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製品に混ざるゴミについて
- 成形機でPEの品物を成型している際に、黒いゴミが出てきて困っています。色変えもうまくいかず、アクリルの粉砕も多く使用してしまいます。シリンダーの磨耗が考えられますが、解決策を探しています。
- 200tの成形機2台でPEの成型をしていると、夜間に黒いゴミが出てきます。色変えも上手くいかず、アクリルの粉砕を多く使用してしまいます。シリンダーの磨耗が原因かもしれません。
- 成形機でPEの品物を200℃前後で成型していると、黒いゴミが3時間ほどで出てきます。色変えも上手くいかず、アクリルの粉砕の使用量も多いです。シリンダーの磨耗が考えられますが、シリンダーと材料の因果関係を知りたいです。
- プラスチック
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当社は射出製型機、押出機用 スクリュウ、シリンダーメーカですが、当方の観点から考えて見ますと、 １、 スクリュウデザインの樹脂への不対応 ２、 スクリュウ磨耗による、シリンダとの隙間増大による滞留部発生→焦げ付き が考えられます。一般的に射出製型機用スクリュウでは使用される樹脂の種類が多様になるためスクリュウデザインが押出機用スクリュウに比べて最大公約数的なデザインになっている場合が多いような感じがします。 また射出時にはスクリュウの回転が一時的に停止するため充填時間や冷却時間が比較的長い場合にはシリンダ内部において局所的樹脂温度の上昇がある事も考えられます。供給部→テ－パ部→計量部と滞留する事なく樹脂が溶けて金型に充填されれば問題はないのですが、テ－パ部での溶融が不完全のまま、計量部へ流れた場合、ふんずまりのような状態でテ－パ部のスクリュウ山頂部がシリンダ内径に押し付けられ異常磨耗（かじり）を生じる事があります。また、計量部でも、不完全溶融が原因で異常磨耗が生じることもあります。この場合でもシリンダの磨耗量はほとんどないのが一般的です（たまに、シリンダをホーニングしてオーバーサイズにすることもありますが）。ともに樹脂の溶融過程が不完全である→樹脂に対してのスクリュウデザインの不対応 、当然、ガラス繊維等高硬度の原料によるものもありますが １から２への経過が一般的だとかんがえられます。 これらに対して、通常スクリュウは １、山頂部のみ焼き入れ、硬質クロムメッキ（メッキ厚さ0.03ミリぐらい） ２、窒化焼入れ、（シリンダ内面と同じ、硬化層0.5ｍｍぐらい） の2種類が一般的であり、また、高硬度原料に対するものとしては １ＳＫＤ、焼き入れスクリュウ（表面だけでなく全て部位で硬度が上がります） ２山頂部のみ異種金属（硬度だけではなく、すべりが良い金属コロモロイ56など）を溶接するもの等があり、シリンダにかんしては 1窒化シリンダ、 また、高価に成りますが、 2遠心鋳造によるバイメタリックシリンダが効果的です。
光学部品を成形しているものです。 質問内容を見ますとコンタミ、黒ゴミだと思います。 パージ材（弊社はアサクリン、TADAZOU、タイクリンなど使用してます）を使用しての洗浄は軽症ならば取り除くことができます。しかしながらシリンダ内壁、スクリューの外径にしつこくこびりつくのが気になります（メーカではそのようなことは無いと言いますが・・・）。ガラスファイバー入りのものが多いため透明、白色樹脂には色替えに時間がかかるなどの問題もあります。 スクリューコーティングはがれの場合、はがれたところに溶融樹脂が付着、炭化ということもあります。スクリューの腐食も考えられます。この場合再コーティング（メッキ、TiＮ）か交換になりますね。 スクリューを分解してみて炭化しているところがあればまずどこの部分（計量部、圧縮部）が焼けているか確認しましょう。背圧が高すきる。計量回転が速すぎる。スクリューの圧縮比が高すぎる。ヒータノ容量がでかすぎるなどいろいろな要因があると思います。 また、炭化、酸化という原因に対して特記するなら窒素パージが効果あります。酸素があるから酸化するという概念で、ホッパー下に窒素を導入して窒素パージ、窒素置換してやればコンタミが発生しても黒く変色しません。樹脂を滞留させても多少は大丈夫です。 まず発生している原因を見つけましょう。
moriさんと同様な意見で、内容からしてコンタミで有ると推測します。 樹脂の受ける熱により、発生する物なので有る意味で仕方ないと思います。スクリュー等を交換されても皆無には成らないと思われます。 打開策は、 １，成形中断を行わない。 ２、成形中断時はパージ材を投入しシリンダー内樹脂を置換する 等です。パージ材はアサクリン等が良いと思います
いわゆるヤケと呼ばれているものですね。茶色から黒くなるのは、 樹脂の劣化によるものです。成形機に滞留部があって、そこに長 時間残留した樹脂が劣化し、剥がれてきて生じます。 対策案１．ヤケが出たらシリンダーを抜いてどこが変色している か確認する。そこが滞留部なので、滞留しない構造に変更する。 但し、滞留部は１カ所とは限らないのでモグラ叩きになってしま うかもしれません。 対策案２．ＰＥをヤケにくい材料に変更する。材料メーカーに相 談してください。但し、７日で出ていたものが２週間に延びると か、そういう程度だと思います。根本的な解決ではありません。 対策案３．１日の停止時に成形機が１５０℃ぐらいに冷えるまで 何回か空打ちする。熱履歴をたくさん受けた樹脂をなるべく出し てしまってから停止させようという発想です。樹脂が多少無駄に なりますが、コスト対効果はそこそこあると思います。 対策案４．週１回など期間を決めて定期的にスクリューを抜いて 清掃する。対策は完璧ですが、手間がかかりますね。 いろいろお試し下さい。
お礼
moriさんsugiさんありがとうございます。 パージ剤は、シリンダーの中に残るという話ですが、メーカーに問い合わせてみます。（でも、実際はどうなんでしょう？） 熱遍歴については、新たな発見なので、考えてみますが１２－１４個の多数個取りなので、ちょっと成型できるかどうか？ ・・・でも夜１２時過ぎてからの作業は、ちょっと無理があるかな？ もう少し様子を見ようと思います。