射出成型について質問です。 成形条件(温度、保圧など)と成形品物性の関係について知ってる範囲でいいので教えてくださ…

Question

射出成型について質問です。

成形条件(温度、保圧など)と成形品物性の関係について知ってる範囲でいいので教えてください。

よろしくお願いいたします。

Answer 1

実を言うとこの質問は、す～ごく難しいお話になってしまいま
すので簡単に。

まず、物性というと普通は物理的性質になってしまいますから、
恐らく機械特性についてお知りになりたいのかと思います。

特性には、物理的性質、機械的性質（機械特性）、成形性、
電気的性質、熱的性質、化学的性質などの他、燃焼性、
機械加工性などに分ける事ができます。

物理特性：比重・吸水率・比容積など
機械特性：引張強さ・曲げ強さ・引張り強さ・硬度（ロックウエル）など
成形特性：樹脂温度・収縮率・成形難度など
電気特性：耐アーク性・絶縁破壊強さなど
熱的特性：熱伝導率・熱膨張係数・荷重たわみ温度（熱変形温度）など
化学特性：耐薬品性・耐有機溶剤性など

次に、成形条件とは大きく分けて「射出」「時間」「温度」「計量」「動作」
に分ける事が出来ます。

射出：射出速度・射出圧力・保持圧力・切替位置など
時間：射出時間・冷却時間・保圧地間など
温度：シリンダー温度・金型温度・乾燥温度など
計量：計量値・スクリュー回転・背圧など
動作：型開閉・突き出しなど

この中で、機械的特性に最も影響を与える可能性のあるものが、
「時間」「温度」条件であり、すなわち「熱履歴」です。
過剰な熱量は「熱劣化」を生じます。

熱劣化＝分子量低下：これを分解と呼びます。

結晶性樹脂の場合は影響を大変受け安いのですが、特にPBTなど
は顕著です。

熱履歴は材料乾燥（温度・時間）、樹脂設定温度、滞留時間（射出
時間＋保圧時間＋冷却時間＋取出し時間＝1サイクル時間）が主な
ところですが、熱が発生するところは全て熱履歴になりますので、厳密に
言うと、摩擦熱なども考慮しなくてはなりません。（射出・金型内など）
また、金型のガス逃げ効率が悪い場合、内部温度が上昇します。
（圧縮熱）

熱劣化させれば特性にどういう影響を与えるかは充分にご想像できると
思います。

な～んか難しくなってしまいました（汗）少しはご理解いただけましたか？

結論としては、

「成形条件」は成形品の特性に大きな影響を与える。
それは「熱履歴」である。
その結果、樹脂は劣化し最悪の場合、分解を引き起こす。と言う事です。

Answer 2

通常の成形では成形条件による樹脂自体の物性の違いは殆どないと思います。

ただし、温度、圧力では製品の残留応力（結晶性樹脂の場合）のひずみによる強度差は見受けられます。