IMM工法

『IMM工法』は、繊維強化樹脂材料のウエルドラインの強度不足を解決する技術として２０１１年に完成しました。

この技術は射出圧縮技術の一部と捉え、圧縮の必要な箇所に間接的に圧縮や内部流動を行えることが特徴です。非常に高い圧縮力は高い保圧効果を生み、射出中に樹脂の内部流動を意図的に変化させることが可能です。

圧縮効果はヒケを抑え、高い寸法精度を生みます。
内部流動促進効果は繊維状強化樹脂のウェルドラインの強度を改善し、繊維配向を制御することが出来ます。

特にＩＭＭ工法は射出工程に依存することなく、独自の開発機械により高い精度で制御することで、ショット間のばらつきがなく、効果が安定的に得られます。

既存金型の改造にて対応する事が可能です。

【特長】
■肉厚・偏肉製品の寸法精度・ヒケ・変形対策
■ウェルドライン強度改善、繊維配向制御
■スライド駒構造等、対応出来る製品形状に自由度がある
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バリの発生要因は、金型に隙間が開いてそこへ樹脂が流れ込むことが
原因です。

金型に隙間が開く原因は、“金型の合わせが元々問題が在り、
隙間がある”“金型強度に問題が在り、樹脂圧で隙間が開く”など。

改善方法として金型に配慮した加工技術「IMP工法/IMM工法」を用いて、
バリの発生を抑制させる方法などがあります。

【成形条件】
■金型の合わせが元々問題が在り、隙間がある
■金型強度に問題が在り、樹脂圧で隙間が開く
■成形条件上、過度の射出圧力、射出スピードでの充填の結果、型締め圧力が
　負けてパーティングが開いたり金型プレートが曲がったりする

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

金型の寸法が製品に影響を与える仕組について説明いたします。

結晶性樹脂の収縮率は1％～2％程度であり、非結晶樹脂の場合は
0.2％～0.5％程度。

これを見ただけでも非結晶樹脂は寸法安定の面で優位である事が
お解り頂けると思います。金型寸法に対しての収縮が少ないという事は
金型の形状に近い形で製品が出来るということです。

それに対して結晶性樹脂の場合は収縮率が大きい事から製品寸法に
ばらつきが出てしまい易い材質といえます。成形業者によって同じ材質の
製品でも金型製作業者に指示する収縮率は違っている現状があります。

注意しなくてはならない点が材料メーカーより提示しています収縮率の
算定方法がごく一般的な成形を想定しての数値である点です。

肉厚な場合、複雑形状の場合は想定していない為、各成形メーカーが
独自にノウハウを蓄積しているか金型の寸法修正、成形条件だし等で
当社では対応しております。

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ウエルドラインとは、多点ゲートや製品に窓や穴の存在する製品で樹脂が
二手に分かれ再合流する時に、合わさった樹脂の表面が若干固化している
事から起こる現象です。

外観的な解消方法は、基本的に合わさる樹脂の表面の固化し難い条件を
作り出す事となります。

「成形条件では金型温度を上げて固化を遅らせる方法」などの方法では、
完全に消す事は出来ず、肉眼で見える程度のウエルドラインを消す事が
出来るということです。

完全に消すには樹脂温度と近い温度で金型を暖める必要があります。
この方法が「ヒート＆クール」です。金型を温めたままでは製品が
離型しませんので、金型を急速冷却することで生産をする方法です。

【肉眼で見える程度のウエルドラインを消す事が出来る方法】
■成形条件では金型温度を上げて固化を遅らせる方法
■射出速度を早く設定して表面の固化層を薄くする方法
■樹脂温度を高めに設定する方法
■樹脂圧を高めに設定する方法

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ボイドとは製品内部に発生する泡を指します。内部であることから
透明樹脂以外は外観上全くボイドの存在は解りません。

そのため見落としがちな不良ですが、強度面では不安定要素となります。

特に圧縮力に対してボイドは強度低下が顕著に現れます。

ボイドが発生する「射出された材料内に空気が既に入っている場合」の
原因には、樹脂が可塑化している時に混入する空気と可塑化している時に
発生するガス、水蒸気など、成形条件の調整などで改善いたします。

【原因と対策（一部）】
＜問題＞
■射出された材料内に空気が既に入っている場合
＜対策＞
■樹脂が可塑化している時に混入する空気と可塑化している時に発生するガス
　→水蒸気など成形条件の調整で改善
■スプール、ランナー、キャビ内に射出した時に巻き込む空気
　→成形条件の調整で直す事は限定的で、金型の改修が効果的

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樹脂は冷却固化工程で体積収縮を起こします。特に肉厚部の体積収縮率が
高いことが主たる要因です。

業界でスキン層と称されている製品表面の射出後早期に固化する層の事
ですが、製品が冷却工程を行っている条件下で、圧力損失が生まれる部位
では、表面の固化層が厚く、頑丈である場合、製品内部にボイドが発生。

