プラスチック押出材で最も一般的な欠陥とその見分け方とは？

プラスチック押出成形は、パイプやプロファイルからパッケージングや自動車部品に至るまで、あらゆるものを生産する現代製造業の要です。しかし、この工程での欠陥は、製品の不具合、コストの増加、安全上の危険につながる可能性があります。

プラスチック押出成形品で最も一般的な欠陥メルトフラクチャー¹, 鮫肌²ダイスウェル、反り、フィッシュアイ、サージング、ボイド／エアトラップは、目視検査、寸法チェック、品質検査によって特定することができ、高品質なアウトプットを保証する。

これらの欠陥やその原因、検出方法を理解することは、メーカーが品質と効率を維持するために不可欠です。これらの問題を発見する方法、業界特有の影響、防止策を探るためにお読みください。

プラスチック押出材で最も一般的な欠陥とは？

欠陥 プラスチック押出³は生産に支障をきたし、製品の品質を低下させる可能性があるため、早期の特定が不可欠である。

最も頻度の高い欠陥には、溶融破壊、鮫肌、ダイスウェル、反り、フィッシュアイ、サージング、空隙／エアトラップなどがあり、それぞれに明確な特徴と原因がある。

メルト・フラクチャー

メルトフラクチャーは、波状または筋状の表面として現れ、多くの場合、ダイ内の過剰なせん断速度が原因である。のような高粘度ポリマーによく見られる。 高密度ポリエチレン⁴ 不規則な模様として見える。

サメの皮

鮫肌は、粗く隆起した質感として現れ、典型的には高い溶融圧力や冷却不良に起因する。これは小石状の仕上げに似ており、目視で発見することができる。

ダイ・スウェル

ダイスウェルは、ポリマーの弛緩により、押し出された製品がダイの寸法を超えて、多くの場合10-50%だけ膨張することで発生します。この問題を検出するには、製品を測定してください。

反り

反りは、不均一な冷却や応力によって生じる曲げやねじれを引き起こす。ストレートエッジやゲージを使用して形状の不規則性をチェックする。

フィッシュ・アイズ

フィッシュアイは、汚染や湿気によって引き起こされる小さな丸い表面欠陥である。見つけるには拡大が必要な場合がある。

サージング

サージングは、不均一な厚みや流れにつながり、一貫性のない加工条件につながります。ノギスや自動化システムで厚みをモニターする。

ボイド／エア・トラップ

ボイドとは、空気やガスが閉じ込められた内部の気泡やポケットのことです。透明な部品では目視で、また超音波検査でも検出可能です。

これらの欠陥を見抜くには？

欠陥を早期に検出することで、品質管理を確実にし、プラスチック押出成形における無駄を最小限に抑えます。

表面欠陥の目視検査、形状や寸法の問題の寸法検査、内部欠陥の品質検査を行い、押出成形の欠陥を効果的に発見する。

目視検査

表面にうねり（メルト・フラクチャー）、隆起（メルト・フラ クチャー）がないか調べる。鮫肌⁵)、または気泡(ボイド)。十分な照明が視認性を高める。

寸法検査

ノギスや直定規を使って製品を測定し、以下のことを確認する。 ダイスのうねり⁶ や反りなど、仕様に適合していることを確認する。

品質テスト

ボイドのような内部欠陥については、超音波検査や切断サンプルを用いて内部を検査する。

これらの欠陥が業界に与える影響とは？

押出成形の欠陥が与える影響は業界によって異なり、機能性、安全性、美観に影響する。

ボイドのような欠陥は医療機器を危険にさらし、反りは建築部品に影響し、表面の問題はパッケージングと自動車アプリケーションに異なる影響を与える。

医療業界

空洞やフィッシュアイは、チューブのような器具の無菌性や機能性を損ない、健康リスクをもたらす可能性がある。

建設業界

プロファイルの反りやダイスウェルは、構造を弱めたり、コンポーネントのアライメントを崩す可能性があるため、正確な制御が必要です。

包装業界

メルトフラクチャーのような表面欠陥は、視覚的アピールや印刷適性を低下させ、ブランド認知に影響を与える。

自動車産業

サージングまたは ボイド⁷ シールは漏れや故障の原因となり、車両の信頼性に影響を与える。

押出工程で欠陥が発生する主なステップとは？

押出工程には複数の段階があり、それぞれに潜在的な欠陥リスクがある。

欠陥は、プロセス条件や材料特性の影響を受けながら、材料の準備、溶解、ダイ押し出し、冷却の過程で発生する。

材料の準備

汚染された樹脂や湿った樹脂は 魚の目⁸ またはボイドがないこと。材料の純度と乾燥を確認する。

溶解と混合

混合不良や温度管理不良は、サージングやボイドの原因となる。スクリュー速度とヒート設定を最適化する。

ダイを通しての押し出し

剪断力が高いか、金型設計が悪いことが引き金となる メルトフラクチャー⁹ またはサメの皮。金型の形状と圧力を調整する。

冷却と凝固

不均一な冷却は反りの原因となる。ウォーターバスのような均一な冷却システムを使用する。

材料は欠陥の可能性にどう影響するか？

材料の選択は、プラスチック押出成形における欠陥発生に大きく影響する。

ダイを通しての押し出し

剪断力が高いか、金型設計が悪いことが引き金となる メルトフラクチャー⁹ またはサメの皮。金型の形状と圧力を調整する。

ポリエチレンのようなポリマーはダイスウェルが発生しやすく、PVCは過熱によるフィッシュアイのリスクがあるため、オーダーメイドの加工が必要となる。

ポリエチレン（PE）

体育、特に 高密度ポリエチレン¹⁰分子構造により、しばしばダイスウェルが発生する。金型設計を調整して補正する。

ポリプロピレン（PP）

冷却にムラがあるとPPが反ることがある。冷却プロトコルを一定にする。

ポリ塩化ビニル（PVC）

PVCは熱に弱く、劣化やフィッシュアイの原因となる。温度を正確にコントロールする。

欠陥の特定と予防に役立つ実用的なツールとは？

効果的なツールにより、メーカーは欠陥を効率的に検出し、軽減することができる。

検査チェックリストと工程最適化ガイドラインを使用して、欠陥を発見し、押出品質を向上させます。

検査チェックリスト

• 目視検査:融解骨折、サメの皮、魚の目を探す。

• 寸法検査:金型のうねりや反りを測定する。

• 社内テスト:ボイドには超音波を使用する。

プロセス最適化ガイドライン

• 適切なメルトフローレートの材料を選択する。

• せん断を減らすために金型設計を最適化する。

• 一貫した冷却システムを導入する。

関連技術はどのように欠陥を軽減するのか？

押出技術の革新は、不良率を低減するソリューションを提供する。

先進のダイ、新素材、自動検査システムは、欠陥を最小限に抑え、押出成形の成果を向上させるのに役立ちます。

高度な金型設計

最新のダイはせん断速度を下げ、溶融破壊や鮫肌を減少させる。

材料科学

特性を向上させた新しいポリマーは、欠陥感受性を低下させる。

検査技術

マシンビジョンとAIがリアルタイムで欠陥を検出し、品質管理を強化する。

結論

溶融骨折、鮫肌などの欠陥を特定し、対処する、 ダイスのうねり¹¹反り、フィッシュアイ、サージング、空洞/エアトラップなどの検査は、高品質のプラスチック押出成形品にとって非常に重要です。目視検査、寸法検査、品質検査によって早期発見が可能になる一方、工程の最適化や新技術によって予防策を講じることができます。これらの欠陥を理解することで、製造業者は業界を問わず、信頼性が高く、費用対効果の高い製品を提供することができます。