ガス吸引で不良低減｜金型ガス吸引装置 | MAG

商品コード：a00031

ガス吸引経路を加工するだけ！大がかりな工事不要

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商品特徴
レビュー

＼金型のガストラブル、こんな課題はありませんか？／

ガス焼け・ショートショットが頻発し生産が中断する
金型表面にガスが付着してメンテナンス頻度が増えている
ガス抜きピンや型構造の改造では解決しきれていない

ガスが付着した金型

解説員

プラスチック成形では、樹脂の「乾燥」「溶融」「射出」の各工程でガスが発生します。このガスが金型内に持ち込まれることで、ガス焼け・ショートショットといった不良や、金型表面へのガス付着によるメンテナンス頻度の増加が起こります。ガスは成形工程の全過程で発生するため、金型まで到達したガスを直接吸引・除去することが有効的な対策となります。

そこでおすすめしたいのが

金型ガス吸引装置
MAG

成形機の型閉完了から充填完了までの間、金型内のガスをエゼクター方式で自動吸引する装置です。コンプレッサエア・成形機信号・100V電源の3つだけで稼働。ガス焼け・ショートショットを抑制し、金型へのガス付着を低減することでメンテナンス周期を延ばします。

金型で起きるガス問題とは？発生メカニズムと対策の重要性

品質と生産性を揺るがすガストラブル

プラスチック成形におけるガストラブルは、成形不良の発生や金型メンテナンスの増加といった厄介なトラブルを招く要因のひとつです。樹脂は乾燥工程、溶融時、そして射出・充填の過程で過熱されることにより、ガスが発生します。このガスが金型に滞留すると「ガス焼け」や「ショートショット」などの成形不良につながり、安定した生産を妨げる要因となってしまいます。

その対策として、多くの金型では設計段階からガスベント（排出機構）が設けられ、ガスの逃げ道を確保する工夫が施されています。しかし現場では、「ガスベントがあるのに、ガスが十分に抜けない。」「ガス焼けを避けるための、こまめなメンテナンスによる負担が大きい。」といった声が少なくありません。ガスが抜けきらず滞留したままだと、成形不良の発生だけでなく、頻繁なメンテナンスによるチョコ停が増え、結果として生産性が大きく低下してしまいます。

ガスの発生メカニズム

プラスチック成形におけるガスは、ひとつの要因だけで発生するものではありません。樹脂の状態、成形条件、金型設計など、複数の要素が重なり合うことで生じます。

◆ ガスが発生する主な要因

① 樹脂に残った水分が蒸発する

乾燥不足の樹脂には、微量の水分が残ります。この水分が溶融時や加熱時に蒸発し、水蒸気としてガス化します。

② 樹脂中の揮発性成分・添加剤の蒸発や分解

樹脂に含まれる添加剤や再生材の劣化成分は、加熱されると揮発・分解しガスを発生させます。また、溶融温度や金型温度が高すぎたり、滞留時間が長かったりすると、樹脂そのものが熱分解してガス量が増えることもあります。

③ 金型内の空気が圧縮される

射出時、溶融樹脂が金型に充填される過程で、金型内に残った空気が逃げきれずに圧縮される場合があります。ベントが不十分だったり、詰まっていたりすると、圧縮空気が高温になり「ガス焼け」や「ショートショット」の原因となります。

ガス焼け

ショートショット

◆ ガスが滞留してしまう理由

本来、金型にはガスを逃がすためのベントが設けられていますが、次のような理由で十分に機能しないことがあります。

解説員

ガスは流入してくる樹脂に押し出されるようにしてガスベントから金型外に排出されます。

① ベントの排気能力が不足している

製品形状・流動末端の構造によっては、設計上のベントでは十分にガスを排出しきれない場合があります。

② ガスが冷えて固化し、ベントが詰まる

発生したガスは冷えると固化しやすく、ベント内部に付着して通気を妨げます。気体の状態なら抜けやすいガスも、固化してしまうと微細な隙間をふさぐ汚れとなり、ガス抜けが急激に低下します。