逆に表面の固化層が薄く、軟らかい条件ではヒケが発生します。
また、ヒケとボイドが同時に起こることがあります。

ヒケを抑える対策としては成形条件と製品設計での対応となります。

【成形条件での対処法】
■樹脂の内圧を高める
■製品表面の固化層を厚くし、強制的にボイドを発生させる
■発泡材料を使い、内圧を下げない材料で成形する

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ソリには離型直後に変形する場合と、離型後徐々に変形する場合の
2種類があります。

原因は“冷却バランスの不均衡によるもの”や“内部応力の不均一”
“樹脂の射出時の流れ方向によるもの”です。

成形条件による対策として、特に放熱の悪い箇所の配慮し、金型の
冷却バランスを考慮して金型を作るなどの方法があります。

【ソリの発生原因】
■冷却バランスの不均衡によるもの
■内部応力の不均一によるもの
■樹脂の射出時の流れ方向によるもの

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シルバーストリークは「シルバー」と称され、樹脂製品の表面に
銀色のスジが出来る不良です。

原因として、可塑化工程において“樹脂内より発生するガス”や
“樹脂に巻き込まれる空気”、“射出工程で型内にて巻き込まれる空気”
がございます。

それに対して、設定樹脂温度を低めの設定やガスベント付きのシリンダーを
使い、ガスの発生を抑えるなどの方法で対策します。

【原因】
■可塑化工程において樹脂内より発生するガス
■可塑化工程において樹脂に巻き込まれる空気
■射出工程において型内にて巻き込まれる空気

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樹脂部品の強度UPは当社の研究テーマです。

プラスチック材に対して強度要求は材料や製品形状に依存するところが
多く、成形加工では高次元で行われてきませんでした。

製品設計での対策としては“補強リブを設ける”など、材料での対策としては
“強度要求に合わせた材料の選定する”など、成形での対策としては“ヒケ、
ボイドの発生しない製品を作る”などがあげられます。

【製品設計での対策】
■補強リブを設ける
■角部に大きめのアールを付ける
■金属をインサートして局部の強度を増す
■肉厚を適度に厚くする
■強度不足になりそうな箇所にはウエルドラインを設けない

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金型製作費を抑える方法は幾つかありますが、多くが金型製作会社に
任せっきりとなっている現実があります。

製品メーカーが任せっきりだというのであれば、まだしも、メーカーから
製作依頼を受けた成形業者が金型製作業者に丸投げする事は生産性や
品質に悪影響を与えるばかりか、技術の蓄積に繋がらず問題だといえます。

重要なポイントは依頼する金型製作業者の質です。寸法精度はもちろん、
成形性も考慮している金型の設計になっているか、金型は想定している
樹脂の特長を考慮しているか等、総合的なバランス感覚が大切です。

推奨する好適な方法は、製品設計から金型、成形までの事を考慮に入れて
設計を行う事です。

【イニシャルコストダウンを行う為には】
■金型製作を海外、特に中国で行う
■国内業者で合い見積もりを取って一番安い業者に依頼する
■頻繁にお願いしている業者に無理言ってお願いする

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今までのプラスチック部品の製作には経験と勘が必要でした。当社ではシミュレーションソフトウエアを駆使し、事前予想を行うことで起型後のトラブルを最小化します。
当社の強みはシミュレーションを単純に行うことではなく、
1.製品設計のチューニング(シミュレーションにより排出された結果をもとに問題箇所の洗い出しと対策)
2.金型の最適化(離型性・構造単純化・金型冷却・キャビ配置・ガスベント等)
3.成形性の向上(幅広い最適成形条件・加工速度向上)
4.難加工材料、例えばPPSUやPEEKなどに対応
これらにより総合的な品質安定と製造コスト低減を行います。

また、当社の独自技術である射出圧縮成形(IMP・IMM工法)により高い品質要求にお応え致します。
IMP・IMM工法で出来ることは、一般的な射出成形の材料や形状に対応できるうえで、
1.ヒケ・ソリの低減
2.桁違いの寸法精度
3.ボイド削減
4.ウェルドライン強度改善
上記を通常の成形と比較にならない効果を発揮し、繰り返し安定的に生産します。
新規製造先をお探しの方、当社の高い技術力を感じて頂きたく思います。お気軽にお問い合わせください （詳細を見る）

プラスチック射出成形品における開発には様々なトラブルに見舞われます。
その内容は様々ですが事前に対処できないと諦めていませんか？

プラスチック部品において多くの要求性能があり、設計者は要求を満足する製品形状であり、寸法を規定しています。
しかし、実際に起型し、試作を行う段階で多くの問題点に遭遇します。
その後、金型の修正等を経て要求に対応できるまで作りこんでいきます。この金型の修正や試作などに掛かる手間はとても無駄なことです。
中には全く満足することのできない製品も存在し、開発を断念するケースもあり、とてももったいないことです。

当社は樹脂製品の形状調整を行い安定した製品作りのサポートを行っています。
樹脂部品の設計に慣れていない方、設計に不安を感じている方のお手伝いを行います。お気軽にお問い合わせください。 （詳細を見る）