ＰＥ樹脂の射出成形のトラブルで悩んでいます。

質問

ダイレクトゲートの成形で
ゲートの根元が成形品に
めり込んでしまうトラブルが発生しています。

私は最近、成形を始めたばかりです。
以前、成形を担当していた人に聞いたところ
この製品は時々、この様なトラブルが出ていたそうです。

原因不明でトラブルが発生し
なぜか？突然、トラブルが解消するので
どのような対策をしたら良いのか解らないと言います。
（ほとんど、条件を替えずに
　　トラブルが収まるのを待っていた様です。
　　　その間、不良品を作りつづけて、、、）

私なりに成形条件の変更を行ってみると
射出時間を短くするとゲートの、めり込みが解消されました。
射出時間は以前の半分の時間です。

このことを、以前の担当者に話すと
樹脂密度が低下しているので
熱間クリープ試験やヒートサイクル試験での
好結果が得られないと予想される。
極端な成形条件の変更は、してはならないと言われました。

その様に言われると、我が社の行う
３ヶ月のヒートサイクル試験の結果を待つわけに行きません。
そんなことをしていると、納期に間に合いません。

極端な条件変更をしないで
トラブルを解決する方法があるのでしょうか？
極端な条件変更と言うのも
どの程度から極端なのかも曖昧ですが、、、
アドバイスをよろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

私も成型には携わっているのですが
たかゆき様の件のようなサイクルの長いものは
していませんが参考になればと思います。
製品の単位重量の変化などで今までのものと比較して射出圧力＆射出時間を下げて検討されては、
あまりに重量差があれば問題でしょうが
変わらないのであればゲート部分のみの
問題ではないでしょうか？
一概には言えないですが
もう一つは材料グレードを（先方さんとの取り決めが有るかもしれませんが）材料メーカーさんに成形性のよい物や、成型しやすい条件でも必要な特性が得られる物を選んで頂いてはどうでしょうか？
即、製品には出来ないかもしれませんが
次につながるテストを重ねるのは勉強になると思うので頑張りましょう！

もし、よろしければ何を成型されているのでしょうか教えてください

お礼

アドバイスありがとうございます。

射出時間を短くする以外に
保圧を高く設定しておき
樹脂の大半が射出された時点で
段階的に保圧を下げる方法でも
ゲート部の問題は解消されました。

射出時間を短くした成形品も
射出圧を段階的に下げた成形品も
重量的には以前の成形品と変わらないので
問題ないと思うのですが、、、
良品とするには、それなりのテストが必要です。
今後のためにも
基準作りのためにも頑張りたいと思います。

私が成形している物は
都市ガス用のバルブ本体です。
樹脂も都市ガス用で規定されており
樹脂グレードを変更するわけにも行きません。

社名を出すのはマズイので
下記は他社のカタログです。
形状は若干違いますが
呼び７５のところを見ていただけたら、、、と思います。

http://www.hitachi-valve.co.jp/catalog/catalog/cat13/cat13-03.pdf

回答No.1

noname#230359

以前の担当者は結果を予想するだけで、何もしなかったのは怠慢と言われても仕方がありませんね、成形不良品の山を見て、手をこまねいているだけですか。　以前問題が発生した時に熱間クリープ試験やヒートサイクル試験をされていれば予想したほどの劣化は無かったかもしれませんよね。　残念！

形状等わからないので、自信がありません。　そしてトラブル回避も上手くいくかは、やってみないと分かりませんが、考えてみました。
ダイレクトゲートはゲート部分が冷却時に変形しやすい。　
?金型で対応するなら、金型構造で変更できればダイレクトゲートを他のゲートに変更する。（大規模な金型修正必要）

＞（ほとんど、条件を替えずにトラブルが収まるのを待っていた様です。 その間、不良品を作りつづけて、、、）
時間が経てばトラブルが収まる‥このあたりにヒントがあるのかもしれません。成形しはじめた時と、時間がある程度経ってからで、状況が変わるところは、型温が考えられますよね。
?その安定状態になったときの金型温度に設定する。　（温調方法の変更、管理が必要かも。）

ゲートから製品にいたる肉厚の急変が大きな影響を与えているのではと考えて、成形品の形状を変更する。　
?ゲートが繋がっている部分の肉厚を厚くする、（中規模の金型修正、ヒケが心配ですが）

本当は射出時間の短縮と、劣化の度合いを比較してみたかったですね‥

お礼

アドバイス、ありがとうございます。

金型の温度を変更してもトラブルが解消されません。
以前の担当者の話しによると、今回のトラブルは酷い様です。

前回の成形時もトラブルがあったようですが
背圧と射出圧を少しだけ上げるとトラブルが解消したそうです。
その後、設定圧を元に戻しても良品ができたそうです。

今回は、射出時間の変更以外ではトラブルが収まりません。
ここで金型修正をする自信もありませんし
どこまで時間を短縮したら
トラブルが収まるのかとテスト成形を繰り返したところ。
下記の結果が出ました。

今までの条件　　　　+　今回の条件
射出時間→６００秒　+　射出時間→４２５秒
冷却時間→３００秒　+　冷却時間→３００秒

少し考えてみたのですが
下記のようなことをした場合
樹脂の密度とか強度にはどのような影響があると思いますか？
よろしければ、再度ご意見をお聞かせ願えたらと思います。

例えば、、、
射出時間→６００秒（４２５秒で射出圧を下げる。）
冷却時間→３００秒

または、、、
射出時間→６００秒（４２５秒までの射出圧を上げる。＋背圧を上げる。）
冷却時間→３００秒

または、、、
射出時間→４２５秒
冷却時間→４７５秒

いずれにせよ、熱間クリープ試験や
ヒートサイクル試験が必要ですが
今回は、短期的な熱間クリープ試験と
引っ張り試験などを予定しています。