01
製品に凹みがある
TPU製品の表面のくぼみは、完成品の品質や強度を低下させ、また製品の外観にも影響を与える可能性があります。凹みの原因は、原料の収縮率、射出圧力、金型設計、冷却装置など、使用する原料、成形技術、金型設計に関係します。
表 1 は、うつ病の考えられる原因と治療法を示しています。
発生原因への対処方法
金型の送りが不十分で送り量が増加する
融解温度が高いと融解温度が低下する
射出時間が短いと射出時間が長くなります
射出圧力が低いと射出圧力が高くなります
クランプ圧力が不十分です。適切にクランプ圧力を増加してください。
金型温度が適切な温度に調整されていない
非対称ゲート調整のための金型入口のサイズまたは位置の調整
凹部の排気が悪く、凹部に排気穴が設置されている
金型の冷却時間が不十分な場合、冷却時間が長くなる
ネジチェックリングが摩耗して交換された
製品の厚みが不均一であるため、射出圧力が増加します
02
製品に気泡が入っている
射出成形プロセス中に、製品に多くの気泡が発生することがあります。これは製品の強度や機械的特性に影響を与え、また製品の外観を大きく損なう可能性があります。通常、製品の肉厚が不均一であったり、金型に凸リブがある場合、金型内での材料の冷却速度に差が生じ、収縮が不均一になったり、気泡が発生したりすることがあります。したがって、金型の設計には特別な注意を払う必要があります。
また、原料は乾燥が不十分で水分を含んでおり、溶解時の加熱により水分が分解してガスとなり、金型キャビティ内に入り込み気泡が発生しやすくなります。したがって、製品内に気泡が発生した場合は、次の要因を確認して対処することができます。
表 2 に、気泡の考えられる原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
原材料を湿らせてしっかりと焼き上げます
射出検査温度、射出圧力、射出時間が不十分
射出速度が速すぎる 射出速度を下げる
原料温度が高すぎると溶融温度が低下します
背圧が低い、背圧を適切なレベルまで上げる
完成品の肉厚、リブ、柱の肉厚過多による、完成品のデザインやオーバーフロー位置の変更
ゲートのオーバーフローが少なすぎるため、ゲートと入口が増加します
不均一な金型温度を均一な金型温度に調整
スクリューの後退が速すぎるため、スクリューの後退速度が低下します
03
商品に亀裂が入っている
クラックは TPU 製品にとって致命的な現象であり、通常は製品の表面に毛状のひび割れとして現れます。製品のエッジや角が鋭利な場合、その部分に目に見えない小さな亀裂が発生することが多く、製品にとって非常に危険です。製造過程でクラックが発生する主な原因は以下のとおりです。
1. 脱型が難しい。
2. 過剰充填。
3. 金型温度が低すぎる。
4. 製品の構造上の欠陥。
脱型不良によるクラックを防ぐためには、金型成形スペースに十分な脱型勾配を持たせ、エジェクターピンの大きさ、位置、形状を適切にする必要があります。突き出す際、完成品の各部品の離型抵抗が均一である必要があります。
過剰充填は、過剰な射出圧力や過剰な材料測定によって発生し、その結果、製品に過剰な内部応力が発生し、脱型時に亀裂が発生します。この状態では、金型付属品の変形も大きくなり、脱型が困難になり、クラック（場合によっては割れ）の発生が促進されます。このとき、過充填を防ぐために射出圧力を下げる必要があります。
ゲート領域は過大な内部応力が残留しやすく、ゲート近傍は脆化しやすく、特にダイレクトゲート領域は内部応力によりクラックが発生しやすい。
表 3 に亀裂の考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
射出圧力が高すぎると、射出圧力、射出時間、速度が低下します。
フィラーによる原材料測定の過度の削減
溶融材料シリンダーの温度が低すぎるため、溶融材料シリンダーの温度が上昇します
脱型角度が不十分 脱型角度を調整する
金型メンテナンス時の不適切な突き出し方法
