PCクリア (導光棒/問題:黄変/クラック)

質問

現在、HL3000を使い導光棒を成形しようとしております。
トライ上の条件は、メーカー推奨よりも低く感じます。
タイトルの通りで、問題点は黄変とクラックです。
現状:
ホットランナー 250℃
成形樹脂温度 HN1:270℃/HN2:275℃/HN3:270℃/HN4:260℃
インジェクションスピード(％) VI1: 4/VI2:2/VI3:7
ホールド VH1:15
プレッシャー(Mpa) 155
スクリュースピード (％）:35
スクリューB/P(％): 8
インジェクションタイム:13秒
冷却:30秒
Fill Time : 6.61
チャージ:8.72
サイクル:60.13
クッション:22.08mm
ピークプレッシャー:141.1
予備乾燥:120℃/4hrs
です。

樹脂温をあげて、もう少し流れやすくして、型にくっつかないようにすれば、クラックの発生を抑えられるのかと思っております。
但し、黄変の問題が紐づいています。

現在の条件は、黄変を嫌って温度を下げたものと思います。
しかし、流れが悪く、クラックを発生させていると推察しました。

今後、どう動いていけばいいのかが、イメージ出来ません。
皆様のお知恵をお貸しください。
お願い致します。(私は、成形技術者ではありません。)

回答No.1

inowell

【ホットランナー廃止＋樹脂温型温両方アップ】

PCはエステル樹脂なので加水分解のリスクがあり、熱履歴を非常に嫌います。また、熱履歴により材料が劣化し黄変に繋がります。熱履歴は樹脂温と滞留時間の掛け算です。滞留時間はシリンダー容量、サイクルタイム、製品重量から分かります。

ホットランナーはシリンダーの延長と捉えることができて、より溶融樹脂の滞留時間が長くなります。さらにホットランナー内では、すでに射出の大きなせん断力を受けた溶融樹脂が滞留していますので、通常の金型構造よりもより樹脂の劣化が進んでおり、黄変しやすくなります。

したがって、本件ではホットランナーは廃止すべきです。エステル系樹脂ではホットランナーはNGです。

ホットランナーを廃止することで熱履歴は大幅に減少しますので、その分樹脂温を上げることができ、流動性が改善します。仰る通り、現状温度は低すぎますね。

樹脂温だけでも改善しない場合は、型温を上げます。

それでも黄変する場合は、加水分解を懸念して水分率をみます。乾燥が適正に行われているか、温風が当たりにくい内部の数点の水分率を測定して、充分な乾燥が出来ているか確認します。除湿乾燥器でも、内部の乾燥エアー出口よりも下部では、意外と水分率が高目になってしまう場合があります。こちらはパージや捨てショットの追加、下部の水分率の高いペレットをシャッターから抜き取り乾燥器に上から戻す、などの対応で解決します。これは加水分解の対策にもなるため、市場に出す製品の保証度も上がります。

それでもクラックも黄変も改善しないなら、ヒート＆クール成形で樹脂温低めに型温をより高くしてみる。といったところですが、コストがどうでしょうか。

以上、ご参考になれば幸いです。