プラスチック成型・加工ならPLAMOへ

真空ボイドのメカニズム

2009/6/8 (月) Posted in プラスチック成形事例 真空ボイドは溶融状態の材料が外部から固化が始まり全てが固化する時に 製品中央に密度の薄い部位が出来、ある限界点を超えると真空のボイドが 出来る。業界では気泡と呼ばれているが、多少のガスは含まれるものの、基本的には 真空状態である。 溶融状態の材料を金型に射出し冷却を行う加工方法では必ず起こる現象と言え、 アルミダイキャスト、鋳物、プラスチックの射出成型、押出し成形等に現れる。 ボイドの発生するきっかけは溶融材料に入った異物とされている、気泡であったり、 小さなゴミであったり、そのきっかけを特定することは困難である。 きっかけは何であれ、発生したボイドは圧力の低い方に成長していく事となる、 これは製品の中央部に近づくことになり、結果、製品中心にボイドが形成される。 このことから解るようにボイドの位置、数量、大きさはコントロールが出来ず、 現在まで暗黙の了解で黙認されてきたが、本来「ぜい性的破壊」の観点からは 非常に危険な欠陥であることが解っている。 「ぜい性的破壊」とは 製品に応力を加えるとある一部に応力集中が発生する、この応力集中が原因で破壊を 導くことが多い、この破壊をぜい性的破壊と呼び、ボイドの発生は一つの要因となる。 ボイドの発生に対する研究やデータは殆ど無く、上の画像も応力集中のシュミレーション であり、右図の製品に空いている穴はボイドを想定している。 あくまで仮想であるので実際のボイドの応力集中とは異なっているかもしれないが、 基本的には赤く変色した部分に応力集中が発生して観える。 モータースポーツの世界では鍛造で製造したアルミホイールを使用している、 大きな応力のかかる状態を想定しているため、不安定なダイキャストでの製品は 使えないと言うことである。

2009年6月に投稿したPLAMOの記事一覧

Post a Comment