金属埋め込み部品と金型との関係を調整または変更する
金型温度が低すぎる場合は金型温度を上げてください
ゲートが小さすぎるか、フォームが不適切に変更されています
部分的な脱型角度では金型のメンテナンスが不十分です
脱型面取り付きメンテナンス金型
完成品はバランスが取れず、メンテナンス用金型から取り外すことができません。
脱型時には金型内に真空現象が発生します。開くとき、または取り出すときに、金型はゆっくりと空気で満たされます。
04
製品の反り・変形
TPU射出成形品の反りや変形の原因としては、冷却硬化時間の短さ、金型温度の高さ、凹凸、流路系の非対称などが挙げられます。したがって、金型設計においては、次の点は極力避ける必要があります。
1. 同じプラスチック部品の厚さの差が大きすぎます。
2.過度に鋭い角がある。
3. 緩衝ゾーンが短すぎるため、ターン中に厚みに大きな差が生じます。
さらに、適切な数のエジェクター ピンを設定し、金型キャビティの適切な冷却チャネルを設計することも重要です。
表4に反りや変形の考えられる原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
脱型時に製品が冷却されない場合の冷却時間の延長
製品の形状や肉厚を非対称にし、成形デザインを変更したり、補強リブを追加したりする
過剰な充填により、射出圧力、速度、時間、および原料の投与量が低下します。
ゲートでの送りムラによるゲートの変更またはゲート数の増加
排出システムと排出装置の位置調整のアンバランス
金型温度が不均一であるため、金型温度を平衡に調整する
原材料の過剰な緩衝作用により、原材料の緩衝作用が低下します。
05
製品に焦げや黒い線がある
斑点や黒スジとは、主に原料の熱安定性の悪さにより熱分解が起こり、製品に黒点や黒スジが現れる現象を指します。
スコーチや黒スジの発生を防ぐには、溶解バレル内の原料温度を上げすぎないようにし、射出速度を遅くすることが効果的です。溶解シリンダーの内壁やネジに傷や隙間があると原料が付着し、過熱により熱分解を起こします。また、逆止弁も原料の滞留により熱分解を引き起こす可能性があります。したがって、粘度の高い材料や分解しやすい材料を使用する場合には、コゲや黒スジの発生に十分注意してください。
表 5 に、焦点または黒い線が発生する考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
原料温度が高すぎると溶融温度が低下します
射出圧力が高すぎて射出圧力を下げることができない
スクリュー速度が速すぎる スクリュー速度を下げる
ネジと素材パイプの偏心を再調整
摩擦熱保持機
ノズル穴が小さすぎる場合や温度が高すぎる場合は、再度絞りや温度を調整してください。
加熱管を黒く焼けた原料（高温焼入れ部）に分解または交換する
混合原料を再度濾過または交換する
金型の排気不適正と排気穴の適正増設
06
製品には粗いエッジがあります
エッジの粗さは、TPU 製品でよく見られる問題です。金型キャビティ内の原材料の圧力が高すぎると、その結果として生じる離型力がロック力よりも大きくなり、金型が強制的に開き、原材料があふれてバリが発生します。バリの発生には、原材料、射出成形機、アライメント不良、さらには金型自体の問題など、さまざまな原因が考えられます。したがって、バリの原因を特定する際には、簡単なものから難しいものへと進む必要があります。
1. 原料が十分に焼かれているか、不純物が混入していないか、異種原料が混合していないか、原料の粘度に影響がないかを確認します。
2. 圧力制御システムと射出成形機の射出速度を正しく調整し、使用するロック力と一致させる必要があります。
3. 金型の特定の部分に磨耗がないか、排気穴が詰まっていないか、流路の設計が合理的かどうか。
4. 射出成形機の型板の平行度にズレはないか、型板のプルロッドの力分布は均一か、スクリューチェックリングやメルトバレルの磨耗はないかを確認します。
バリの考えられる原因と対処方法を表6に示します。
発生原因への対処方法
