SMC成形プロセスで発生しやすい問題点と解決策

SMC成形プロセスで発生しやすい問題点としては、製品表面の膨れや内部膨張、製品の反りや変形、一定期間経過後の製品のひび割れ、および製品の繊維部分露出などが挙げられます。これらの現象の原因と対処法は以下のとおりです。

1. 製品表面の泡立ち、または内部の膨張
この現象の原因としては、材料中の水分や揮発性物質の含有量が高すぎる、金型温度が高すぎるか低すぎる、圧力が不足している、保持時間が短すぎる、材料の加熱が不均一であるなどが考えられます。解決策としては、材料中の揮発性物質の含有量を厳密に管理し、金型温度を適切に調整し、成形圧力と保持時間を適切に制御することです。また、加熱装置を改良して材料が均一に加熱されるようにすることも重要です。
2. 製品の変形および反り
この現象は、FRP/SMCの硬化が不完全であること、成形温度が低いこと、保持時間が不十分であること、製品の厚みが不均一であることなどが原因で、収縮が不均一になることによって発生する可能性があります。
解決策としては、硬化温度と保持時間を厳密に管理すること、収縮率の小さい成形材料を選択すること、製品の要求を満たすことを前提として、製品の厚みをできるだけ均一にするか、滑らかな変化となるように製品の構造を適切に変更することである。
3. ひび割れ
この現象は主にインサート入りの製品で発生します。原因としては、製品内のインサートの構造が不適切である、インサートの数が多すぎる、離型方法が不適切である、製品の各部分の厚みが不均一であるなどが考えられます。解決策としては、許容範囲内で製品の構造を変更し、インサートが成形要件を満たすようにすること、そして平均的な離型力を確保するために離型機構を適切に設計することです。
4. 製品に圧力がかかっているため、局所的に接着剤が不足しています。
この現象の原因としては、圧力不足、材料の流動性が高すぎることと供給量が不足していること、温度が高すぎて成形材料の一部が早期に固化してしまうことなどが考えられます。
解決策は、成形温度、圧力、プレス時間を厳密に管理し、十分な材料を確保し、材料不足をなくすことです。

5. 製品の型への付着
成形品が金型に張り付いて外れにくくなると、製品の外観が著しく損なわれます。原因としては、材料に離型剤が不足している、金型の洗浄が不十分で離型剤の塗布を忘れている、金型表面が損傷しているなどが考えられます。解決策としては、材料の品質管理を徹底し、作業手順を慎重に行い、金型の損傷を速やかに修復することで、必要な成形品の仕上がりを実現することが重要です。
6. 製品の端の部分が厚すぎる
この現象の原因としては、金型設計の不備、材料の過剰添加などが考えられます。解決策としては、適切な金型設計を行い、材料の供給量を厳密に管理することです。
7. 製品のサイズが規定を満たしていません
この現象の原因としては、材料の品質が要求を満たしていない、供給が厳密でない、金型が摩耗している、金型の設計寸法が不正確であるなどが考えられます。解決策としては、材料の品質を厳密に管理し、材料を正確に供給することです。金型の設計寸法は正確でなければなりません。破損した金型は絶対に使用しないでください。
成形工程における製品の問題点は、上記に挙げたものだけにとどまりません。生産工程においては、経験を積み重ね、継続的に改善を重ね、品質向上を図ります。