第26-1章 収縮と反り

なぜ起こるのか？

収縮は射出成形工程につきものである。収縮が発生するのは
ポリマーの密度は、加工温度から周囲温度まで変化する。
(比体積（pvT図）参照）。射出成形の際、収縮率の全体的な変化と部品断面の変化により、内部応力が発生します。これらのいわゆる残留応力（残留応力参照）は、外部から加えられる応力と同様の影響を部品に及ぼします。成形中に誘発される残留応力が高い場合
部品の構造的完全性に打ち勝つのに十分なほど、部品は排出時にゆがむ。
外部からの使用荷重によって、金型や亀裂から。

収縮

成形されたプラスチック部品の収縮率は、加工温度と周囲温度で測定した場合、体積比で20％にもなる。結晶性材料や半結晶性材料は特に熱収縮を起こしやすく、非晶性材料は収縮が少ない傾向にある。結晶性材料を転移温度以下に冷却すると、分子がより整然と配列し、結晶子が形成される。一方、非晶質材料の微細構造は相変化しても変化しない。この違いにより、結晶性および半結晶性材料は、融解相と固相（結晶相）の間の比容積（ ）の差が大きくなる。これを図1に示す。冷却速度もまた、結晶および半結晶材料の急冷pvT挙動に影響することを指摘しておきたい。

図1. 非晶性ポリマーと結晶性ポリマーのpvT曲線と、加工状態（A点）と室温・大気圧状態（B点）での比容積の変化。比容積は圧力が高くなるにつれて減少する。

部品が過度に収縮する原因

許容レベルを超える過度の収縮は、以下のような 要因によって引き起こされる可能性がある。いくつかの加工パラメータと部品厚みに対する収縮率の関係を図2に模式的にプロットした。

- 低噴射圧
- パック保持時間または冷却時間が短い
- 高融点
- 高い金型温度
- 保持圧が低い。

部品の収縮による問題

体積収縮が補正されないと、成形品内部にヒケやボイドが発生します。部品の収縮を制御することは、部品、金型、および工程設計において、特に厳しい公差が要求される用途では重要です。ヒケやボイドにつながる収縮は、充填後にキャビティを詰めることで低減または排除できます。また、金型設計では、部品寸法に適合させるために収縮を考慮する必要があります。C-MOLDによって予測される部品の収縮は、適切な金型設計のための有用なガイドラインを提供します。