ガスが正常に排出されている状態

固化したガスがベントに付着した状態

◆ ガス滞留がもたらす悪影響

金型内でガスが滞留すると、まず金型内への付着や固化が進み、ベントがふさがるにつれ、さらにガスが抜けにくい状態になります。その結果、ガス焼けやショートショットなどの成形不良が発生しやすくなります。これを抑えるためには、金型の分解掃除などのメンテナンスが必要となり、メンテナンス頻度が増えるほどチョコ停が多発して生産時間が削られ、生産性は大きく低下します。メンテナンスによって一時的に改善しても、根本原因が解決されなければ再び発生し、現場には大きな負担がかかります。

このように、ガス滞留は成形不良や稼働率低下を引き起こす要因となり、現場の安定生産を阻害します。

なぜ今、ガストラブル対策が注目されているのか

成形現場ではここ数年で"ガス対策"への関心が一段と高まっています。その背景には、材料の変化や成形品の高精度化といった、産業全体の流れがあります。

背景①　高機能樹脂

高機能樹脂の採用が増え、ガス要因が複雑化

近年、電子部品や自動車、医療など幅広い分野では、耐熱性や強度を持つ高機能樹脂の採用が進んでいます。これらの樹脂は性能に優れる一方で、成形時にガスが発生しやすく、金型内にガスが残って不良につながるケースが増えています。

ガスが発生しやすい主な要因

高温域での成形が多い
吸湿性を持つ樹脂がある
添加剤が多く使われている

背景②　微細・薄肉化

微細・薄肉の成形品ではガスが逃げにくい構造に

光通信部品やコネクタなど、近年は微細化・薄肉化した製品が増えています。形状が複雑で狭い隙間が多い金型では、そもそもガスが逃げにくく、わずかなガス残りでも不良につながることがあります。

ガスが逃げにくい主な要因

形状が複雑で狭い隙間が多い
微細なキャビティが増えている
薄肉化によりガスの通り道が限られる

解説員

特にポリフェニレンサルファイド（PPS）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、LCP樹脂（液晶ポリマー）は、ガストラブルが発生しやすい代表的な樹脂です。

材料の高機能化・製品精度の高度化により、「ガスを確実に排出できる手段」へのニーズが高まっています。

➡ MAGは、金型まで到達したガスを射出のタイミングに合わせて強制吸引します。

特長

１. エゼクター方式でガスによる機器故障を低減

射出後、樹脂が充填されるまでの数秒間の吸引が重要です。MAGはこの瞬発力を確保するために「エゼクター」を採用しています。真空ポンプはガスの影響を受けて故障しやすい傾向がありますが、エゼクターは故障しにくく、かつ応答性も早いため、ショットごとの吸引に適しています。
２. 2種類の吸引モードで金型温度の低下を防止

ガス吸引を過度に行うと、金型温度が低下し、樹脂の流動性が悪化することでガス発生を招くおそれがあります。

本装置では、2種類の吸引モードから最適な機能を選択することで、PL面を冷却しすぎることなくガスを効率的に吸引し、金型温度の低下を防ぎます。

解説員

0.1秒単位での動作調整が可能で、成形に適した温度条件を安定して保ちます。

圧力制御モード

一定の吸引圧力に適した段階で、あらかじめ設計した時間のみ吸引を行うモードです。高転写が求められる成形や、圧力管理を厳密に行いたい場面に適しています。

時間制御モード

吸引圧力の変動にかかわらず、指定した時間だけ吸引を行うモードです。圧力が変動しやすい条件下でも、連続して安定した吸引を行いたい場合に有効です。
３. 状態が「見える」簡単メンテナンス構造

吸引したガス（および樹脂）は背面のフィルターで捕集されます。フィルターの汚れ具合は目視で確認でき、さらにフィルタ排気風速計を搭載しているため、感覚や時間管理ではなく「状態」でフィルター交換のタイミングを判断できます。また、吸引完了が通常より早い場合（キャビティへの樹脂流入など異常状態）も検知します。
４. 狭い現場でも設置しやすいコンパクト設計

吸引体積はキャビティ体積とキャビティまでのチューブ体積の合計です。チューブが長いほど吸引に時間がかかるため、設置の基本は「なるべく金型近く」です。MAGはこの設置条件に対応するためコンパクトに設計されており、狭い成形現場でも設置レイアウトを選びやすくなっています。