原材料を湿らせてしっかりと焼き上げます
原材料が汚染されている。原材料と不純物をチェックして汚染源を特定します
原料の粘度が高すぎる、または低すぎる。原料の粘度や射出成形機の稼働条件を確認する
圧力値を確認し、ロック力が低すぎる場合は調整してください
設定値を確認し、射出圧力や保圧圧力が高すぎる場合は調整してください。
射出圧力変換が遅すぎる 変換圧力位置を確認し、早期変換を再調整してください
射出速度が速すぎるか遅すぎる場合は、流量制御バルブを確認して調整してください。
温度が高すぎるか低すぎる場合は、電気加熱システムとスクリュー速度を確認してください。
テンプレートの剛性不足、ロック力の点検と調整
溶解バレル、ネジ、チェックリングの磨耗を修理または交換します。
摩耗した背圧バルブを修理または交換する
テンションロッドに不均一なロック力がないか確認してください。
テンプレートが平行に整列されていません
金型排気穴詰まりの清掃
金型の摩耗検査、金型の使用頻度とロック力、修理または交換
金型の分割ミスにより金型の相対位置がずれていないか確認し、再調整してください。
金型ランナーの不均衡検査の設計と修正
金型温度の低下や加熱の不均一がないか、電気加熱システムを点検して修理します。
07
製品には粘着型が付いています（型から外すのは困難です）。
射出成形中に TPU に製品の固着が発生した場合、最初に考慮する必要があるのは、射出圧力または保圧が高すぎるかどうかです。射出圧力が高すぎると製品が過度に飽和し、原材料が他の隙間を埋めてしまい、製品が金型キャビティに詰まり、脱型が困難になる可能性があるためです。第二に、溶解バレルの温度が高すぎると、熱により原料が分解・劣化し、離型時に破片や破断が発生し、金型の固着が発生する可能性があります。製品の冷却速度が不安定になる不均衡な供給ポートなどの金型関連の問題については、脱型中に金型の固着を引き起こす可能性もあります。
表 7 に、金型固着の考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
過剰な射出圧力または溶解バレル温度により、射出圧力または溶解バレル温度が低下します。
保持時間が長すぎると保持時間が短くなります
冷却が不十分だと冷却サイクル時間が長くなります
金型温度が高すぎる場合、または低すぎる場合は、金型温度と両側の相対温度を調整します。
金型の内側には脱型用の面取りがあります。金型を修復し、面取りを除去します
金型供給ポートの不均衡により原料の流れが制限され、主流チャネルに可能な限り近づけられます。
金型排気の不適切な設計と排気穴の合理的な設置
モールドコアズレ調整モールドコア
金型表面が滑らかすぎて金型表面を改善できない
離型剤が不足しても二次加工に影響がない場合は、離型剤を使用してください。
08
製品の靭性の低下
靭性とは、材料を破壊するのに必要なエネルギーです。靱性低下の主な要因としては、原材料、リサイクル材、温度、金型などが挙げられます。製品の靭性の低下は、製品の強度と機械的特性に直接影響します。
表 8 に、靭性低下の考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
原材料を湿らせてしっかりと焼き上げます
再生材混合率が高すぎると再生材混合率が低下する
溶融温度が高すぎるか低すぎる場合の調整
金型ゲートが小さすぎるため、ゲート サイズが大きくなります
金型ゲート接合部の長さが長すぎると、ゲート接合部の長さが短くなります
金型温度が低すぎるため、金型温度が上昇します
09
製品の充填が不十分である
TPU製品の充填不足とは、成形された容器の隅まで溶けた材料が十分に流れない現象を指します。充填不足の原因としては、成形条件の設定が適切でなかったり、金型の設計や製作が不完全であったり、成形品の肉厚や肉厚が薄かったりすることが考えられます。成形条件面での対策としては、材料や金型の温度を高くする、射出圧力や射出速度を上げる、材料の流動性を高めるなどがあります。金型に関しては、ランナーやランナーのサイズを大きくしたり、溶融材料がスムーズに流れるようにランナーの位置、大きさ、数量などを調整・変更することができます。さらに、成形空間内のガスをスムーズに排気するために、適切な位置に排気孔を設置することができます。
