射出成形における真空ボイド — 根本原因と8D是正処置ガイド

症状 X線または断面で確認できる内部空洞 — 肉厚最大部に生じる、丸く平滑な壁面のボイド ボイドが部品の肉厚最大部（ボス、リブ接合部、ゲートから遠い厚肉壁）に位置する ボイドの大きさと相関する部品重量のばらつき（ボイドにより重量が0.2〜2%減少） 内部ボイドの反対側表面に外観上のひけ（ヒケマーク） 影響を受ける部品 厚肉部（4 mm超）を持つ射出成形のハウジング、ギア、ブラケット 材料が滞留するボスおよびリブ接合部 結晶性が高く体積収縮率の大きいPOM、PA、PBT、PPグレード ゲートから厚肉部までの流動長が長い部品 検出方法 X線／CT：壁面が平滑な丸い内部空洞（ガストラップとの違い：不規則で表面近くに発生） 断面／ミクロトーム：ボイドの位置を特定し、表面からの深さを測定 部品重量：基準値と比較。ボイドにより重量が0.2〜2%減少 反り／収縮差の確認：冷却不均一の指標 考えられる原因 厚肉部に対する保圧力の不足または保圧時間の短さ 厚肉部が十分に保圧される前のゲートシール（凍結） ゲートランドが長すぎる／ゲートが小さすぎる → 早期凍結 高結晶性材料による体積収縮率の高さ 冷却不均一による収縮差と内部空洞化 キャビティ充填完了前のノズル／スプルー／ランナーの凍結 なぜなぜ分析の例 問題：肉厚8 mmのPA66ボスに3 mmの内部ボイド なぜボイドが発生したか？ → ゲートが凍結する前にボスが十分に保圧されなかった なぜ保圧されなかったか？ → ボスがまだ収縮している間に保圧が終了した（ゲートがシールされた） なぜ早期にシールされたか？ → 金型修理の際にゲートランド長が2 mm増加した なぜ変更されたか？ → 金型修理で保圧検討なしに旧設計のゲートを復元した なぜ検証されなかったか？ → 金型修理プロセスにゲート検証ステップがない TRC（暫定根本原因）：金型修理プロセスにゲート検証ステップがない MRC（真の根本原因）：型変更管理に保圧／流動の検証が要求されていない 特性要因図（6M） Man（人）：SPCアラーム後の保圧調整を作業者が遅延した Machine（機械）：保圧力のドリフト、ゲート摩耗 Method（方法）：保圧時間が厚肉部の保圧時間ではなくゲートシール基準で設定されている Material（材料）：高収縮のPOM／PAグレード、ロット間のMFIばらつき Measurement（測定）：CT／X線のサンプリングがない、重量検査の公差が緩すぎる Environment（環境）：キャビティ内の金型温度差 D3 暫定処置（Containment） 疑わしいロットに対して100%のX線／CTサンプリングを実施し、0.5 mm超のボイドがある部品を隔離 暫定対応：保圧力を20%増加し、保圧時間を+3秒延長 該当金型のゲート／プロセスデータを監査 D5 恒久処置 ゲートランドを元の寸法に復元 保圧検討を実施し、キャビティごとに最適な保圧力／保圧時間を設定 収縮とひけのバランスを検証：X線サンプリングを用いた金型トライアルで確認 D7 再発防止 金型の予防保全および修理の承認にゲート寸法チェック（ランド長、サイズ）を追加 反応ルールを伴う保圧力のSPCを追加 プロセスFMEAを更新：「ゲートの早期凍結」という故障モードを追加 ゲート設計に影響する金型修理では保圧検討を必須とする