射出成形は 、特に大量のプラスチック部品を生産するための最も効果的でスケーラブルな方法の1つです。ただし、この方法には課題がないわけではありません。メーカーが魅了しなければならない最も持続的な欠陥の1つは、成形製品に黒い斑点と黒い斑点の形成です。これらの小さな欠陥は取るに足らないように見えるかもしれませんが、部品の美的および機能的品質を大幅に減らすことができ、コストのかかる生産の遅れ、再加工、さらには製品の拒絶までさえもなります。自動車や医療製造のような高精度を必要とする業界の場合、これらの欠陥は製品の故障につながる可能性があります。
この記事では、黒い斑点と斑点の根本原因、それらを識別する方法、およびそれらの発生を防止および緩和するためのベストプラクティスを調べます。
黒い斑点と黒い斑点は何ですか？
黒い斑点と斑点は小さく、ローカライズされています 欠陥。 表面または成形部品内で発生するそれらは通常、濃い茶色または黒であり、溶融プラスチックが過度のストレスを経験している領域でしばしば見られます。これらの欠陥は、孤立したスポット、ストリーク、またはクラスターとして発生する可能性があり、肉眼と顕微鏡検査の両方に見えるようにします。
これらの欠陥は通常、溶接線、rib骨の近く、コーナー、または材料の流れが破壊される他のポイントで形成されます。それらはランダムに現れ、美的魅力、場合によっては成形部分の構造的完全性に影響を与える可能性があります。
ブラックスポットの特性：
| プロパティ | の説明 |
| 色 | 黒または茶色、非反射 |
| 形 | 円形、フレーク状、クラスター化された、縞模様 |
| テクスチャ | 多くの場合、脆く、簡単に壊れやすい |
| 分布 | 不規則;表面または内部に表示される場合があります |
黒い斑点は単なる化粧品の問題ではありません。場合によっては、材料の分解や汚染など、射出成形プロセス内のより深い問題を示しており、どちらも部品を弱め、その機能を損なう可能性があります。これは、精度と耐久性が重要な高性能アプリケーションで特に懸念されます。
射出成形中の黒い斑点と斑点の原因
黒い斑点や斑点に効果的に対処するには、最初にそれらの原因を理解することが重要です。大まかに、これらの欠陥は、2つの主な要因に起因する可能性があります 物質的な炭化 と 汚染という.
1。材料炭化
炭化は、射出成形機の長期にわたる滞留時間のために、プラスチック材料が過熱して劣化し始めたときに発生します。材料が長く熱にさらされると、壊れ始め、最終製品に黒い斑点または斑点として現れる焦げた粒子が生じます。
など、いくつかの要因が炭化に寄与する可能性があります
スクリュー表面摩耗
時間が経つにつれて、ネジの表面に摩耗すると、プラスチックの溶融物が残り、炭化につながる可能性があります。
残留溶融プラスチック
マシン接続ポイントでのギャップ（例、ネジロケットヘッド、ノズル、フランジ）により、溶融プラスチックが停滞し、炭化された黒い斑点が形成されます。
長い生産サイクル
拡張サイクルまたは小型製品に大型機械を使用すると、バレルの材料滞留時間が増加し、炭化のリスクが高まります。
接着
PCなどの特定のエンジニアリングプラスチックは、リメルトが発生したときに金属表面に付着する傾向があり、高温で炭化された層を形成します。短い停止中の断熱材およびシャットダウン前の材料の排出は、これを防ぐのに役立ちます。
ねじ容量
製品サイズとネジサイズの間の不一致は、長期にわたる材料の住居につながる可能性があります。理想的な住居時間は5分未満で、最大15分です。バレルの温度を下げると、長い滞留時間の劣化を防ぐことができます。
接続されている死んだ角度
ネジヘッド、フランジ、ノズルの死んだ角度は材料を閉じ込めることができ、分解と変色を引き起こします。正確なアセンブリを確保すると、これらのリスクを減らすことができます。
表面摩耗
不均一なネジの表面は、材料の長引を促進し、黒い斑点の形成に貢献します。 PCやPMMAなどのさまざまな材料には特定のネジ塗装が必要ですが、充填材料には合金ネジが必要です。
化学腐食
腐食性物質（たとえば、CO2、O2、酸）は、ネジ表面に腐食を引き起こし、長引く材料と黒い斑点をもたらす可能性があります。窒化したネジまたはメッキネジを使用すると、これを軽減することができます。
| 因子原因 | 炭化の | /ベストプラクティス |
| スクリュー表面摩耗 | 摩耗した表面にプラスチックの溶融物が残り、時間の経過とともに炭化をもたらします。 | 摩耗したネジの定期的な検査と交換。材料に適切なコーティングを使用してください。 |
| 残留溶融プラスチック | プラスチックは、マシン接続ポイントでギャップで収集します。 | マシン内の緊密な接続を確認します。ノズル、ロケットヘッド、フランジを定期的に掃除します。 |
| 長い生産サイクル | 長期の材料は、樽に滞在すると劣化を引き起こします。 | 生産サイクル時間を短縮します。サイクル間のマシンをきれいにして、残留材料を除去します。 |