表 9 に充填不足の考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
供給が足りないと供給が増える
金型温度を上昇させるための製品の早期固化
溶融材料シリンダーの温度が低すぎるため、溶融材料シリンダーの温度が上昇します
射出圧力が低いと射出圧力が高くなります
射出速度が遅い 射出速度を上げる
射出時間が短いと射出時間が長くなります
金型温度の調整が低い、または不均一である
ノズルやファンネルの詰まりの除去と清掃
ゲート位置の不適切な調整と変更
小さくて拡大された流路
スプルーまたはオーバーフロー ポートのサイズを大きくして、スプルーまたはオーバーフロー ポートのサイズを大きくします
ネジチェックリングが摩耗して交換された
成形空間内のガスを排出せず、適切な位置に排気孔を追加
10
製品には接着ラインが付いています
ボンディング ラインは、2 つ以上の溶融材料層が結合して形成される細い線であり、一般にウェルディング ラインとして知られています。接着線は製品の外観に影響を与えるだけでなく、製品の強度にも影響を及ぼします。複合線が発生する主な理由は次のとおりです。
1. 製品の形状（金型構造）に起因する材料の流れモード、２．
2. 溶融材料の合流が不十分である。
3. 空気、揮発性物質、または耐火性物質が溶融物質の合流点で混合されます。
材料と金型の温度を上げると、結合の程度を最小限に抑えることができます。同時に、ゲートの位置と数量を変更して、ボンディングラインの位置を別の場所に移動します。または、溶融セクションに排気穴を設置して、この領域の空気と揮発性物質を迅速に排出します。あるいは、融着部の近くに材料のオーバーフロープールを設け、このオーバーフロープールに接着ラインを移動させた後、接着ラインを切断することも有効な対策となります。
表 10 にコンビラインの考えられる原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
射出圧力と射出時間が不十分な場合、射出圧力と射出時間が増加します。
射出速度が遅すぎる 射出速度を上げる
メルト温度が低い場合はメルトバレルの温度を上げる
背圧が低く、スクリュー速度が遅い 背圧、スクリュー速度を上げる
不適切なゲート位置、小さいゲートとランナー、ゲート位置の変更または金型入口サイズの調整
金型温度が低すぎるため、金型温度が上昇します
材料の硬化速度が速すぎると材料の硬化速度が低下します
材料の流動性が低いと、メルトバレルの温度が上昇し、材料の流動性が向上します。
吸湿性を持ち、排気孔を増やし、材質をコントロールする素材
金型内の空気がスムーズに排出されない場合は、排気穴を大きくするか、排気穴が詰まっていないか確認してください。
原材料が不潔であるか、他の材料が混合している。原材料をチェックする
離型剤の添加量はどのくらいですか？離型剤を使用するか、できるだけ使用しないようにする
11
製品の表面光沢が悪い
TPU製品の表面に、素材本来の光沢が失われたり、層ができたり、ぼやけた状態になったりすることを表面光沢不良といいます。
製品の表面光沢不良は、金型成形面の研磨不良が原因であることがほとんどです。成形空間の表面状態が良好な場合、材料温度や金型温度を高くすることで製品の表面光沢を高めることができます。耐火剤や油性耐火剤の過剰な使用も表面光沢不良の原因となります。同時に、材料の吸湿や揮発性不均一物質による汚染も、製品の表面光沢を低下させる原因となります。したがって、金型と材料に関連する要因には特に注意を払う必要があります。
表 11 に、表面の光沢が低下する原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
