成形品の型開き時の反りに関して

質問

お世話になります。

射出成形によって作成された成形品は少なからず反る（変形する）と
思うのですが、この反るという原理についてご教授頂きたく存じます。

型開き時に反った形状で取り出されますが、

この反り量は、金型内での充填、保圧、冷却の過程で
決定（比容積の変化度合いから）されたものが、
そのまま現れるのでしょうか？

または、金型内での充填、保圧、冷却の過程で
決定（比容積の変化度合いから）されたものが、
型開き時の成形品のヤング率によって抑制（ヤング率が高い場合反りにくい）
されたりするのでしょうか？

ある物体がある温度まで変化する際には、線膨張係数と温度変化によって
反り量が決定されると思います。この場合はヤング率（硬さ）は
反り量に影響を与えません。

つまり、型開き時の反り量が上記のようにヤング率（硬さ）と
無関係であるのかどうかをご教授頂きたいです。

どうぞ、よろしくお願い致します。

回答No.2

noname#230359

離型時のそりや変形の原因はさまざまだと思います。回答(1)さんと同様
金型の冷却による成形品の組織ムラが生じたり、成形品の構造上冷却ムラが
出易かったりする場合に発生すると考えます。組織ムラにより応力が残留す
る場合はそりや変形が現れます。ヤング率は応力とひずみに関与します。
内部応力がある場合に変形するのであって、ヤング率は変形に当たっての間
接要因です。多くは型構造を改善することで修正できます。下記を参考に見
直してください。

ラフな話しではありますが、内部応力＝ヤング率×(反りの)ひずみ　と考え
られます。つまり　変形を起こすひずみ＝内部応力/ヤング率　です。
変形量はヤング率に反比例します。
とは言え、離型時に内部応力が残留していないことが望ましいと思います。

成形品の構造によっては内部に応力やひずみが残る場合もあると思います
が、表面近傍の場合は型開き後の反り量になって現れると考えるのが、自然
だと思います。

参考URL：

http://koza.misumi.jp/mold/2008/08/374.html

お礼

御回答ありがとうございます。

型開きまでの間は、成形品は型内にあるため自由に反ることが
できず、型開きと同時に応力が解放されると考えると、
型開き時の反り量は、型開き時のヤング率に依存すると
考えていいのでしょうか？

御回答よろしくお願い致します。

御回答ありがとうございます。

実際には残留応力が残らないように設計や成形を行うことを
心がけなければならないと思います。
そのためにも、この度は型開き時の反りを理論的に
説明できるよう質問させて頂いております。

もし平板をキャビ温度50℃コア温度60℃で成形すると、
金型内での成形時からひずみが発生すると思います。
しかし、このひずみは型内なのでそのまま反りにならず、
残留応力として残ってしまいます。

それが型開き時には、残留応力/ヤング率　として
反ってしまうのでしょうか？

それとも型内で発生するひずみ量がそのまま
型開き後の反り量になってしまうのでしょうか？

度々の質問大変申し訳ございません。

回答No.1

noname#230359

そりの原因はいくつもあります、成形条件による物、リブなど形状的に発生する物、金型温度の差による物といろんな事が上げられます。多くの場合は金型の冷却による温度差からくるものと思われます。又、成形収縮率の大きな物にも発生しやすいです。おっしゃられているヤング率（硬さ）は大きく関係しているとは思えません。そりが発生した場合には金型温度に差を付けてみてそりが大きくなるか、小さくなるかを確認して大きくなっているようで有れば、金型の温度差を逆にするとそりは小さくなります。そりの修正にはいつもこの方法でやっています。