射出成形時ゲートでの溶融物の射出速度が速すぎると、プラスチック部品の表面 (サイド ゲートの前) に蛇の形のパターンが生成されます。{0}}形成原理を図 3-48 に、具体的な製品を図 3-49 に示します。
サイドゲートを使用する金型では、蛇-のような模様が現れることがよくあります。溶融プラスチックがノズル、ランナー、ゲートなどの狭い領域を高速で流れると、突然比較的広くて開けた領域に流れ込みます。その後、図 3- に示すように、溶融した材料は流れ方向に沿って蛇のように蛇行し、金型表面に接触すると急速に冷却されます。材料のこの部分は、その後キャビティに入る樹脂と効果的に融合できないため、製品上に顕著なパターンが形成されます。特定の条件下では、溶融物は最初は比較的低い温度でノズルから出ます。キャビティ表面に接触する前に溶融粘度が非常に高くなり、蛇のような流れが生じます。{8}}より高温の溶融物がキャビティに入り続けると、最初の溶融物は金型の奥深くに押し込まれ、前述の蛇のようなパターンが残ります。
図 3-51 Moldflow シミュレーションによって生成されたスネーク パターン
プラスチック部品の蛇行模様の原因と解決策を次の表に示します。
| 独自の分析 (一般的な障害) | 解決策・修正方法 |
|---|---|
| ① ノズルの位置が間違っている（温調プローブを真正面に向けている） | ①ノズルの位置を変更（横に移動） |
| ②材料温度が高すぎる | ②バレル温度設定を下げる |
| ③ 射出速度が速すぎる（ゲート付近） | ③ 射出速度を下げる（特にゲート付近） |
| ④ ゲートサイズが小さすぎる、または不均一（サイドゲート） | ④ ゲートの大型化または中央ゲートへの変更（または厚肉部へのゲート近接の最適化） |
| ⑤ プラスチックの流動性が悪い（FPIが高すぎる） | ⑤ 流動性の良いプラスチックを使用する |
タイガーストライプと解決策
虎-模様とは、大きなプラスチック部品にある虎の皮に似た欠陥を指します。これは、ダッシュボード、バンパー、ドアパネル、および長い流路を持つその他の広い面積のプラスチック部品でよく見られます。-図 3-53 に示すように、これはタイガースキンスポットとしても知られています。{4}
ポリマー材料は粘弾性があります。圧力がかかると収縮し、圧力が解放されると元の体積に戻って膨張します。ポリマー溶融物がダイを通して押し出されるとき、押出物の断面積-はダイ出口断面積よりも大きくなります-。
この現象をダイ拡張といいます。これは 1893 年にアメリカの生物学者バルスによって初めて観察されたため、「バルス効果」と呼ばれています。
射出成形中、プラスチック溶融物が小さなゲートを通過する際、ゲートで大きな抵抗に遭遇し、ランナー内で大幅な体積収縮が発生します。ゲートを通過するとすぐに膨張し、その結果、メルト フロー フロントに沿って膨張ジャンプが発生し、虎の皮のパターンとして現れます。-
プラスチック部分の虎{0}}の皮の模様（図 3-53）
同様に、メルト フロー中、部品が薄く、キャビティのクリアランスが小さく、金型温度が低い場合、部品の構造により流動が困難になったり、流路が過度に長くなったりする可能性があり、メルト フロントでの抵抗の増加につながります。これにより、メルト フローが大幅に減速または停滞し、充填領域の光沢が低下します。ただし、より高温の溶融物がゲートから流入し続けると、ゴム システムがエネルギーを吸収して蓄えます。エネルギーが一定レベルまで蓄積されると、メルトフロントの抵抗を克服し、メルトが急速に膨張して前方に飛び上がります。新しく充填された領域の光沢が良くなります。
プラスチック内のゴムエラストマーが多いほど、この現象が発生する可能性が高くなります。靭性が低い材料では、タイガーストライプ模様が現れることはほとんどありません。{1}たとえば、強化材料、非強化ナイロン、PBT では成形中にタイガー ストライプ パターンが現れることはほとんどありませんが、EPDM、POE、またはその他のゴム成分が添加された ABS、HIPS、PP 材料ではタイガー ストライプ欠陥が非常に発生しやすくなります。-
図 3-54 にタイガーストライプの形成メカニズムを示す模式図を示します。
トラ肌のパターンを除去または軽減するには、主に、材料温度の上昇、金型温度の上昇、射出速度の低下などの成形プロセスに対処することが含まれます。