プラスチック金型のトライ｜初回から量産承認までの確認項目

射出成形金型のトライとは｜金型と成形条件を確かめる目的

金型トライでは、金型を成形機に取り付け、樹脂を充填して冷却し、成形品を取り出します。型の開閉や突出しの動作と、得られた成形品の寸法・外観・機能を評価します。

金型の寸法検査に合格していても、成形品が図面どおりになるとは限りません。樹脂が流れる状態や、冷えて収縮する量は、金型構造と成形条件の影響を受けるためです。実際に成形して、金型の修正や条件の調整が必要な箇所を調べます。

金型トライで確認する成形品・金型・成形条件

評価には、使用する樹脂グレードと成形品の要求仕様を明確にしておく必要があります。寸法公差、外観の許容範囲、組付けや機能の基準を用意し、何を合格とするかをそろえます。

不具合が出た場合は、成形品の状態と金型内で起きていることを結び付けて調べます。次の表は調べる対象の例であり、現象だけから原因を特定するものではありません。

成形機に入力した数値と、実際の樹脂の状態も区別します。例えば、シリンダーの設定温度が同じでも、成形機やスクリューの回転条件によって樹脂の温度は変わります。温度を上げ続けると樹脂が劣化する場合があるため、材料に適した範囲で条件を検討し、金型のゲートや空気の抜けも調べます。

初回トライから量産承認までの評価

初回は充填と取出しの状態を確かめ、測定できる成形品が得られたら寸法や外観を評価します。金型の修正や成形条件の変更を行った後は、改善したかった不具合が解消したかを確かめます。他の寸法、外観、組付けや機能に問題が生じていないかも調べます。

例えば、寸法修正後に特定のキャビティから取り出す成形品だけに傷が現れたと仮定します。変更後の金型・図面の版と成形条件を記録し、キャビティと採取時刻をそろえて、取出し前後の傷を観察します。修正した寸法の合否に加えて、離型時の動作、他の寸法、外観、組付けや機能を再評価します。

修正前後を比べるときは、測定方法と成形後の経過時間などをそろえます。ナイロンのように吸水によって寸法が変わる材料では、保管や測定時の状態も影響します。製品図面を変更した場合は、変更後の仕様に基づいて合否を判定し、旧仕様で測った結果と混同しないようにします。

量産前には、実際に使う金型・成形機・樹脂で連続成形したときの品質を評価します。測定結果を時間順に確認し、キャビティ間の差や、運転が続く間の寸法の変動を調べます。取出しが安定して行えるか、必要な品質と成形サイクルを両立できるかも評価の対象です。

評価する数量や時間、合格基準は、製品の要求と試験計画に応じて設定します。初回の試作品の合否と、連続成形中の品質の安定性は、評価を分けます。基準を満たさない項目がある場合は、修正と再評価を行い、その結果を確認してから量産へ進みます。

トライ履歴に残す項目

変更の効果を判断できるよう、金型・図面の版、成形機、樹脂グレード、成形条件、変更内容を記録します。それぞれの状態で作った成形品について、採取時点やキャビティと測定結果を対応させます。

条件表と検査結果が別々に保存され、対応が分からなくなると、どの条件で良品が得られたかを再確認できません。寸法評価では、測定までの経過時間や温湿度など、結果に影響する条件も残します。金型や図面を改訂した場合は、変更前と変更後の結果を区別して追えるようにします。