射出成形金型における不良「バリ」の原因と対策方法
射出成形の成形不良「バリ」とは
射出成形においてバリは、特に金型を使用してプラスチック樹脂を成形する際に発生する不良の一種です。
具体的には、溶融した樹脂が金型のキャビコアの合わせ面（PL面）や突き出しピンなどの隙間に沿って流れ込み、製品のエッジや金型部品の境界部分に形成されることがあります。
このように成形品の形状からプラスチック樹脂がはみ出した状態がバリです。
バリが発生すると、製品の外観や機能に影響を与える可能性があり、除去が必要になり工数が増加してしまいます。
本記事では、「バリ」が発生する原因とその対策についてご紹介します。
射出成形の成形において、なぜ「バリ」発生するのか
射出成形においてバリが発生する主な原因は、金型の不具合と成形条件の不適切さに分けられます。
それぞれについて詳しく説明します。
金型面に問題がある場合
①PL面の精度不足
バリは、PL面の精度が不足している場合に発生しやすくなります。
PL面がしっかりと密着していないと、樹脂がその隙間から漏れ出し、バリが形成されます。
バリの原因で一番多いのは、長期間の使用に伴い金型が摩耗してPL面の精度不良になっていることです。
また金型を新調したばかりでバリが発生する場合は、金型の製造時に適切な加工が行われていない可能性が考えられます。
②エッジ・PL面も摩耗
長期間の使用に伴い、金型が過度な熱や圧力に晒され、摩耗してエッジがなくなってしまう場合があります。
エッジがなくなってしまうと、PL面が摩耗してバリの原因となります。
③型締力の不足
成形品に対しての必要型締め力が足りていない場合、エアベントがなくなった場合、また金型が晒される過度な熱や圧力により、金型が変形してしまうこともあります。
変形してしまうと、隙間が生じてしまい、以前と同じ調整では金型をしっかり締めきれず、バリの原因になります。
成形条件に問題がある場合
⓵射出圧力が高すぎる
射出成形において、溶融樹脂を金型に充填する際の射出圧力が高すぎると、金型の隙間に溶融樹脂が押し出されやすくなり、バリが発生します。
②金型温度の不均一
金型内の温度が不均一である場合、溶融樹脂の冷却速度に差が生じ、バリが発生することがあります。
温度が高い部分では溶融樹脂が流れやすくなり、隙間から漏れ出す可能性が高まります。
逆に、温度が低い部分では溶融樹脂が早く固まるため、樹脂の充填不足となりショートショットの原因になる場合があります。
③溶融樹脂の流動性が高すぎる
使用する溶融樹脂の流動性が高すぎる場合もバリの原因となります。
流動性の高い溶融樹脂は、少しの隙間でも容易に流れ込み、バリが発生しやすくなります。
バリの発生を予防するための対策方法
本記事では、金型面に問題がある場合の対策方法についてご紹介します。
⓵金型のPL面の調整
金型のPL面の精度が不足している場合には、金型を削ったり、溶接、肉盛りをすることで調整します。
PL面の突合せ精度を調整することでバリの発生を防ぐことができます。
金型を使用するうえで摩耗することは避けられないため、摩耗状態にあわせてPL面の突合せ精度を高めるように修理・メンテナンスすることが重要となります。
②エアベントの追加
各入子のカンゴー部の適切な箇所にエアベントを追加する事により、スムーズにガスを逃がすことで射出圧力を下げられる為、バリの発生を防ぐことができます。
③冷却回路
冷却回路の追加・洗浄のみでバリの発生を防げるようになるわけではないのですが、他の調整に加えて冷却回路の確認をすることを推奨します。
当社がバリでご相談いただく場合、ほとんどの場合で冷却回路が詰まっています。
冷却回路が詰まっていると、温度のムラが発生し、突合せのバランスが崩れてしまうので、バリの発生以外にもサイクルタイムの低下など、最悪の場合金型の破損に繋がる為、1年に1回は洗浄を行うことを推奨します。
金型の冷却回路の洗浄の重要さについては詳しく紹介している記事がありますので下記リンクよりご覧ください。
＞＞詳しくはこちら
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金型くん！メンテ改造ラボでは、長年培ってきた技術力でお預かりした金型を徹底的に分解・解析し、生産性を向上させる修理箇所や改造案をご提案いたします。
よくご相談を頂くバリに関するお問い合わせ
当社がよくご相談いただくバリのお問い合わせをご紹介します。
⓵レーザー溶接で修理
金型に何か物を挟んでしまった・ダブルショットなどの人的ミスなどが原因の、キズが軽度な場合はレーザー溶接で修正を行います。
レーザー溶接は細かい箇所のキズでも対応出来るうえ、当社内で一貫対応ができるため短納期での対応が可能です。
キズが深くレーザー溶接で対応できない場合は、②でご紹介します、リバースエンジニアリングによる部品交換で対応します。
また金型の摩耗（ガスによる腐食など）が原因で、突合せ面に不備がある場合でも摩耗部分をレーザー溶接後、再調整することで対応いたします。
加えて修理・メンテナンス後の摩耗や離型不良を防ぐためにイエプコ処理などの表面処理を行い依頼者様にお返しいたします。
②リバースエンジニアリングで修理
キズが深くレーザー溶接等では修理をできない場合は部品そのものを交換する必要があります。
ほとんどの場合図面がなく現物のみでのご相談になりますので、リバースエンジニアリングで図面を作成し交換する部品を製作し交換します。
金型に発生する不具合なら、金型くん！メンテ改造ラボにご相談ください！
本記事では、射出成形金型における不良「バリ」の原因と対策方法についてご紹介しました。
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