| 材料の接着 | PCのような材料は金属に付着し、再加熱すると炭化します。 | 短い停止中に断熱材を使用します。材料を追放し、シャットダウンする前にパージサイクルを実行します。 |
| ねじ容量 | 製品サイズとネジサイズの間の不一致は、住居時間を延長します。 | 製品量のネジサイズを最適化します。滞留時間を15分未満に制限します。 |
| 接続されている死んだ角度 | 溶融物はネジ頭、フランジ、ノズル、炭化された斑点を形成します。 | 正確なアセンブリを確保します。マシンのセットアップ中にデッドアングルを最小限に抑えます。 |
| 表面摩耗 | 不均一な表面は、材料を残して劣化させます。 | 成形された材料に基づいて、硬化したネジまたは合金ネジを使用します。必要に応じてネジを交換します。 |
| 化学腐食 | 腐食性物質はねじと樽の表面を分解します。 | 耐火性または化学的に反応性のある材料には、窒化したネジまたはメッキネジを使用します。 |
2。汚染
一方、汚染とは、成形プロセス中にプラスチックに意図せずに導入された異物または粒子を指します。これらの汚染物質は、内部と外部の両方のさまざまなソースから来ることができます：
ほこりと破片：製造環境、特にオープンワークショップ、ほこり、空中粒子は材料や機械に簡単に落ち着き、成形プロセス中にプラスチックを汚染する可能性があります。これは、光色または透明なプラスチックにとって特に問題があります。
原材料の不純物：汚染物質は、包装、輸送、または材料処理中に、サプライチェーンの早期に導入することもできます。これらの不純物は肉眼では見えないかもしれませんが、一度成形されると、黒い斑点や縞として現れます。
環境要因：維持された環境であっても、空気摂取や静電気などの要因により、粒子が部品の表面に接着し、欠陥を導入する可能性があります。
| ソースの | 説明 |
| 外部ダスト | ワークショップ環境からのほこりまたは破片 |
| 材料の不純物 | 処理中に混合された汚染物質 |
| 環境要因 | 空気中の粒子または静的な引き付ける塵 |
汚染は、しばしば厳しいハウスキーピングと環境制御を通じて予防可能ですが、それが発生すると、追跡して除去することが困難になる場合があります。これらの異物は、部品の外観を損なうだけでなく、その構造を弱めるか、意図した機能を変える可能性もあります。
黒い斑点の識別
黒い斑点を識別することは簡単に思えるかもしれませんが、正確にそうするには体系的なアプローチが必要です。大きな黒い斑点は簡単に見えますが、多くの欠陥は微視的であり、倍率でのみ見ることができます。標準的な慣行では、多くの場合、200倍の倍率で顕微鏡下で部品を検査することが含まれます。これにより、欠陥のサイズ、形状、場所の詳細な分析が可能になります。
判断基準：
サイズ：黒い斑点は、顕微鏡から直径数ミリメートルまでの範囲です。
場所：表面の欠陥は、材料の構造的完全性に影響を与える可能性のある部品内に埋め込まれたものよりも深刻ではない場合があります。
形状：スポットは、円形、フレーク状、または縞模様や線のように見える場合があります。
重大度：一部の欠陥は単なる化粧品ですが、他の欠陥は、部分的な失敗につながる可能性のあるより深い問題を示すことができます。
黒い斑点を判断するための基準
一貫性を確保するために、サプライヤーと顧客の両方が、黒い斑点を評価するための確立された基準に依存しています。これらの標準は、部品が使用に許容できるかどうかを判断するのに役立ちます。
サプライヤーの管理基準：原材料のサプライヤーは、多くの場合、許容レベルの不純物や黒い斑点に関するガイドラインを提供します。これらの基準は、製造業者が原材料が高品質の成形に適しているかどうかを判断するのに役立ちます。
顧客の外観基準：顧客は、最終製品の視覚品質に関する独自の要件を持っている場合があります。これは、エレクトロニクス、自動車、消費財などの業界で特に当てはまります。
たとえば、自動車産業には、黒い斑点や不完全性に対する厳格な耐性があるほぼ完璧な部分が必要になる場合があります。対照的に、産業用途で使用される製品は、部品の機能に影響を与えない限り、小規模な非構造的欠陥に耐えることができます。
黒い斑点を防止および処理する方法
黒い斑点は射出成形において一般的な問題ですが、適切な慣行と技術を通じて防止することができます。予防戦略は、機器の清潔さ、適切に維持され、汚染がないようにすることに焦点を当てています。
1。予防戦略
定期的なクリーニング：炭化材料または汚染物質の蓄積を防ぐために、ネジ、バレル、カビの頻繁な洗浄が不可欠です。高粘度の洗浄化合物を使用すると、それ以外の場合は炭化する可能性のある残留物質を除去するのに役立ちます。
パージシステム：特殊なパージ化合物を使用した機械の通常のパージは、黒い斑点を引き起こす可能性のある劣化したプラスチックを除去するのに役立ちます。
