厚みムラ改善方法！フィルム・シート成形で品質を安定させる原因と対策を徹底解説
- n6nomura
- 3 分前
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フィルム。シート成形において【厚みムラ】は
製品品質を大きく左右する重要な課題です。
厚みムラが発生すると、製品の強度低下や外観不良
後工程での加工不良、材料ロスの増加 等
多くの問題に繋がります。
特に二軸Tダイフィルム成形では、樹脂の流れ・ダイ調整
冷却条件・ライン速度 等、多くの要因が複雑に
絡み合っています。
この記事では、厚みムラが発生する原因から改善方法まで
実際の成形現場で役立つポイントをわかりやすく解説します。
■厚みムラとは？
〇厚みムラとは、フィルム・シートの厚みが一定にならず
場所によって厚い部分や薄い部分が発生している状態を指します。
代表的には、
・センターだけ厚い
・両端だけ厚い
・周期的に厚みが変動する
・幅方向にバラつく
・長手方向に変動する
等、様々な症状があります。
まずは、【どの方向に厚みムラが発生しているか？】
を確認する事が改善への第一歩です。
■厚みムラが発生する主な原因
①Tダイのリップ調整不良
〇最も多い原因です。
リップ開度が均一でないと、樹脂の吐出量が変化し
厚みムラになります。
※改善方法
・リップボルトを少しずつ調整する
・一度に大きく動かさない
・調整後は十分に安定するまで待つ
・幅方向の厚み測定を繰り替える
②樹脂温度のバラつき
〇樹脂温度が一定でないと粘度が変化し、流量も変化します。
その結果、厚みムラが発生します。
※改善方法
・シリンダー温度を均一化
・ダイ温度を安定させる
・温調機の能力を確認する
・温度センサーの異常を点検する
③押出量の変動
〇押出機の吐出量が安定しない場合も厚みムラになります。
※原因例
・スクリュー回転変動
・原料供給不足
・ブリッジ現象
・ペレットの供給ムラ
※改善方法
・フィーダーを点検する
・原料乾燥状態を確認する
・定量供給を徹底する
・スクリュー回転を安定させる
④ライン速度の変動
〇引取り速度が一定でないと厚みは大きく変化します。
速度が速い＝薄くなる
速度が遅い＝厚くなる
※改善方法
・サーボ制御を確認する
・ロール速度周期を点検する
・ベルト、チェーンの摩耗確認
・モーター制御を確認する
⑤ロール条件が適切でない
〇冷却ロール温度や圧力が適切でないと、厚みが均一になりません。
※改善方法
・ロール温度を一定化
・ニップ圧を適正化
・ロール芯振れ確認
・ロール汚れ除去
⑥樹脂の分散不良
〇フィラーや添加剤が均一に分散していないと
流動性が変化し、厚みムラになります。
特に、
・ガラス繊維
・タルク
・炭酸カルシウム
・カーボン
・BN
では、発生しやすくなります。
※改善方法
・混錬条件の見直し
・スクリュー構成変更
・コンパウンド条件最適化
・原料混合方法改善
⑦エアーの巻き込み
〇ダイ内部や押出機内に空気が残ると流れが不安定になります。
※改善方法
・真空ベント確認
・原料乾燥
・フィーダー調整
・ホッパー内の空気混入防止
■厚みムラの改善のチェックポイント
〇改善する際は、やみくもに条件を変更するのではなく
以下の順番で確認すると効率的です。
１．厚み分布を測定する
２．ムラの発生位置を把握する
３．樹脂温度を確認する
４．ダイ温度を確認する
５．押出量を確認する
６．ライン速度を確認する
７．ロール条件を確認する
８．リップ調整を実施する
９．再測定する
一度に複数の条件を変更せず、一つずつ変更して結果を
確認する事が改善への近道です。
■現場で意外と見落とされるポイント
〇厚みムラは設備だけが原因ではありません。
例えば、
・ペレットサイズのバラつき
・リサイクル材比率
・材料ロット違い
・室温変化
・ダイ内部の汚れ
・ギアポンプ摩耗
・スクリュー摩耗
等も影響します。
特に長期間使用している設備では、摩耗による吐出量の変化が
厚みムラの原因になる事も少なくありません。
■まとめ
〇厚みムラは、フィルム・シート成形において最も重要な
品質管理項目の一つです。
改善する為には、【リップ調整だけ】に頼るのではなく
樹脂温度・押出量・ライン速度・ロール条件・原料状態
等を総合的に確認する事が重要です。
また、厚みムラは一つの原因ではなく、複数の要因が
重なって発生するケースが多くあります。
その為、データを記録しながら一つずつ条件を見直す事が
安定した品質と歩留まり向上への近道です。
厚みの安定した製品は、お客様からの信頼向上だけでなく
材料ロスや不良率の低減、生産性向上にも繋がります。
日々の成形条件を丁寧に管理し、安定したモノづくりを
目指しましょう！
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