充填バランス

Question

樹脂成形の基本で充填末端が同時に充填されることがあります。

充填末端の充填時間に差があるとどのような結果になるのでしょうか？

基本中の基本だと思いますが、回答していただきたいです。

Answer

形状によって様々な現象が考えられますが、たとえば既に充填された箇所にさらなる充填圧力が加われば、その箇所は過充填となり、バリや、圧力アンバランスによる反り変形を生じる可能性があります。また、多点ゲート等ではあるゲートから充填された樹脂が他のゲートから充填された樹脂に押し戻されるような現象(アンダーフロー)により美観を損なうこともあります。他にもいろいろ考えられますが、Moldflowをご使用(でしたよね?)でしたら、詳細についてはソフトのヘルプをご参照下さい。単なるソフトのヘルプではなく、成形不具合現象他についての説明がわかりやすく記載されており、大変お勧めです。あとは、実成形品との検証でデータベースを蓄積することです。CAE、特に流動解析においては解析結果の解釈力が全てですので(同じ解析結果に対し、対策は人によって十人十色的なところがかなりあります)、がんばって下さい。

> その部分において充填時では圧力が低くなることが考えられ密度が小さく
> なり、その結果体積収縮が大きくなり、ヒケにつながるのかな？と考えて
> いました。
上記解釈は間違っていないのでは？ただ、保圧で解消されるかどうかは成形品形状、ゲート・ランナー形状によって異なってくるかと思います。

> 圧力アンバランスの圧力はどの時点の圧力を評価すればいいのでしょうか？
充填解析における圧力分布で、充填過程での圧力損失がわかります。私の場合、この結果をゲート点数選定における一つの目安としています。
PVTを考慮した保圧解析まで行うのであれば、充填時の圧力分布が緩和されるのか、残留するのかが見えるかと思うので、より多くの情報が得られるかと思います。

> 現在はMPI5.1を使用しております。HELPが英語で記述されていますが、
> ご回答にある参照ページへはいかにしてたどりつけるでしょうか？

MPIとはうらやましいですね。私が使用しているのは設計者向けモジュールのMPAで、HELPは完全日本語化されています。MPIにも同様のHELPがあるのではと思っていましたが。。。
日本語のパッチは無いのでしょうか？
この辺についてはベンダーに問い合わせるのが一番です。

Answer

>>充填末端が同時に

何と何が動じにでしょうか？

>>充填時間に差

何と何の差でしょうか？

ぐたいてきに表してみてください

先ず製品中央にゲートがあり、つぎに円盤状の形状がありその円盤外周にに放射状のリブなどの突起がある成形品と仮定させていただきます。

放射状のリブ部分の1つがショートッショットする現象で宜しいようですが、

>>充填末端に樹脂が同時に到達する

あくまでも成形の理想状態であると思います。各部分の肉厚、各部分の冷却状態、PL面からの排気状態、等要因として、これらがリブ先端の状態が同一でなければ、「樹脂の同時到達」は有りません。他の要因として横型成形機の場合PL面は概ね垂直ですので樹脂の流入では重力による影響も有ります。（型の上下方向で樹脂の流れとして幾分の違いがあります）

>>到達時間に差が生じる場合、同時に到達する場合よりもどのような悪い結果
樹脂による型内圧の分布により、樹脂流入の早い部分よりバリが起こりやすくなります。又型内圧の掛かる違いにより樹脂の収縮率も違いがあり、程度はあれ偏肉します。
型内の空気（ガス）最終排出が樹脂の最終到達部に成りますのでガス焼けの起こる場所としても考えられます。

他にも沢山あると思います。

樹脂成形の充填バランスについて