液体シリコーン成形の破裂エッジの理由は何ですか？

液体シリコーン（LSR）成形プロセスにおける「バリ」または「バリ発生」は、一般的な品質問題です。これは金型のパーティングライン、エジェクターピン穴、スライドコアの隙間などに、製品設計の輪郭を超えた薄いシリコーン層が形成されることを指します。この問題は通常、単一の原因ではなく、金型、成形プロセスパラメータ、および材料の3つの相互作用によって発生します。

以下は、液体シリコーン成形におけるバリ発生の主な原因と対応する解決策です：

一、金型要因（最も一般的な原因）

金型加工精度の不足

原因：パーティング面（合わせ面）に加工誤差、平面度不足、摩耗や損傷がある。上下金型が完全に密着できず、微小な隙間が存在し、シリコーンが射出圧力でこれらの隙間に押し込まれてバリを形成します。

解決策：金型加工精度を向上させ、パーティング面の平面度と表面粗さを確保します。摩耗した金型は、パーティング面を再研磨する必要があります。

金型設計の不適切

原因：パーティング面の選択が不適切、金型のガスベントが深すぎるか広すぎる、エジェクターピンやスライドなどの可動部品のクリアランスが大きすぎる。

解決策：パーティング面を適切に設計し、バリが発生しにくい位置を選択します。ガスベントの深さと幅は非常に重要です。低粘度のLSRの場合、ガスベントの深さは通常0.005～0.015mmに制御する必要があります。深すぎると材料の逃げ道になります。エジェクターピン、スライドとコアの間のクリアランスは厳密に管理し、通常0.02mm以下に抑えます。

金型の汚染または損傷

原因：パーティング面にほこりやシリコーン屑などの異物があり、型締め不良を引き起こす。または金型がぶつかって小さな欠けが生じている。

解決策：毎ショット前にパーティング面を徹底的に清掃します。金型を定期的に保养およびメンテナンスします。

二、成形プロセスパラメータ

射出圧力が高すぎる

原因：これは最も直接的なプロセス原因です。過度の射出圧力は、金型を「無理にこじ開ける」ようにシリコーンをすべての微小な隙間に押し込みます。

解決策：製品の充填不足やヒケがないことを保証しつつ、可能な限り低い射出圧力を使用します。「低速-中速-高速」の多段射出を採用して、充填と圧力のバランスを取ることができます。

型締力不足

原因：機械の型締力が射出圧力によって発生する金型内圧力に打ち勝つことができず、金型がわずかに押し開かれ、バリが発生します。

解決策：型締力を適切に高めます。理論的には、型締力は射出圧力がキャビティ投影面積にかける総力を上回る必要があります。

材料温度または金型温度が高すぎる

原因：材料温度が高すぎるとシリコーンの粘度が著しく低下し、流動性が極めて良くなり、微小な隙間に入り込みやすくなります。金型温度が高すぎると加硫速度が速くなり、排気段階で架橋が始まり、隙間に挟まって薄いバリを形成します。

解決策：加硫効率と流動性を確保しつつ、過度な温度を避けるように温度設定を最適化します。

ショットサイズが多すぎる

原因：ショットサイズ（加硫後の製品体積とランナー体積の合計がキャビティ容積を超える）が多すぎると、金型内圧力が急激に上昇し、金型を押し開いてバリが発生します。

解決策：ショットサイズを正確に制御し、計量システムを使用して材料量の正確性を確保します。

三、材料要因

シリコーン粘度が低すぎる

原因：使用するLSR材料自体の粘度が非常に低く、水のように浸透性が極めて高く、金型のシール性に非常に高い要求があります。

解決策：金型を改善できない場合は、やや粘度の高いグレードに変更することも検討します。

シリコーンバッチの不安定性

原因：異なるバッチの材料では、レオロジー特性に微妙な差異が存在する可能性があります。

解決策：品質の安定した大手ブランドのサプライヤーを選択し、受入検査を徹底します。

まとめとトラブルシューティング手順

バリ問題が発生した場合は、以下の順序で調査することをお勧めします：

最初に金型を清掃して検査：これが最も迅速で直接的な手順です。アルコールと無塵布でパーティング面を徹底的に清掃し、目視で確認できる損傷や摩耗がないか確認します。これが最も一般的な問題の原因です。

プロセスパラメータの最適化：射出圧力と射出速度を優先的に低減します。型締力を適切に高めます。材料温度と金型温度を微調整し、5～10℃下げて効果を確認します。

材料の確認：新しいバッチや異なるグレードの材料に変更していないか、粘度が低すぎないかを確認します。

最終手段 — 金型修正：上記の方法がすべて無効な場合、金型自体の問題（ガスベントが深すぎる、パーティング面が平坦でない、クリアランスが大きすぎるなど）がほぼ確定し、金型職人による修正と修理が必要です。

要するに、LSRのバリ問題を解決することは体系的な作業であり、「金型-プロセス-材料」の3次元から総合的に分析と調整を行う必要があり、その中でも金型の精度と状態が決定的な要因となることが多いです。