用語解説：射出成形品の「糸引き不良」とは？原因と対策を分かりやすく解説
射出成形の現場でよく見られる成形不良の一つに、「糸引き」があります。
糸引き不良が発生すると
成形品に樹脂カスが付着する
金型に樹脂が付着する
ゲート周辺の外観不良につながる
金型の清掃頻度が増える
自動成形で搬送トラブルが発生する
金型の合わせ面などに異物が入り、型締め不良につながる
など、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。
今回は、射出成形における「糸引き」がなぜ発生するのか、その原因と対策について分かりやすく解説します。
1．糸引きとは？
糸引きとは、射出成形機のノズルや金型のゲートなどから、溶融した樹脂が細い糸状になって引き伸ばされる現象です。
射出が終わって金型が開くときや、ノズルが金型から離れるときに発生することがあります。
イメージとしては、熱いチーズを引っ張ったときに「びよーん」と糸を引く状態に近いものです。
溶融樹脂には粘りがあるため、樹脂が十分に固まっていない状態で引っ張られると、切れずに伸びてしまいます。
2．なぜ糸引きが発生するのか？
糸引きの大きな原因は、簡単に言えば、
「樹脂が固まりきっていない」
ことです。
射出成形では、ペレット状の樹脂を加熱して溶かし、金型へ射出します。
その後、金型の中で樹脂を冷却・固化させます。
しかし、ノズル先端やゲート周辺の樹脂がまだ柔らかい状態で、金型やノズルが動くと、樹脂が引っ張られて糸を引いたり、重力によって垂れたりします。
そのため、原因を大きく分けると、
① 樹脂温度が高すぎる
② 樹脂の圧力が高すぎる
③ 樹脂が十分に固化していない
④ ノズル・金型の構造に問題がある
⑤ 樹脂そのものの性質
などが考えられます。
3．原因①：樹脂温度が高すぎる
最も分かりやすい原因の一つが、樹脂温度の上昇です。
樹脂は温度が高くなるほど一般的に粘度が低下し、流れやすくなります。
例えば、冷たい油と温めた油を比べると、温めた油の方がサラサラして流れやすくなります。
樹脂も同じように、温度が高くなると流動性が高くなります。
その結果、ノズル先端の樹脂が垂れやすくなったり、ノズルが金型から離れる際に樹脂が糸を引きやすくなったりします。
対策
まずは、
シリンダー温度
ノズル温度
金型温度
実際の樹脂温度
などを確認します。
ただし、単純に温度を下げればよいとは限りません。
温度を下げすぎると、充填不足やウェルド、圧力上昇など別の成形不良につながる可能性があります。
そのため、成形可能な温度範囲の中で適正化することが重要です。
4．原因②：射出圧力・保圧が高すぎる
射出成形では、スクリューによって溶融樹脂を金型へ押し込みます。
このとき、樹脂に高い圧力がかかっています。
成形終了後もノズル付近に圧力が残っていると、その圧力によって樹脂がノズル先端から押し出されることがあります。
これを残圧として考えることができます。
例えば、注射器の先端を押している状態でキャップを外すと、中の液体が飛び出します。
射出成形機でも、ノズル内部に樹脂を押し出す力が残っていれば、射出終了後に樹脂が出てくる可能性があります。
対策
保圧を必要以上に高くしない
保圧時間を適正化する
射出終了後のスクリュー位置を確認する
サックバック量を調整する
などの方法があります。
5．原因③：サックバック量が適切でない
糸引き対策として重要なのが、サックバックです。
サックバックとは、射出終了後にスクリューを少し後退させる動作です。
スクリューを後退させることで、ノズル先端方向へ押し出そうとする樹脂の圧力を逃がし、樹脂がノズルから出てくるのを抑えます。
イメージとしては、歯磨き粉のチューブを少し押した後、先端から力を抜くために少し戻すようなものです。
サックバック量が少なすぎると、ノズル内に圧力が残り、鼻タレや糸引きが発生しやすくなります。
一方で、サックバック量が多すぎると、樹脂に空気が混入したり、計量時の安定性が悪化したりする可能性があります。
そのため、
「多ければ多いほど良い」わけではありません。
樹脂や成形条件に合わせて適正値を設定する必要があります。
