射出成形における金型内部でのガス焼け不良の改善技術と成形システムの開発

取引先の自動車部品・化粧品容器メーカーから、新機種立ち上げ時の金型起工から量産までの大幅な時間短縮とコスト削減、量産時に不良品が発生しない安定生産による品質保証が求められている。製造現場ではガス焼け不良の発生に対し、対処療法や熟練工の勘に頼るケースが多くコスト高となっている。

金型設計段階でガス焼け不良が発生する場所を流動解析により特定し、効果的なガス排気機構の設置位置を検討した。樹脂の種類ごとにシリンダー温度と射出速度を変化させて実験し、バリが発生しないガスベントの形状と寸法を複数種の樹脂で試作してデータベースを作成した。さらに、特殊機構を持つ電動式射出成形機に不活性ガス噴射システムを組み込み、樹脂充填前に金型内部へ不活性ガスを充満させてから樹脂を注入する機構を設計し、成形条件や金型修正に頼らずに改善できることを検証した。

ガス焼け不良の原因となるガス排気位置とガスベント寸法を金型設計段階で特定できるようになり、金型修正や試作の回数が減った。1型あたり約200,000円のコスト削減と金型見極め期間の半減が見込まれ、新機種立ち上げ時のスピードアップにつながる。新機種の受注拡大や、システムのパッケージ化による同業他社への販売・技術提携も検討している。

成形システムについて特許申請を行い、生産性の評価と検証を継続したうえで、システムをパッケージ化し、同業他社へのシステム販売や技術提携・ライセンス契約を検討する。化粧品メーカーや自動車部品メーカーを通じた新機種の受注拡大を目指す。