射出成形の不良一覧
射出成形の不良一覧をご案内します。ここでは射出成形で生じる様々な不良の中からウェルドライン（ウェルドマーク）、シルバーストリーク（silver streak、銀条）、ボイド（boid）、ショートショット、ジェッティング、クレージング、クラック（クラッキング）、フローマーク、離型不良、糸引き、黒点（コンタミネーション）の症状や発生原因、メカニズム、対策などを詳しく解説します。射出成形ではこれらの不良以外にも様々な不良が発生します。詳しくは三光ライト工業を含む射出成形の専門メーカーにご相談ください。
目次
ウェルドライン（ウェルドマーク）
ウェルドライン（ウェルドマーク、ウエルドラインとも）とは樹脂が金型内を分岐したのち再び合流するとき、合流部分に線状の跡が現れる不良です。分岐を経て合流部分にウェルドライン（ウェルドマーク、ウエルドライン）が発生すると、特に外観を重視する成形品では致命的な不良となります。一般的に金型内へ流れる先頭の樹脂は冷えて固化しやすい傾向があります。この冷えて固化した樹脂が合わさることでウェルドラインになります。固化した樹脂が合わさるとウェルドラインになってしまうため、発生を防ぐには金型温度を上げて樹脂を固化させないことが重要です。また、ゲートの位置を変えるのもウェルドライン対策になります。ゲートの位置を変えることでウェルドラインの発生箇所を調整することが可能になります。ウェルドラインは金型内のガスの滞留によっても生じます。ガスの滞留を防ぐにはガス抜き部品や微細貫通多孔質素材を使った通気孔などの設計、設置が必要です。ほかにもウェルドラインは材料ペレットの流動性不足に加え、射出速度が遅いと発生するため、適正な射出速度を確保する必要があります。
シルバーストリーク（Silver streak、銀条）
射出成形不良のひとつであるシルバーストリーク（silver streak）とは、「銀条」とも呼ばれる通り、成形品の表面に樹脂が流れる方向に合わせて銀色（銀白色とも）の筋（条痕）が出てしまう現象です。銀色の筋（条痕）は流動痕とも呼ばれ、流動痕が現れると成形品の外観品質が損なわれます。流動痕は射出成形の際、樹脂の中で発生したガス（空気）が金型内で引き伸ばされ、そのまま筋になったものです。シルバーストリークの発生原因は複数ありますが、材料として使用するプラスチック樹脂に水分が含まれていると、シルバーストリークの発生リスクが高まりますので、事前にペレットを含む材料を十分に乾燥させる必要があります。加えて金型の形状が空気やガスを適切に排出できるよう、ガスベントが設計されていることが重要で、成形機ノズル部などに滞留したガスが製品部分まで流れ込むことは、さまざまな成形不良の要因となります。空気やガスが抜けるためのガスベントが金型に設計されていないと、シルバーストリークが起きやすくなります。さらに射出成形時の金型とシリンダーの温度が正しく設定されていることが重要です。また、射出時の圧力もシルバーストリークと深く関係しており、金型とシリンダーの温度と合わせて、適切な圧力条件を射出成形機に設定する必要があります。異物の混入もシルバーストリークの発生要因となります。特に材料の投入や充填などの際には異物を混入をさせない細心の注意が求められます。そのほか、シルバーストリークはスクリューにエアーを巻き込む発生しやすくなりますので、シリンダーの回転数を下げて、空気のかみ込みを避けるとともにスクリュー内の停滞時間を短くするのもシルバーストリークの予防対策になります。
ボイド（boid）
射出成形不良のボイド（boid）とは成形品の肉厚部に気泡のような空洞ができてしまう成型不良です。ボイド（気泡）の発生原因はいくつかありますが、基本的にボイドは保圧力が低いと発生する可能性が高まります。具体的には充填・保圧工程において、肉厚部に十分に圧力がかかっていないと収縮分を補充できずに内側に収縮するためボイドが発生しやすくなります。また、冷却時間が短いのも問題です。冷却時間が短いと表面のスキン層が固化する前に収縮が始まり、表面にヒケ（後述）が生じます。同時に内側にもボイドが発生するケースがあります。ボイドの発生を成形機側で防ぐにはホッパー下部を充分に冷却しておくことも重要です。
