射出成形製品の色ムラを制御する方法
色のばらつきは射出成形でよく見られる欠陥です。 一致するコンポーネントとの色の違いにより、製品のバッチ全体が廃棄される状況は珍しくありません。 色の変化に影響を及ぼす要因は数多くあり、原料樹脂、着色剤（マスターバッチ）、マスターバッチと樹脂の混合、射出成形プロセス、射出成形機、金型などが挙げられます。 実際の製造工程では、一般的に以下の6つの点に着目して色のばらつきを抑制しています。
射出成形機と金型要因の影響を排除
主製品に適した型締力を持つ射出成形機を選定する必要があります。 機械に材料のデッドゾーンなどの問題がある場合は、’機器を交換するのが最善です。 カビが’ゲートシステムまたはベントスロットによって色のばらつきが発生した場合は、金型の対応する部分を修理して問題を解決できます。 問題の複雑さを軽減するために、生産を組織する前に、まず射出成形機と金型の問題に対処することが重要です。
原料樹脂と着色濃縮物の影響を排除
色のばらつきを根本的に解決するには、原材料の管理が鍵となります。 そのため、特に淡色部品を製造する場合には、原料樹脂の熱安定性の違いが色変動に大きく影響することを見逃してはなりません。 ほとんどの射出成形メーカーは、プラスチックペレットやマスターバッチを自社で製造していないため、生産管理と原材料検査に重点を置く必要があります。 これは、入荷する原材料の検査を強化し、生産時に可能な限り同じ製品に対して同じメーカーの同じグレードのマスターバッチとカラーコンセントレートを使用し、バッチ生産前にマスターバッチのサンプリングと色彩テストを実施することを意味します。 これには、前のバッチとの比較と、現在のバッチ内での比較が含まれます。 色の違いが最小限であれば、許容範囲内とみなすことができます。 同じマスターバッチ内で色のばらつきがわずかにある場合は、マスターバッチを再混合して再利用することで、マスターバッチ自体の混合の不均一性によって引き起こされる色のばらつきを軽減できます。 同時に、原料樹脂と着色濃縮物の熱安定性を徹底的にテストすることが重要です。 熱安定性が悪い場合は、サプライヤーに交換を依頼することをお勧めします。
マスターバッチと樹脂の不均一混合の影響を排除
樹脂ペレットと着色剤の混合が不十分だと、製品の色に予期せぬ変化が生じることもあります。 ペレットとマスターバッチが機械的に均一に混合された後、真空でホッパーに供給されると、静電気により、マスターバッチがペレットから分離してホッパー壁に付着することがあります。 これにより、射出サイクルにおけるマスターバッチの量が必然的に変化し、色の変化が発生します。
これを解決するには、まず原料をホッパーに吸い込み、その後手動で撹拌する方法を採用することができます。 現在、多くの企業がマスターバッチの添加にフィーダーを使用しており、これにより労力が大幅に節約され、色のばらつきの制御に大きく役立っています。 しかし、多くの企業は不適切な使用により満足のいく結果を達成していません。
フィーダー速度が固定されている場合、追加されるマスターバッチの量は可塑化時間に依存します。 ただし、可塑化時間自体は変動し、場合によっては大幅に変動します。 したがって、一定の供給速度を確保するために、フィーダーは’供給時間は固定する必要があり、設定時間は最小可塑化時間よりも短くする必要があります。 フィーダーを使用する場合、フィーダーの出口が小さいため、しばらく使用すると、フィーダー スクリュー内の材料からの微粒子が蓄積して、不正確な供給を引き起こしたり、フィーダーの回転が停止したりする可能性があることに注意することが重要です。 そのため定期的な清掃が必要となります。
バレル温度による色の変化への影響を軽減
製造工程では、加熱要素の故障や温度制御の不具合によりバレル温度が極端に変動し、色の変化が発生することがよくあります。 このタイプの色の変化は比較的簡単に識別できます。 一般的に、加熱要素の故障によって生じる色の変化には、不均一な可塑化が伴います。 温度制御の不具合により長時間の過熱が発生すると、ガス跡、ひどい変色、さらには製品の焦げなどの現象が発生することがよくあります。 したがって、製造中は加熱システムを頻繁にチェックする必要があります。 加熱要素が損傷したり、制御システムが故障したりした場合は、この種の色の変化の可能性を減らすために、すぐに交換または修理する必要があります。
射出プロセス調整時の影響の軽減
色の変化以外の理由で射出成形プロセスのパラメータを調整する場合は、バレル温度、背圧、射出サイクル、またはマスターバッチの添加量を変更しないことが最善です。 調整中は、パラメータの変更が色に与える影響も観察する必要があります。 色の変化が検出された場合には、速やかに調整を行う必要があります。 局所的な過熱や熱分解による色の変化を防ぐために、強いせん断効果を引き起こす高い射出速度や高い背圧を伴う射出プロセスの使用は避けるのが最善です。 バレルの各加熱ゾーン、特にノズルとそれに隣接する加熱ゾーンの温度を厳密に制御します。
