成形時に発生するバリの原因と対策は?

メンテナンス・劣化対策

~不良率を減らすための現場目線の徹底ガイド~

プラスチック成形現場において「バリ(フラッシュ)」の発生は、代表的な成形不良のひとつです。見た目が悪くなるだけでなく、組立や使用時の支障、手作業による修正工数の増加など、品質・コストの両面で大きな悪影響を及ぼします。

本記事では、プラスチック射出成形でバリが発生する主な原因とその具体的な対策を、金型設計・成形条件・メンテナンス・材料視点から徹底的に解説します。


バリとは何か?

バリ(英語では「Flash」)とは、金型の合わせ面や可動部分の隙間から、樹脂が漏れ出して固まった不要な突起物のことです。見た目や機能に支障をきたすことも多く、特に精密部品や組み付け部では致命的な問題になります。


【原因1】金型の合わせ面精度不良

問題の詳細

金型のパーティングライン(PL)の合いが悪くなっていたり、磨耗してすき間ができていると、そこから樹脂が漏れ出してバリが発生します。

対策

  • 金型の定期メンテナンス:型締め面の磨耗をチェックし、面直しを行う。
  • 製作時の高精度加工:初期製作段階で平面度や直角度を高精度に加工する。
  • 型締力に応じた構造設計:型締面積が小さいと圧力に負けて金型が開いてしまう。設計段階から型締力に耐える構造にしておく。

【原因2】射出圧力・速度の過剰

問題の詳細

樹脂を勢いよく流し込むと、金型の合わせ面から樹脂が押し出されてバリが生じます。特に高流動性材料(PPやPAなど)では顕著です。

対策

  • 射出圧力・速度の見直し:過剰な圧力を避け、充填完了後すぐに保圧に切り替える。
  • 金型内の流動解析:CAEシミュレーションを使って最適なゲート位置・ランナー形状を検討する。

【原因3】型締力の不足

問題の詳細

使用する成形機の型締力が製品サイズに対して不十分だと、成形中に型が開いてしまい、バリが発生します。

対策

  • 型締力を再設定:製品の投影面積と使用材料の充填圧力に基づき、必要な型締力を再計算。
  • 成形機の見直し:必要であればワンランク上の型締力を持つ成形機に変更。

【原因4】金型構造の不適切さ

問題の詳細

可動部(スライド、リフト)やインサート部のクリアランスが広い場合、そこからバリが発生しやすくなります。

対策

  • クリアランスを最小限に設計:スライドガイドやインサートピンは遊びを極力少なく設計。
  • ガスベントの適正化:エアーの逃げ道がなくて圧力が上がり、隙間からバリが出る場合がある。エアベントを適切に設ける。

【原因5】材料特性の影響

問題の詳細

一部の樹脂材料(高流動グレードなど)は、そもそもバリが出やすい性質を持ちます。また、リサイクル材は流動性が高くなることがあり注意が必要です。

対策

  • 材料の選定を見直す:バリの発生が許容されない場合は、やや粘度の高いグレードを選定。
  • 添加剤の確認:ガラス繊維入り材料などは成形性にクセがあるため、成形条件に合わせた調整が必須。

【原因6】金型や部品の劣化

問題の詳細

長年の使用により、型締面やスライド部分が摩耗・劣化してくると、樹脂の漏れが発生しやすくなります。

対策

  • 定期的な摩耗チェック:目視だけでなく、ピンゲージやシムなどを使ってクリアランスの変化を確認。
  • パーツ交換:スライドブロック、リターンピン、シャットオフ部品などは計画的に更新する。

バリ対策に「完璧」はない、だからこそ予防が大切

プラスチック成形におけるバリの発生は、複数の要因が重なって起きることが多いです。そのため、単に射出圧力を下げたり、型を磨いたりするだけでは根本的な解決にはなりません。

重要なのは、

  • 「どの部分にどのようなバリが出ているか」
  • 「どの条件やタイミングで発生するか」
    を現場でしっかり観察し、金型設計者・成形技術者・保全担当が一体となって改善していく体制を作ることです。

【まとめ】

バリの発生は成形品の品質低下だけでなく、人件費増加・納期遅延・クレーム増加など多方面に悪影響を及ぼします。

「なぜこのバリが出るのか?」を突き詰め、金型構造・材料・成形条件・設備メンテナンスすべてを見直すことが、品質向上とコスト削減の鍵です。熟練者のノウハウと最新の技術を融合し、再発防止の仕組みを作ることが、真の「現場力」と言えるでしょう。

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