ヒケ
射出成形のヒケとは成形品の表面にくぼみができる成形不良です。ヒケは特に成形品の肉厚部に発生する傾向があります。ヒケが起きる状態をヒケるとも呼びますが、成形品が凹むと見栄えが悪くなり、機能部がヒケると勘合不良や摺動不良に陥ります。ヒケの発生原因は、充填量不足や冷却不足が考えられます。また、ヒケは金型から取り出された後の収縮によっても発生します。これらのことから製品がへこむのを防ぐには、ゲートの位置を調整したり、冷却時間の見直しが効果的です。また、金型修正によるヒケ対策としては、肉厚部分に肉盗みを設ける方法があります。 具体的には、スライド構造によりボスの付け根部分に肉厚を抑える形状に変更し、 肉盗みを追加する方法です。肉盗みを追加することで、ヒケが解消され外観面の仕上がりが向上します。
ショートショット
ショートショット（ショートモールドとも）は、金型の一部に熱可塑性樹脂などの材料が充填されないまま成形されてしまう不良現象です。ショートショットは樹脂の充填が足りないことから充填不足とも呼ばれます。ショートショットの発生原因は、樹脂の不足に加え、流動性の悪さにあります。流動性が低すぎると溶融した樹脂が金型に適切に充填されずショートショットにつながります。また、ショートショットは金型の温度が低かったり、射出の圧力が不足している場合も発生しやすくなります。ほかにも、ショートショットはゲート断面積が小さい場合にも起こりやすくなります。したがってショートショットを防ぐには、樹脂の流動性を確保するとともに金型の温度や射出の圧力を適切に設定し、ゲート断面積を増やすことが重要です。ゲートに加え、スプルーとランナーの断面積を増やすか、長さを短くする、もしくは表面仕上げを滑らかにするのもショートショットの予防になります。なお、成形品末端部に現れる波状のシワもショートショットのひとつです。
バリ
射出成形不良のひとつであるバリとは、金型の合わせ面の隙間、具体的にはパーティングライン、金型の入子の部分、エジェクターピン（突き出しピン）などから樹脂が溢れ出た現象です。パーティングラインや金型の入子の部分、エジェクターピン（突き出しピン）から熱可塑性樹脂を含む樹脂がはみ出すと、外観を損ねるだけでなく製品によっては機能性が失われます。さらにバリ取りなどの工数が増えることになり、生産性が低下します。バリの発生原因は、金型の精度が低い、金型の締め付けがゆるい、樹脂などの材料温度が高い、射出速度が速い、パーティングラインにある圧縮されたガスが樹脂とともにパーティングラインからはみ出る現象（ガスバリ）など、様々な原因が考えられます。なお、射出成形でバリが発生しやすい箇所は、パーティングライン（金型キャビコアの合わせ面）や入れ子の合わせ面、スライド入れ子の合わせ面、ゲート、ランナーなどです。パーティングライン（金型キャビコアの合わせ面）や入れ子の合わせ面、スライド入れ子の合わせ面、ゲート、ランナーはいずれもバリが発生しやすい箇所ですので、金型や成形条件を見直すなど、それぞれの箇所で対策が必要です。バリが金型に起因する場合は入子や溶接で修正し、隙間をなくすなどの対策が求められます。
ジェッティング
ジェッティングは製品表面に蛇が這ったような蛇行跡が発生する射出成形不良で、銀色の流動痕が残るシルバーストリークと共通した症状があります。ジェッティングはキャビティ内に勢いよく射出された溶解樹脂が固化し、後から流れる溶解樹脂と上手く混ざらず、模様となって残ってしまった不具合です。ジェッティングの発生原因としては射出する溶融樹脂の温度が低い、または射出速度が速すぎることなどが考えられます。つまり射出の初期に、金型内で低温化した樹脂が溶融しないまま高粘度化し、続いて射出された高温の樹脂と融合しないために起こる不良です。したがって樹脂の固化を防ぐには、シルバーストリークと同様、成形温度を上げる、あるいは勢いを落とすため射出速度もしくは圧力を下げるといった対策法があります。
クレージング
