射出成形は、樹脂製品を製造する際によく使われるプロセスですが、このプロセスには多くの課題があります。その中でも、ヘジテーション現象は生産ラインにおいて深刻な問題です。本記事では、ヘジテーション現象の原因と影響、そしてその対策について説明します。
射出成形において、ヘジテーション現象は樹脂が注入される際に、キャビティを充填する樹脂の流れが、薄肉部より厚肉部へ先に充填されることで、一度に注入することができない現象のことを指します。これにより、樹脂の品質が劣化し、製品の外観や強度が低下することが、不良品の原因となります。ゲート近くに薄肉部が存在する成形品は注意が必要な現象です。
射出速度が速すぎる場合、樹脂が溜まりやすくなってしまい、ヘジテーション現象が発生することがあります。逆に、射出速度が遅すぎる場合は、樹脂が十分に充填されなかったり、ショートショットとなってしまうことがあります。
成形温度が低すぎる場合、樹脂が完全に溶融せず、ヘジテーション現象が発生することがあります。逆に、成形温度が高すぎる場合は、樹脂が過剰に溶融され、品質が劣化することがあります。
金型に欠陥がある場合、樹脂が注入される際に溜まってしまい、ヘジテーション現象が発生することがあります。例えば、金型の流路やゲートの形状が不適切であったり、金型内部に空気が入り込んでいる場合が挙げられます。
樹脂材料の特性によってもヘジテーション現象が発生することがあります。例えば、樹脂の流動性が悪い場合や、樹脂の適切な成形温度範囲を超えた場合にもヘジテーション現象が発生しやすくなります。
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ヘジテーション現象が発生すると、製品の外観や強度に影響を与えることがあります。例えば、表面に凹凸やシワが発生する、または製品に亀裂が生じるなどの問題が発生することがあります。これらの問題は、製品品質に悪影響を与えるため、不良品率を高める原因となります。
ヘジテーション現象が発生すると、シンクマーク（ひけ）やウェルドラインが発生することがあります。これらは、樹脂が充填されなかった箇所や充填が不完全な箇所で発生するため、製品の外観に悪影響を与えることがあります。
また、これらの発生は製造コストの上昇につながります。特に、製品の不良率が高くなる場合、生産量が減少するため、製造効率が低下することがあります。加えて、不良品の再加工や廃棄にかかるコストの増加にもつながるため、そういった観点でも留意が必要です。
射出速度の調整で、ヘジテーション現象を抑制することができます。射出速度を遅くすることで、スプルーに近いキャビティでの成形不良への対策につながることがあります。
温度制御を改善することで、樹脂の溶融状態を調整し、ヘジテーション現象を抑制することができます。成形温度や金型温度を適切に調整することが重要です。
金型の設計を見直すことで、樹脂の注入がスムーズになり、ヘジテーション現象を抑制することができます。例えば、金型の流路やゲートの形状及び位置を変更したり、エアーベントを設置しての空気・ガス排出の効率化が有効です。
樹脂材料の特性に応じて、適切な材料を選択することが重要です。特に、流動性や成形温度範囲を確認し、成形に適した材料を選択する必要があります。
ヘジテーション現象は、射出成形プロセスにおいて重要な課題であり、製品品質に影響を与えることがあります。これを解決するためには、射出速度の最適化、温度制御の改善、そして金型設計の見直しなどが有効な手段となります。流動解析を行うなど、発生したヘジテーションの要因を特定し、１つずつ対策していくことが重要です。より高品質な製品を生産するために、常に最適な対策を講じていきましょう。
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