射出成形において、製品表面にゲート跡が突起状に残る「ゲート凸」にお困りではありませんか？

ゲート凸とは、成形品にゲートランド部が残ったり、樹脂の糸引きによってゲート部分が突出した状態になる現象です。

ゲート凸が発生すると、製品の外観に影響するだけでなく、ゲート残りの切除作業が必要になる場合もあります。

この問題を改善するには、保圧や冷却時間などの成形条件に加え、金型のゲート径や構造を見直すことが重要です。

【ゲート凸が発生する主な原因】

ゲート凸の発生には、金型構造と成形条件の両方が関係しています。

金型側では、ゲート径が大きいことが原因の一つです。また、成形条件では、保圧が高い、保圧時間が長い、冷却時間が短い、型開き速度が遅いといった条件が影響します。

そのため、ゲート凸が発生した場合は、ゲート径だけを変更するのではなく、現在の成形条件にも問題がないか確認することが大切です。

【保圧・冷却時間などの成形条件を見直す】

まず確認したいのが、保圧と保圧時間です。

保圧が高すぎる場合や保圧時間が長すぎる場合は、条件を調整することでゲート凸の改善につながる可能性があります。

また、冷却時間が不足している場合は、冷却時間を長くすることも対策の一つです。型開き速度についても、必要に応じて見直しを行います。

ただし、成形条件を変更する際は、ゲート凸だけでなく、製品の充填状態やほかの成形不良への影響にも注意が必要です。

条件の調整だけでは改善が難しい場合には、金型のゲート構造から対策を検討します。

【ゲート径を小さくするだけでは解決が難しい理由】

ゲート凸の対策として、ゲート径を小さくする方法があります。

しかし、ゲート径を小さくする際には、製品に必要な樹脂の流量も考慮しなければなりません。

ゲート径を小さくしすぎると、樹脂の流れが不足し、ショートショットなどの充填不良につながる可能性があります。

そこで重要になるのが、一つひとつのゲート径を小さくしながら、樹脂が流れる開口面積を確保するという考え方です。

【ゲート凸対策と流量確保を両立するレボゲート】

プラモール精工の「レボゲート」は、3プレート金型用のピンポイントゲートブシュで、先端のゲート穴を2点または3点にした製品です。

従来の1点ゲートに対してゲート穴を複数にすることで、一つひとつの穴径を小さくしながら、合計のゲート開口面積を確保できます。

これにより、ゲート凸や糸引きの抑制を図りながら、樹脂の流量も考慮したゲート設計が可能になります。

ゲート径の選定では、現在使用している1点ゲートの開口面積を確認し、2点または3点ゲートに変更した場合の合計開口面積と比較することが重要です。

単純に穴数を増やすのではなく、ゲート切れと流量の両方を考慮して選定します。

【ゲート凸が3.1mmから0.3mmになった改善事例】

当社の社内評価では、PP樹脂を使用したゲート凸の改善事例があります。

従来の1点ゲートでは、ゲート径φ1.4mm、ゲート開口面積1.539mm²の条件で、ゲート凸の高さが3.1mmとなっていました。

これをゲート径φ0.8mmの3点ゲートに変更したところ、合計開口面積は1.506mm²とほぼ同じ状態で、ゲート凸の高さが0.3mmに抑えられました。

このように、合計開口面積を確保しながら個々のゲート径を小さくすることで、ゲート凸の改善につながった事例があります。

なお、改善効果は使用樹脂や成形条件などによって異なります。

【レボゲートを選定する際のポイント】

レボゲートを選定する際は、現在のゲート径と開口面積、必要な流量、ゲート凸の発生状況を確認することが大切です。

また、レボゲートの先端部は交換可能なスライド式の入れ駒構造を採用しています。

そのため、2点ゲートから3点ゲートへの変更や、摩耗した先端部の交換にも対応できます。

ただし、先端が入れ駒構造のため、製品には本体と入れ駒の分割ラインが転写されます。製品の外観要求や金型への設置位置も考慮して選定してください。

【ゲート凸の改善は成形条件とゲート構造の両面から】

射出成形のゲート凸対策では、保圧、保圧時間、冷却時間、型開き速度などを確認するとともに、ゲート径や開口面積を見直すことが重要です。

特に、ゲート凸を抑えたい一方で樹脂の流量も確保したい場合には、複数穴構造のレボゲートが選択肢となります。

ゲート凸やゲート残り、ゲート径の選定でお困りの際は、株式会社プラモール精工までお気軽にお問い合わせください。