ホットランナーの不具合による影響と防止策

さまざまなプラスチック加工品の製造を担う「ホットランナー」。
具体的には、素材となる樹脂を流すための動線(スプルー・ランナー)を溶解状態で保つことで、成形品のみを取り出せる技術のことです。
プラスチック加工には、「コールドランナー」という技術もありますが、この技術はスプルー・ランナーも成形品と共に冷却されることから、余分な部品ができてしまいます。
一方ホットランナーは、廃棄が出ないため、地球にも優しいシステムとも言われています。
そんなホットランナーを使用する際、注意したいのが不具合です。
不具合が起こると、成形品自体に影響を及ぼすことも。
そこで今回は、ホットランナーにおける不具合についてご紹介いたします。
どのような不具合が生じるのか知りたい方、不具合にお悩みの方は、ぜひ参考になさってください。
ホットランナーにおける不具合
ホットランナーにおける不具合は、さまざまな成形不良を起こす場合があります。
例えば、色ムラやヤケ、ショートショットなど。
ヤケは、成形品が茶色や黒色に焼けてしまい、ショートショットは一部が欠けてしまうといった状態になります。
そのほか、ホットランナーの不具合は、金型自体に影響を及ぼすこともあります。
中でも、樹脂漏れやコールドスラグ、ゲートシールド不具合に悩む事も多いのではないでしょうか。
続いて、樹脂漏れ、コールドスラグ、ゲートシールド不具合について、詳しく学んでいきましょう。
樹脂漏れとは
ホットランナーにおける樹脂漏れとは、名前通り、素材となる樹脂が漏れてしまう不具合のこと。
金型を外から見ていても分からないこともあり、樹脂漏れしていることに気が付かない場合もよくあります。
そんな樹脂漏れは、定期的にメンテナンスをしていなければ事態が悪化することも。
例えば、樹脂漏れが悪化すると、樹脂から生じるガスによる汚れや腐食を招くこともあります。
また、漏れた樹脂がヒーターやセンサーの断線を起こして、最悪成形ができなくなることがあります。
樹脂漏れを防ぐには、メンテナンスが大切です。
そのほか、樹脂漏れのリスクを軽減させるシステム(構造)を選択して導入することも効果的でしょう。
ゲートシール不良・バリ
空圧等ピストンでピンを 前進/後退 させてゲート穴を 開閉するバルブゲート式ホットランナーおいて、いくつかの原因によりゲートシール(シャットオフ)不良による不具合があります。
ゲートバリ
シャットオフして樹脂材料が侵入しないはずのゲート穴とバルブピンの間に樹脂が侵入して、製品ゲート部に縦にバリが発生する不具合。
原因としては、
・ゲート穴・バルブピンの径寸法 精度不良
・バルブピン先端の蓄熱(金型冷却不足)
などのほか、
大型金型では、樹脂の充填圧力による金型のたわみがノズルの垂直度・バルブピンの直進性に影響を与えることで、ゲート穴の偏摩耗によりバリが発生する事例もあり、
そういった成形時の金型の熱膨張・変形を吸収するホットランナー構造を採用することも有効です。
コールドスラグ
コールドスラグをプラスチック射出成形の観点で直訳すると、「冷えて固まったカス」となります。
プラスチック材料を常時加熱・溶融状態を保ち廃棄材を削減するホットランナーですが、
金型内で冷やして固める成形製品との境目となるホットランナーノズルの先端部が、
金型へ熱を奪われて設定温度より低くなる傾向が一般的なホットランナーにはあります。
温度低下した部位で固化した材料(コールドスラグ)が、次の射出時に成形品に混入し成形製品の外観不良として現れ、不具合となります。
対策としては、
・温度低下しやすいノズル先端部を単独で加熱・温度制御するホットランナーを採用する
・ノズル先端部付近のプラスチック材料の滞留空間を考慮したホットランナー設計する
などが必要です。
不具合の発生しやすい箇所の機能について知りたい方は、コチラの「ホットランナーの内部構造と各部品の特徴」のページをご覧ください。
不具合を防ぐにはメンテナンスと対策を
いかがでしたでしょうか?
この記事を読んでいただくことで、ホットランナーの不具合についてご理解いただけたと思います。
当社では、ホットランナー不具合を解決するためのさまざまなシステムをご提案できます。ぜひ、お気軽にご相談ください。
ジェムス・エンヂニアリングは韓国HOTSYS社の日本総代理店として、ホットランナーに関して万全のサポートとサービスを提供いたします。
詳しくはコチラのホットランナーシステムのページをご覧ください。