回転成形品には不具合が発生する場合があります。一般的に、これらの欠陥にどのように対処すればよいでしょうか?
1. 気泡または穴
(1) 原因分析
回転成形プロセスでは、加熱中に金型が回転するにつれて、金型内の材料が徐々に溶けて流れ、高温になった金型の内面に付着します。加熱により金型内の空気が膨張し、圧力が上昇します。空気は、金型の内外の空気圧が平衡に達するまで、通気孔を通って金型から徐々に流出します。逆も同様です。同時に、金型キャビティ内は一定の圧力が維持されます。樹脂の溶融および緻密化中に、粉末粒子の間に閉じ込められたガスが、溶融プラスチックの自由表面に向かって押し出されます。しかし、溶融物の表面張力により溶融物表面からのガスの抜けが不十分で気泡が発生しやすく、製品の内面に気泡ができたり、外面に空気が混入したり、ひどい場合には大きな穴が開いてしまうこともあります。溶湯の流動性が良く、金型の加熱速度が遅く、金型の通気孔が塞がれていない場合、溶湯中のガスはスムーズに抜けます。逆に、溶湯の流動性が悪いと溶湯中のガスが滞留しやすくなり、製品の欠陥の原因となります。金型がしっかりと閉まっていないと、加熱時に金型キャビティ内のガスの一部が型閉位置の隙間から金型外に流出し、金型内の製品の該当部分に気孔や気泡が発生します。金型の冷却過程において、型締めがしっかりしていないと金型内と外で気圧差が生じ、型締め位置(パーティング面)の隙間から金型内に空気が侵入し、製品の外側に空気穴が生じます。
細孔の形成は粉末粒子の形状にも関係します。ポリエチレン (PE) パウダー粒子が細長い尾や毛のような構造を持つ場合、充填プロセス中に橋が形成され、より多くの空気が閉じ込められることがあります。特に金型の隅では、粉末の架橋により、より大きな孔が形成される可能性があります。
(2) 解決策
ベントチューブまたは同様の機能を備えた金属線でできた長いストリップを、金型内で適切な距離に巻き取るように調整します。ベントチューブは一般的に薄肉の金属フッ素樹脂チューブで作られており、その直径は製品のサイズと材料特性によって決まります。 (一般に、薄肉製品の場合、金型 1 立方メートルあたりの穴の直径は 10 ~ 12 mm に設定されます。) チューブの長さは、その端が金型キャビティの中心、または製品キャビティの深さに応じた適切な位置まで確実に延びるようにする必要があります。金型回転時に排気口から樹脂粉が溢れ出ないよう、ベントチューブ内にグラスウール、スチールウール、黒鉛粉等を充填してください。
金型をゆっくりと加熱し、炉の温度(溶解温度)を上げるか、加熱時間を延長して材料が完全に溶解し、ガスが排出されるようにします。
金型内面にテフロン(四フッ化エチレン)コーティングを施し、各種離型剤の代わりに金型内の乾燥を保ちます。
問題の原因がインサートにある場合は、インサートとその周囲を予熱します。
製品および金型の設計プロセスでは、気泡や気孔をなくすために、メルトフローレート(MFR)の高い材料を使用する、密度の低い材料を使用する、金型肉厚の均一性を向上させる、自然冷却時間を延長する、スプレー(水噴霧)冷却を遅らせる、製品のリブや突起部が狭すぎたり高すぎたりしないようにする(金型の溝が狭すぎたり深すぎたりしないようにする)ことを十分に考慮する必要があります。
2. 樹脂コーティングの不良
(1) 原因分析
回転成形製品は通常、回転成形によって製品の一部を形成する多数の金属インサートを備えており、製品の局所強度を高めます。回転成形中、インサートは金型の一部として機能し、その位置の金型の壁厚が増加します。これにより、インサートの端が金型と同じ温度に達することが困難になり、インサート上の樹脂コーティングが不十分になります。特に大型インサートの場合、インサートの構造設計が適切でなく、熱伝達性能が悪く金型と同じ温度に達しない場合、樹脂の塗布ムラや設計要求を満たさなくなる可能性が高く、インサートと製品の接合強度が低下します。鋳造ナイロン製品の製造に使用される遠心鋳造とは異なり、回転成形の回転速度は通常低くなります。製品表面に対してインサートが高すぎると、樹脂コーティングが不十分になる可能性が高くなります。一般に、インサート上のプラスチックの壁の厚さは製品の壁の厚さと大きく異なります。これは、回転成形中の熱伝達性能の低下とインサートの過度の厚さに直接関係します。インサートの位置が製品の隣接する側面に近すぎると、材料の流れが妨げられ、その位置での材料の蓄積が少なくなったり、インサートと側面の間のブリッジが不完全になったりする可能性があります。これにより、製品に大きな穴が開いたり、インサートのコーティングが不十分になったりするなどの欠陥が発生する可能性があります。インサートの良好な熱伝達性能は、その材料自体によるものだけでなく、良好な熱伝達性能を確保するように設計される必要があるその構造にも起因することに特に注意することが重要です。たとえば、キャビティが大きすぎないようにするか、回転成形中に大きなキャビティを金属でシールする必要があります。これは、大きなインサートを設計する場合に特に考慮する必要があります。
(2) 解決策
インサートの熱伝達構造が良好であることを確認し、インサートの熱伝達に悪影響を与える要因を排除するように努めてください。
回転成形条件とインサートの強度要件を満たすことを前提として、製品表面に対するインサートの高さと体積は最小限にする必要があります。
インサートの回転防止溝または引っ張り防止溝の深さと幅は、回転成形の要件に適しています。{0}}
回転成形の際、状況に応じてインサートを予熱すると、特に大型インサートの場合に良好な結果が得られます。





