射出成形品の一部が茶色や黒色に変色したり、焦げたような跡が残ったりする現象を「焼け（Burn Mark）」といいます。

焼けは外観品質を損なうだけでなく、発生箇所によっては製品強度にも影響を及ぼす可能性があります。

成形条件を変更して一時的に改善する場合もありますが、繰り返し同じ場所に発生する場合は、金型のガス抜きやベント設計に原因があるケースも少なくありません。

この記事では、焼け不良が発生する原因と、金型側で行う代表的な改善方法について解説します。

■焼けとは

焼けとは、射出成形時に製品表面が茶色や黒色に変色し、焦げたような状態になる成形不良です。

特に次のような箇所で発生しやすい傾向があります。

・樹脂の流れの終端部
・リブの先端
・深い溝の底部
・ガスが溜まりやすい部分
・スライド周辺
・製品の隅部

焼けは見た目だけの問題と思われがちですが、樹脂が高温になることで材料が劣化し、製品強度が低下する場合もあります。

■焼けが発生する主な原因

焼けの主な原因は、金型内に閉じ込められた空気やガスです。

射出された樹脂が高速で流れ込むと、逃げ場を失った空気が圧縮され、高温になります。

この現象は「ディーゼル効果」と呼ばれ、その熱によって樹脂が焦げ、焼け不良が発生します。

焼けの原因としては、次のようなものがあります。

・ベント不足
・ベント深さが適切でない
・ガスが溜まりやすい製品形状
・樹脂の流れが一点へ集中している
・射出速度が速すぎる
・樹脂温度が高すぎる
・ガスが発生しやすい樹脂材料
・金型内の空気が抜けない

成形条件だけでなく、ガス抜きの構造を確認することが重要です。

■金型側で行う焼け対策

焼けが発生した場合は、焼けの位置や樹脂の流れ方を確認しながら、金型側で次のような改善を行います。

■ベントを追加する

最も基本となる対策がベントの追加です。

ベントとは、金型内に残った空気やガスを外部へ逃がすための溝です。

焼けが発生している箇所や、樹脂の流れ終端部にベントを追加することで、空気の圧縮を防ぎます。

特に、

・パーティング面
・スライド端部
・ガス溜まりになりやすい箇所

へのベント追加が効果的な場合があります。

■ベント深さを調整する

ベントは設置されていても、深さが適切でなければ十分に排気できません。

浅すぎる場合は空気が抜けず、深すぎる場合は樹脂が漏れてバリの原因になります。

使用する樹脂材料や流動性を考慮しながら、適切な深さへ調整することが重要です。

■ガス逃がし加工を追加する

製品形状によっては、通常のベントだけでは十分な排気ができない場合があります。

その場合は、ガスが溜まりやすい部分へ逃がし溝を追加し、空気が自然に排出される構造へ改善します。

ガス抜き経路を確保することで、ディーゼル効果の発生を抑えることができます。

■流動解析でガス溜まりを確認する

焼けは見た目だけでは原因を特定しにくい成形不良です。

そのため、流動解析を活用し、

・ガスが溜まる位置
・樹脂の流れ終端
・充填順序
・空気が閉じ込められる箇所

などを確認することがあります。

解析結果をもとにベント位置を決定することで、効率的な改善が可能になります。

■焼けは成形条件も確認する

焼けは金型だけでなく、成形条件が影響する場合もあります。

例えば、

・射出速度が速すぎる
・樹脂温度が高すぎる
・金型温度が高い
・保圧条件が適切でない

などによって、ガス圧縮や樹脂の熱劣化が発生しやすくなります。

ただし、成形条件だけを変更すると、ショートショットやウェルドラインなど別の成形不良が発生する場合もあります。

そのため、成形条件と金型構造の両方から原因を確認することが重要です。

■焼けは発生位置が重要な手掛かり

焼けが発生した位置を確認することで、原因をある程度推測できます。

例えば、

・流れ終端ならベント不足
・スライド周辺なら可動部のガス抜き不足
・深いリブの先端なら空気の閉じ込め
・特定箇所のみなら局所的なガス溜まり

など、発生位置から改善方法を検討できます。

そのため、焼けの色だけで判断するのではなく、発生場所や樹脂の流れ方を確認することが重要です。

焼け以外の成形不良については、こちらの記事もご覧ください。

「樹脂成形でよくある成形不良一覧｜原因と金型対策を解説」

リンク先URL：https://ja.nc-net.or.jp/company/26647/product/detail/272383/

■焼け不良でお困りの際はご相談ください

株式会社松江鉄工所では、射出成形用金型の設計・製作・修理・改造・メンテナンスまで一貫して対応しています。

焼け不良についても、ベントの追加、ベント深さの調整、ガス逃がし加工など、金型側から改善方法をご提案いたします。

・同じ位置に焼けが繰り返し発生する
・成形条件を変更しても改善しない
・ガス抜き不足が疑われる
・他社製金型を修理・改造したい
・金型側から焼けを改善したい

このようなお悩みがございましたら、お気軽にご相談ください。

【企業情報】
株式会社 松江鉄工所
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