成形不良の種類と原因とは？押出成形で起こりやすいトラブルを解説
昨日、小川町周辺でも雪が降り、真冬らしい寒さとなりました。
この時期は朝晩の冷え込みが厳しく、日によって気温差も大きくなります。
実はこうした気温や周囲環境の変化は、樹脂の押出成形にも少なからず影響します。
プラスチックの押出成形では、条件や材料の違いによってさまざまな「成形不良」が発生することがあります。
ここでは、押出成形で起こりやすい成形不良の種類と、その主な原因について解説します。
【成形不良とは？】
成形不良とは、本来想定している形状や品質から外れてしまった状態のことを指します。
樹脂の押出成形では、材料温度、成形条件、冷却条件、さらには気温などの周囲環境も品質に影響します。
特に冬場は冷却が進みやすく、条件のわずかな違いが寸法や形状に現れやすくなります。
『寸法不良・ばらつき』
押出成形で多い不良のひとつが、製品寸法のばらつきです。
押出成形では、長さ方向（L寸）だけでなく、断面寸法についても、わずかな変動は避けられません。
その中でも特にL寸は、成形後の冷却や材料の収縮の影響を受ける割合が大きく、
断面寸法と比べて変動が大きく出やすい傾向があります。
主な原因としては、
・樹脂温度や成形温度の変動
・周囲気温の変化による冷却条件の違い
・材料ごとの収縮率の差
などが挙げられます。
冬場など外気温が低い時期は冷却が早く進みやすく、
同じ条件で成形していてもL寸が想定より短くなることがあります。
一方、気温が高い時期には冷却が緩やかになり、L寸が長く出るケースもあります。
また、こうした変化はL寸だけでなく、断面寸法にも影響を及ぼします。
『押出成形における寸法公差の考え方』
押出成形では、温度や冷却条件、材料特性の影響を完全にゼロにすることはできません。
そのため、L寸・断面寸法ともに、完全に一定に保つことには物理的な限界があります。
実際には、成形条件や周囲環境のわずかな変化によって寸法が前後するため、
過度に厳しい寸法公差を設定してしまうと、量産時に安定した対応が難しくなる場合があります。
樹脂や成形方法の特性を理解したうえで、
無理のない寸法公差を設計段階で持たせることが、
結果として品質トラブルやクレームの防止につながります。
『表面不良（ざらつき・ムラ）』
製品表面がざらついたり、ムラが出たりする不良もよく見られます。
原因としては、
・樹脂温度の不適切さ
・材料の劣化や管理状態
・金型や設備の状態
などが影響します。
特に冬場は材料温度の管理が難しくなり、表面状態に影響が出やすくなるため注意が必要です。
『反り・変形』
冷却後に製品が反ったり、変形したりするケースもあります。
これは、
・冷却の不均一
・材料の収縮差
・成形速度の影響
などが原因となることがあります。
外気温が低い時期は冷却が急になりやすく、
反りや変形が発生しやすくなるため、条件調整が重要になります。
『気泡・内部欠陥』
製品内部に気泡が発生する場合もあります。
主な原因は、
・材料中の水分
・混練不足
・成形条件の不適合
などです。
寒い時期は材料の保管環境にも注意が必要で、事前管理が品質安定の鍵となります。
『成形不良を防ぐために大切なこと』
成形不良を防ぐためには、
材料特性の理解、成形条件の調整、設備や金型の管理など、日々の積み重ねが欠かせません。
特にL寸は変動が大きく出やすいため、
断面寸法も含めた全体バランスで管理していくことが重要なポイントとなります。
【北資化成工業の取り組み】
北資化成工業では、季節や気温の変化も考慮しながら、押出成形の条件管理を行っています。
金型内製の強みを活かし、寸法や形状についても微調整を重ねながら、安定した品質づくりに取り組んでいます。
【まとめ】
樹脂の押出成形では、寸法不良、表面不良、反り、気泡など、さまざまな成形不良が起こる可能性があります。
特にL寸は温度や冷却条件の影響を受けやすく、断面寸法にも影響が及ぶため、成形特性を踏まえた公差設定が重要になります。
北資化成工業では、このような成形技術を現場で支える製造スタッフを募集しています。
ものづくりに興味のある方は、ぜひ採用情報をご覧ください。
⇒ 採用情報
