プラスチック成形でよくある成形不良

プラスチックを成形する際、何らかの原因でバリやヒケなどの成形不良が生じることがあります。成形不良による不良品は、医療用プラスチックに限らず使い物になりません。

なぜ成形不良が起きるのでしょうか。成形不良の種類とあわせて解説します。

成形不良の種類と考えられる原因

まずは、プラスチック成形における代表的な不良の種類について紹介しましょう。

バリ

加工面に生じる不要な突起のことで、成形不良でよくある典型的な事象です。バリは、切削加工では避けられませんが、射出成形においても樹脂の射出量が足りないなどの理由で生じることがあります。

ヒケ

漢字では「引け」と書き、成形品の表面にくぼみが現れる現象のことです。ヒケは射出成形の際に、成形品の表面と内部でプラスチックの冷却固化のタイムラグにより、内部からの引っ張る力がはたらくことで生じることが多いです。

ショートショット

成形品の一部に欠けが生じること。「ショート」と略すこともあります。ショートショットは、樹脂の射出量が足りず金型の隅まで充填されていないケースや、充填される前に固化するケースなどの原因が考えられます。

フローマーク

成形品の表面に、樹脂の流れた跡が波状の模様となって現れる不良のことです。溶融した樹脂を金型に流し込む際に、最初に流入した樹脂が早く冷却し、後から流れ込んでくる樹脂とのあいだに境界が生じることでフローマークが現れると考えられます。

ウエルドライン

成形品にスジ状の線が現れ、強度不足の一因にもなる不良のことです。分岐のある金型に溶融した樹脂を流し込み、合流する部分にウエルドラインが現れます。樹脂の温度が低いことが原因といわれます。

ボイド

成形品の内部に気泡が混じり、空洞が生じる現象のこと。ボイドが多いと、強度に影響することもあります。成形品の表面に剛性があるときは、内部にボイドが生じやすくなります。

なぜ成形不良が起きるのか

それぞれの不良が生じる原因は上記で述べた通りですが、なぜ発生するのかを追求すると、複数の要因が絡み合っているケースが散見されます。

たとえば、プラスチックの原料に問題があったり、金型のデザインや構造に欠陥があったり、成形機のパフォーマンスを超えたものを作ろうとしたりと、いくつかの原因が重なって成形不良につながるケースが多いのです。

このため、不良の種類ごとに対策を打つだけでは解決できない場合があり、それぞれの原因だけでなく多岐にわたって解決策を考える必要があります。

成形不良があることで起こりうる問題

成形不良は、見た目の印象が悪くなるだけでなく、成形品の耐久性や耐薬性、耐熱性など、本来あるべき性能を発揮できず、ものによっては使い物にならならいケースもあります。とりわけ医療用プラスチックにおいては、生命にかかわる製品ですから、成形不良により重大なトラブルを招くことも考えられるでしょう。

先述の通り、成形不良を防ぐには複数の原因が絡んでいるため、解決するには時間を要す場合もあります。納期などを考慮すれば、技術力の高い他のプラスチック加工メーカーに依頼し直したほうが、解決の近道になることもあるでしょう。

いずれにせよ、緻密な製品が多い医療用プラスチックでは、不良が生じる業者に依頼することはトラブルのリスクを高めることになります。プラスチック成形には、「プラスチック成形技能士」という国家資格の技能試験があり、二級から特級までのランクもありますので、こうした資格を持っている技術者がいる加工メーカーなど、成形の知識と経験が豊富な信頼できる企業に依頼されることをおすすめします。

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