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CAEが無かった時代、成形はどうしていたのか

CAEのイメージ画像

現在の射出成形では、CAE(Computer Aided Engineering)を用いた流動解析が当たり前になっています。

ゲート位置を決める時も、

  • 樹脂がどのように流れるか

  • どこでウェルドが発生するか

  • どこにガスが溜まるか

  • 反りがどの程度発生するか

を事前にシミュレーションできる時代です。

しかし、今ほどCAEが普及していなかった時代、成形現場はどのように製品を立ち上げていたのでしょうか。

実はそこには、現代では想像できないような“経験と勘の世界”がありました。


「まず成形してみる」が基本だった時代

現在の製品開発では、

  • 3Dモデル作成

  • CAE解析

  • 問題予測

  • 金型検討

という流れが一般的です。

しかし昔は、解析ソフト自体が高価であり、導入している企業も限られていました。

そのため、

「実際に流してみないと分からない」

というのが当たり前でした。

金型完成後、まず試作成形を行い、

  • ショートショット

  • バリ

  • ヒケ

  • ウェルド

  • ガス焼け

などを確認しながら、現場で少しずつ条件を追い込んでいく。

まさに“実物で解析する時代”だったのです。


ベテラン成形技能者の「感覚」

特に興味深いのは、当時のベテラン技能者たちが持っていた独特の感覚です。

例えば、

「今日は樹脂の流れ方が重い」

「この音はガスが噛んでいる」

「保圧が入りすぎている音だ」

など、機械の“音”や“振動”で状態を判断することがありました。

射出成形機ミニ多リングシステムの画像

現在では、

  • 樹脂圧力波形

  • キャビティ圧センサー

  • モニタリングシステム

などで数値管理される部分を、当時は人間の感覚で見極めていたのです。

もちろん、これは単なる精神論ではありません。

長年同じ機械を触り続けることで、

  • スクリュー回転音

  • 油圧作動音

  • 型締め音

の微妙な違いから異常を察知していたのです。

ある意味では、人間そのものが“センサー”でした。


ゲート位置も「経験」が頼り

CAE:流動解析の様子

現在ではCAEを用いて、

  • 圧力損失

  • 流動長

  • フローフロント

  • エアトラップ

などを解析しながらゲート位置を決定します。

しかし昔は、基本的に経験則が中心でした。

例えば、

  • 「厚肉部から流す」

  • 「最終充填部を逃がす」

  • 「長手方向へ流す」

といった、現場で積み重ねられたノウハウをもとに設計が行われていました。

もちろん、すべてが上手くいくわけではありません。

実際に成形してみると、

「思ったより流れない」

「ここでウェルドが出た」

「予想外の場所でガス焼けした」

ということも珍しくありませんでした。

そのたびに、

  • ゲート追加

  • ベント加工

  • ランナー修正

などを繰り返していたのです。

現在であれば、解析画面上で数分で確認できる内容を、実際の金型加工で対応していたわけです。

「とにかく圧力を上げる」時代

ショートの改善方法

昔の成形現場では、

「ショートしたら圧力を上げる」

という考え方も珍しくありませんでした。

もちろん、これは間違いではありません。

射出圧力を上げれば流動長は伸びるため、充填不足は改善しやすくなります。

しかしその一方で、

  • バリ

  • ガス焼け

  • 金型負荷増加

などの問題も発生します。

現在ではCAEを使い、

  • 流路抵抗

  • ゲートバランス

  • エア溜まり

を事前に検証できます。

つまり現在は、「なぜ流れないのか」を解析できる時代なのです。

昔は結果を見ながら調整していましたが、今は“原因”を予測できるようになったと言えます。

それでも成形できていた理由

ここで不思議に思うかもしれません。

「そんな時代でも、本当に量産できていたのか?」

答えはYESです。

むしろ、日本の成形技術が世界的に高く評価される礎は、この時代に築かれたとも言えます。

現場には、

  • 樹脂のクセ

  • 金型の呼吸

  • 温度変化

  • 湿度影響

まで感覚的に理解している技能者が存在していました。

例えば、

「今日は雨だから流れが違う」

「この材料は朝イチだと安定しない」

といった判断を自然に行っていたのです。

現在ではIoTやAIによって数値化されつつある内容を、当時は人が経験で補っていました。


CAEは「職人技を見える化した技術」

CAEは非常に便利な技術です。

しかし、CAEがゼロから答えを生み出したわけではありません。

もともと現場には、

  • なぜウェルドが出るのか

  • なぜ反るのか

  • なぜ流れないのか

を経験的に理解していた人たちがいました。

その膨大な経験則を、

  • 数値化

  • 可視化

  • 再現可能化

したものが、現在のCAE技術とも言えます。

つまり、現代の解析技術の土台には、昔の成形現場で培われた知恵と経験が存在しているのです。

最後に

現在の射出成形は、

  • CAE

  • センサー

  • AI

  • IoT

などにより、非常に高度な時代へ進化しています。

しかしその一方で、昔の現場には、

「機械の音で異常を察知する」

「流れ方を感覚で読む」

という、人間ならではの技能が存在していました。

現代技術が進化した今だからこそ、かつての“職人の感覚”には学ぶべき部分が多いのかもしれません。

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