射出圧力と射出速度が低すぎる場合は、適切に調整してください。
金型温度が低すぎるため、金型温度が上昇します
金型成形空間の表面が水や油分で汚れている場合は、きれいに拭き取ってください。
金型成形スペースの表面研削不足、金型研磨
洗浄シリンダー内に異種物質や異物を混合し、原料をろ過する
揮発性物質を含む原料は溶解温度を上昇させます
原料に吸湿性があり、原料の予熱時間をコントロールし、原料をしっかり焼き上げます。
原料の投与量が不十分であると、射出圧力、速度、時間、原料投与量が増加します。
12
製品にフローマークが付いている
フローマークとは、溶融した材料が流れた跡で、ゲート中央に縞模様が現れます。
フローマークは、最初に成形空間に流入する材料が急速に冷却され、その後成形空間に流入する材料との間に境界が形成されることによって発生します。フローマークを防止するには、材料温度を高くする、材料の流動性を向上させる、射出速度を調整するなどが考えられます。
ノズル先端に残った冷間材が直接成形空間に入るとフローマークの原因となります。したがって、スプルーとランナーの接合部、またはランナーとスプリッターの接合部に十分な遅れ領域を設定することで、フローマークの発生を効果的に防止できます。同時にゲートサイズを大きくすることでフローマークの発生も防止できます。
表 12 に、フロー マークの考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
原料の溶解が不十分な場合、溶解温度と背圧が上昇し、スクリュー速度が上昇します。
原料が汚れていたり、他の原料が混入していたり、乾燥が不十分であったりします。原材料を確認し、しっかり焼き上げる
金型温度が低すぎるため、金型温度が上昇します
ゲート付近の温度が低すぎるため温度を上げることができません
ゲートが小さすぎるか、位置が不適切です。ゲートを増やすか位置を変更する
短い保持時間と長い保持時間
射出圧力または射出速度が適切なレベルに調整されていない
完成品部分の厚みの差が大きすぎて、完成品のデザインが変わってしまう
13
射出成形機のスクリューが滑る（送りができない）
表 13 にネジの滑りの考えられる原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
材料パイプ後部の温度が高すぎる場合は、冷却システムを確認し、材料パイプ後部の温度を下げてください。
原材料の不完全かつ完全な乾燥と潤滑剤の適切な添加
摩耗した材料パイプとネジを修理または交換します
ホッパーの供給部のトラブルシューティング
ネジの後退が早すぎるため、ネジの後退速度が遅くなります
材料バレルが完全に洗浄されていませんでした。材料バレルの洗浄
原料の粒子径が大きすぎると粒子径が小さくなります
14
射出成形機のスクリューが回転しない
表 14 に、ネジが回転できない場合の考えられる原因と対処方法を示します。
発生原因への対処方法
溶融温度が低いと溶融温度が上昇します
過剰な背圧は背圧を低下させます
ネジの潤滑不足と潤滑剤の適切な追加
15
射出成形機の射出ノズルからの材料漏れ
表 15 に、噴射ノズルの漏れの考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
素材パイプの温度が高すぎると、素材パイプ、特にノズル部分の温度が低下します。
背圧の調整が不適切であり、背圧とスクリュー速度を適切に下げる
メインチャンネル冷間材切断時間 早期遅延 冷間材切断時間
リリーストラベルが不十分でリリース時間を延長し、ノズル設計を変更
16
材料が完全に溶けていない
表 16 に、材料の溶解が不完全な場合に考えられる原因と治療方法を示します。
発生原因への対処方法
溶融温度が低いと溶融温度が上昇します
背圧が低いと背圧が増加します
ホッパー下部が冷えすぎています。ホッパー冷却システムの下部を閉じます
成形サイクルが短いと成形サイクルが長くなる
材料の乾燥不足、材料の焼き付けが不十分
投稿日時: 2023 年 9 月 11 日