残留応力が射出成形製品に与える影響
射出成形部品の残留応力とは、成形プロセス後に製品内に残る内部応力のことです。これらの応力は、金型への充填中およびそれに続く溶融プラスチックの冷却と固化中に発生する不均一な収縮、分子配向、その他の要因によって発生します。
1. 寸法精度への影響
即時の影響: 成形プロセスの直後は、残留応力により製品の寸法にわずかなばらつきが生じる可能性があります。組み立てが必要な製品の場合、このような寸法のずれにより組み立てが困難になることがあります。たとえば、成形されたプラスチック ハウジングの寸法が残留応力によって変化すると、内部コンポーネントを適切に取り付けることができなくなる可能性があります。
長期的な影響: 時間の経過とともに、残留応力は徐々に緩和され、成形品の寸法がさらに変化する可能性があります。
2. 外観品質への影響
反りと歪み: 残留応力は、成形部品の反りと歪みの主な原因です。残留応力が製品全体に不均一に分布すると、変形が発生する可能性があります。自動車の内装部品や電子製品のハウジングなど、美観要件が高い製品の場合、反りによって製品の品質と市場競争力が大幅に低下する可能性があります。
表面欠陥: 残留応力は、成形部品の表面欠陥の原因となる場合があります。たとえば、製品の表面に銀色の筋や白化が現れることがあります。これは、残留応力によって製品表面のポリマー鎖が不安定な状態になり、光や湿度などの外部要因にさらされると、微小な亀裂が形成されたり、屈折率が変化したりする可能性があるためです。
3. 機械的性質への影響
強度と靭性の低下: 残留応力により、成形品の内部構造に欠陥が生じる可能性があります。製品が外力を受けると、残留応力がこれらの力と組み合わさり、強度と靭性が低下する可能性があります。
疲労性能の低下: 周期的な負荷を受けると、残留応力によって成形品の疲労破壊が加速される可能性があります。製品内の残留応力によって、材料の微細構造に疲労亀裂の開始点が生じる可能性があります。