6．原因④：ノズル形状・金型との相性
糸引きは、成形条件だけではなくノズルや金型の構造にも影響されます。
例えば、ノズル先端に樹脂が溜まりやすい形状になっている場合、射出後に残った樹脂が糸引きの原因となることがあります。
また、ノズルと金型の接触状態が適切でない場合、樹脂漏れが発生する可能性もあります。
そのため、
ノズル先端の形状
ノズルとスプルーブッシュの接触
ノズルR
スプルー形状
ゲート形状
などを確認することも重要です。
特に金型交換後に突然糸引きが発生した場合は、成形条件だけでなく金型側も確認すると原因を見つけやすくなります。
7．原因⑤：樹脂の種類による違い
樹脂によっても糸引きの発生しやすさは異なります。
これは樹脂ごとに、
粘度
溶融温度
冷却による固化のしやすさ
弾性
流動性
などが異なるためです。
例えば、粘度が低く流れやすい樹脂では、条件によってはノズルから垂れやすくなります。
また、ガラス繊維などのフィラーを含む樹脂では、一般的な樹脂とは異なる流動特性を示すことがあります。
したがって、
「別の樹脂では問題なかったから、この条件でも大丈夫」
とは限りません。
樹脂を変更した場合には、改めて適切な温度・圧力・サックバック条件を確認することが重要です。
8．糸引き・鼻タレが発生したときのチェックポイント
実際の成形現場では、原因を一つずつ切り分けていくことが重要です。
例えば、次のような順番で確認するとよいでしょう。
STEP 1 樹脂温度を確認
設定温度が高すぎないか確認します。
特にノズル温度が高すぎないかを確認します。
STEP 2 成形条件を確認
射出圧力、保圧、保圧時間などを確認します。
必要以上に高い圧力をかけていないか確認します。
STEP 3 サックバックを確認
サックバック量が少なすぎないか確認します。
少しずつ変更して、糸引き・鼻タレが改善するか確認します。
STEP 4 ノズル・金型を確認
ノズル先端、スプルーブッシュ、ゲート周辺に樹脂が付着していないか確認します。
STEP 5 樹脂を確認
樹脂変更後に発生したのであれば、樹脂の流動性や成形温度の違いを確認します。
9．単純に「温度を下げる」だけでは解決しない
糸引きが発生したとき、
「とりあえず温度を下げてみよう」
と考えることがあります。
もちろん温度調整は有効な対策の一つですが、温度を下げすぎると、
充填不足 → 保圧不足 → ウェルド強度低下 → 外観不良
など、別の問題が発生する可能性があります。
重要なのは、
糸引きだけを無くすのではなく、成形品全体の品質を維持しながら原因を取り除くこと
です。
例えば、
「樹脂温度を少し下げる」
「サックバックを適正化する」
「保圧条件を見直す」
「ノズル・スプルー形状を確認する」
といった複数の条件を組み合わせて最適な条件を探します。
10．まとめ
射出成形における「糸引き」は、ノズルやゲート周辺の溶融樹脂が、固化する前に伸びたり垂れたりすることで発生します。
主な原因として、
・樹脂温度が高すぎる
・射出圧力や保圧が高すぎる
・ノズル内に圧力が残っている
・サックバック量が適切でない
・ノズルやスプルー形状に問題がある
・樹脂そのものの流動特性
などが考えられます。
特に重要なのは、
「樹脂がなぜノズルから出てくるのか？」
という視点で考えることです。
「温度」「圧力」「固化」「形状」の4つの視点から原因を整理すると、問題を切り分けやすくなります。
また、糸引きは単なる外観不良だけではありません。
樹脂カスが金型に付着すると、金型メンテナンスの負担が増加します。自動成形ラインでは、付着した樹脂が製品や設備に影響して、成形の安定性を低下させる可能性もあります。
そのため、発生した場合には単純に「樹脂を拭き取る」のではなく、
「なぜ樹脂が垂れているのか？」
を考え、成形条件・材料・金型構造を含めて原因を確認することが重要です。
糸引き・鼻タレを適切に抑えることは、成形品の品質安定だけでなく、金型メンテナンスの削減や自動成形の安定化にもつながります
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