短期および長期のメンテナンス：ネジ、ノズル、金型などの機器は、定期的に検査および維持する必要があります。摩耗した部品は、摩耗関連の欠陥を防ぐために迅速に交換する必要があります。
2。ブラックスポットの部品の取り扱い
黒い斑点が現れるとき、メーカーは部品を作り直すことができるか廃棄する必要があるかどうかを決定する必要があります。欠陥が非構造的および化粧品である場合、マイナーな黒い斑点を持つ一部の部分は依然として顧客基準を満たす可能性があります。ただし、欠陥が部品の機能または外観を損なう場合、部品を破棄する必要がある場合があります。
再加工部品：いくつかの欠陥は、マイナーで表面レベルの場合、掃除または洗練されています。
欠陥のある部品の廃棄：重要なアプリケーション、特にヘルスケアや航空宇宙などの業界では、目に見える欠陥は拒否の根拠です。
特殊な洗浄方法：重曹のペーストや市販のパージ化合物の使用などの技術は、生産中に頑固な黒い斑点を除去するのに役立ちます。
黒いスポットの問題を改善する方法
予防は最良のアプローチですが、メーカーはさまざまなプロセスの最適化を通じてブラックスポットの発生を改善することもできます。これらには、短期的な調整と長期の機器ケア戦略の両方が含まれます。
短期ソリューション
長期メンテナンス
定期的な機械のメンテナンス：ネジ、樽、およびその他の機械コンポーネントの一貫したメンテナンスは、材料の劣化または摩耗によって引き起こされる黒い斑点の発生を大幅に減らすことができます。
クリーンな生産環境：電子機器や医療機器の製造など、小さな欠陥でさえ受け入れられない環境では、クリーンルームの生産は空中汚染物質を最小限に抑えるのに役立ちます。
材料の選択：炭化や汚染の傾向が低い材料を選択することは、特に長い生産のために黒い斑点を減らすのにも役立ちます。
射出成形の黒い斑点のトラブルシューティング
黒い斑点が表示されると、根本原因を特定し、是正措置を実装するためにトラブルシューティングが不可欠です。これには、多くの場合、機器の状態、材料の品質、成形プロセスの設定など、いくつかの重要な要因を検討することが含まれます。
トラブルシューティングガイド：
| 原因の | 解決策 |
| 滞留時間 | 滞留時間を短縮します。適切なパージを確認してください |
| カビの摩耗からのほこり | 定期的にカビの表面をきれいにします |
| 間違ったバレル温度 | バレル温度を調整して監視します |
これらの問題に体系的に対処することにより、メーカーは黒い斑点の発生を減らし、全体的な生産品質を向上させることができます。
結論
射出成形中の黒い斑点と斑点は、単なる審美的な問題以上のものです。彼らは、物質的な劣化や汚染に関するより深い問題を示すことができます。これらの欠陥の原因を理解し、効果的な予防戦略を実施し、定期的なメンテナンスを実施することにより、メーカーは黒い斑点を減らし、製品の全体的な品質を向上させることができます。これにより、廃棄物とやり直しを減らすだけでなく、製品が顧客の期待と規制基準を満たすことも保証します。
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FAQ
1. 射出成形中の黒い斑点と黒い斑点の原因は何ですか？
黒い斑点と斑点は、通常、材料の炭化（プラスチックの過熱や分解物の場合）または汚染（粉塵や成形プロセスに入る不純物などの外来粒子）によって引き起こされます。
2. 成形部品に黒い斑点が形成されないようにするにはどうすればよいですか？
黒い斑点を防ぐために、通常の機械洗浄を確保し、パージ化合物を使用して残留材料を除去し、汚染を避けるために適切な材料の取り扱い慣行を維持します。
3. 黒い斑点は私の製品の品質にどのように影響しますか？
黒い斑点は、成形部品の外観と構造の完全性の両方に悪影響を与える可能性があり、特に自動車や医療機器などの重要な用途で、潜在的な製品障害につながります。
4. 黒い斑点は常に物質的な劣化の兆候ですか？
常にではありません。黒い斑点は、材料の炭化（分解）に起因する可能性がありますが、成形プロセス中に導入されたほこりや破片などの外部粒子からの汚染が原因で発生する場合があります。
5. 成形製品の黒い斑点を識別するにはどうすればよいですか？
黒い斑点は視覚的に識別できますが、欠陥が小さい場合、欠陥のサイズ、形状、位置を検査するために少なくとも200倍の倍率の顕微鏡がよく使用されます。
6. 射出成形の黒い斑点を減らすのに役立つメンテナンスプラクティスは何ですか？
ネジ、バレル、カビのコンポーネントを定期的にきれいにして検査します。また、パージング化合物を使用して、生産環境で適切な換気と清潔さを確保して、汚染を最小限に抑えます。
7. すでに成形された部品から黒い斑点を削除できますか？
場合によっては、表面の研磨やクリーニングなど、再加工により黒い斑点を削除することができます。ただし、欠陥が内部または構造の完全性を損なう場合、部品を破棄する必要がある場合があります。
