージ材と抜き取り効率の高いガラス入りパージ材の使い分けにて、効率よく異物対策が可能になります。
必ず使用されているレジンに合ったパージ材のグレードを選定下さい。
異物不良の割合が多い方には、週に1度このパージ方法をして頂き1ヶ月お試し下さい。
効果が確認出来ると思います。

| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(0) | trackbacks(0) |
究極のパージ材異物対策
みなさんこんにちは。
haruです。
射出成形における成形不良異物対策で、最初に考えるのがパージ材です。
市場には様々なパージ材が販売されておりますが、洗浄方法や種類が多すぎて何を選択すれば一番良いのか悩む所です。
1番良いのは使用している樹脂に合ったパージ材を選択する事です。
パージ材には、ガラスフィラーによってスクリュに付着している炭化物を流動抵抗にて削り取る物理的手法と薬品等を使用して、スクリュに付着している炭化物を分解し流動により排出させる科学的手法があります。
ほとんどのパージ材がどちらかの手法を用いております。
近年、第三の洗浄方法が注目され市場ではあまり知られておりませんが実際使用され効果が確認されております。
分類では科学的手法になりますが、分解させるのではなくスクリュ金属表面より炭化物を剥離させる為の薬品を使用したパージ材です。
まだまだ数例の結果ですので、商品名を書き込む事は避けますが、私も実際サンプルを取り寄せて数社検証トライをお願い致しましたが、トライして損は無いかと思われます。
まだまだこれからのパージ材ですので、価格面・使用方法等を検証する必要があります。
現在、20社様々な業界・樹脂の種類をお使いのユーザー殿にてトライして頂いております。
随時、検証結果を書き込んでいきます。
トライして頂いておりますユーザー殿にもブログ内に率直な感想を書き込んで頂ける事を期待しております。
究極のパージ材を現場の声で・・・・
| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(0) | trackbacks(0) |
異物対策 スクリュ洗浄方法
みなさんこんにちは。
異物不良対策において、スクリュ洗浄は最も効果的な方法の一つです。
スクリュを外して洗浄する時に今までだと金属タワシで、ゴシゴシ削っていませんか?
スクリュに傷を付けてしまい更に炭化物が付着い易い状況になってしまいます。
最近では、スクリュ洗浄剤をお勧めしております。
現在、数社モニターとしてテスト評価をお願いしておりますので、今後の書き込みに注目下さい。
| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(16) | trackbacks(0) |
【異物不良・パージ材対策】相談・情報・対策板作りました!!
情報交換の場所として、掲示板を設立しました。

皆さんの情報提供・相談など、本カテゴリに関するコメントを、ご自由に御記入下さい!!
| haru | 異物不良・パージ材対策 | comments(9) | trackbacks(0) |