射出成形不良のクレージングとは成形品表面に現れた毛髪状の小さな割れ、またはひびを指します。クレージングは成形品の内部応力があるために発生します。出圧力の過大による残留応力の発生に対しては射出圧力を低下させる必要があります。また、パッキング圧力の過大による残留応力の発生に対しては、パッキング圧力を低下させるとクレージングの発生防止になります。さらに材料供給量が多すぎる場合は、材料供給量を減らすことが重要です。ただし、これらの対策を講じる場合はショートショットに注意する必要があります。
クラック（クラッキング）
射出成型不良のクラック（クラッキング）は、成形品の一部が欠けていたり、細いヒビが入った状態を指します。製品が欠けるクラックは、外部から力を受けた金型の内部に発生する内部応力によって起こります。クラックは射出・保持圧力が高い、射出速度が速い、金型温度が低い、冷却時間が短いといった場合に発生リスクが高まり、成形品が割れるといった状態を招きます。したがってクラックの対策としては、射出・保持圧力を下げる、射出速度を遅くする、金型温度を高める、冷却時間を長くするなどの調整が効果的です。また、金型から成形品を外す離型の際の力が強過ぎることもクラックが起きる原因となるため、離型の速度を遅め、強い力を与えないようにする必要があります。
反り
射出成形不良のそり変形とは、金型から取り出された成形品がその後、変形してしまう不具合です。反りは曲がり、ねじれとも呼ばれ、見映えが悪くなるほか、たとえば組み立ての際に相手部品と干渉したり、隙間が生じるといった不具合につながります。そり変形は、キャビティ内の不均一な収縮によって発生します。不均一な収縮が生じる主な要因としては、キャビティ内の温度と圧力のバラつき、金型温度のバラつき、強化繊維の配向（異方性収縮）の3つが考えられます。したがって反りを防ぐにはキャビティ内の温度と圧力、金型温度を適切に保つとともに強化繊維の配向に注意することが重要です。また、反りは冷却が不均一になると発生リスクが高まります。成形品の肉厚部分と薄い部分、金型の形状や水管の位置などによって、成形品全体が均一に冷却されない場合があります。冷却が不均一になると成形品の部分ごとの結晶化度に差が出るため、均一に冷えるようにすることが重要です。あわせて金型のエジェクトの方式を含めて、離型方法の適正化を図るとともに離型後に矯正治具を用いてアニール処理を行うなどの対策が求められます。
フローマーク
射出成形不良のフローマークとは、ゲートを中心に渦巻状の縞模様が発生する不具合です。溶融ポリマーが金型中で急冷されて高粘度となり、凝固をはじめた時に後続する溶融ポリマーに押されて細い稿状となります。材料の流動性が下がることで、一定のスピードで流れていかないことが発生原因となります。フローマークは溶融樹脂が金型に充填される過程で発生しますが、製品部に差し掛かるゲート付近や、成形品の肉厚が変化する箇所、ゲートからもっとも遠い最終充填部に発生しやすい傾向があります。
離型不良
射出成形の離型不良とは成形後、固定側の金型に成形品が張り付いてしまう状態です。また、突き出しピンが成形品をつき抜けた状態も離型不良に含まれます。離型不良は金型の抜き勾配が小さい、成形時の残圧が大きい、成形収縮率の見込違い、アンダーカットが大きすぎる場合などに発生する傾向があります。
糸引き
射出成形金型を開けたときに細い樹脂の糸が発生する場合がありますが、これを糸引きと呼びます。この樹脂の細い糸が金型内に残ったまま次の製品を成形すると筋状の凹凸が製品に残ってしまい、品質を損ねます。糸引きを防止するには、射出成形のノズル温度を調整したり、成形ごとに金型を清掃するなどの対策が有効です。
黒点（コンタミネーション）
黒点（コンタミネーション）とは、黒や茶色の異物が混ざり込む現象で、成形品の外観を損ねます。黒点（コンタミ）の発生原因としてはスクリューに付着した炭化物が材料に混ざり込むなどの原因が考えられます。したがって対策としては異物混入の防止はもちろん、成形シリンダー内で堆積、劣化したものが剥がれて成形品内に混入していないか確認することが重要です。 あわせて黒点（コンタミ）を防ぐにはこまめなパージやふき取り清掃が効果的です。また、ホッパーによっては瞬間的な除電で樹脂成形品のコンタミ付着を防止する機能を備えた製品もあります。
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