ゲート残りとは射出成形品のゲート部に突起・凹み・白化・変形などが残る不良現象です。主な発生原因は、ゲート設計や成形条件が不適切、または適切な金型メンテナンスなどの対策が必要です。
以下に、ゲート残りの主な発生原因と対策についてまとめます。
ゲート残りの外観と特徴
ゲート残りとは、ゲートカット後に滑らかに仕上がらず、外観不良や寸法精度の悪化を引き起こすため、外観重視の製品（家電外装・自動車内装部品など）では特に問題になります。
主な外観例
- ゲート部に**突起（バリ状）**が残る
- カット跡が白化・変形する
- ゲート付近に凹みやヒケが発生
- ゲートの根元に**クラック（亀裂）**が入る
これらは単にカット方法の問題だけでなく、成形条件や金型構造、樹脂特性など複数要因が絡み合って発生します。
ゲート残りの発生原因を分類して考える
ボイドの発生原因は次のように分類されます。
成形条件の問題
- 保圧が過剰 → ゲートから樹脂が押し戻され、突起が大きく残る
- 保圧が不足 → 樹脂が収縮し、ゲート部に凹みが発生
- 金型温度が低い → ゲート部が早期に固化し、カット時に割れや白化
金型構造の問題
- ゲート径が大きすぎる（冷却が遅い）
- ゲートスリーブやピンゲートのテーパー角不足
- ゲート位置が応力集中部にかかっている
- カットピン（サブマリンゲートなど）の逃げ不足や摩耗
製品形状の問題
- ゲート周辺が厚肉だと、樹脂が収縮して突起が引き込まれにくい
- ゲート位置が**見える位置（外観面）**にあると、仕上げ後も跡が目立つ
- ゲート付近のリブやボス形状が樹脂流動を阻害し、冷却ムラを誘発
成形材料の問題
- ガラス繊維入り樹脂では、カット部に繊維が突出して白化しやすい
- **結晶性樹脂（POM、PAなど）**は固化が速く、カット時に脆化
- 粘度の高い樹脂はゲート内部に樹脂が残りやすい
具体的な対策と改善手順
ゲート残りの具体的な対策は次のように分類されます。
成形条件の対策
- 保圧時間を短くしつつ圧力を安定化
- 金型温度を適度に上げてゲート固化を遅らせる（カット性改善）
- ゲートカット後に適正冷却時間を確保
- 樹脂温度・射出速度の微調整でゲートシールタイミングを最適化
金型構造の対策
- ゲート径を縮小またはテーパー形状を付与して離型性を改善
- **サブマリンゲート（トンネルゲート）**の角度・長さを見直す
- スプルーピンの磨耗やカットピンの逃げ形状を確認・修正
- 熱バランスを考慮して冷却回路を再設計
製品形状の対策
- ゲート位置を外観面から離れた位置へ変更
- ゲート周辺を薄肉化して収縮を均一化
- ゲート跡が見える場合は、デザイン的な凹部やロゴ下に配置
成形材料の対策
- 低粘度タイプの樹脂を検討（流動性向上で残り軽減）
- 乾燥不足を防ぎ、ガス発生によるゲート詰まりを防止
- **添加剤（離型剤・滑剤）**の併用でカット面の白化を抑制
現場で効果があった対策例
PA66製品でサブマリンゲートの残りが発生。
ゲート角度を25°→35°に変更し、ゲート出口に0.3mmテーパーを追加したところ、カット性が向上し、残りが消失。
同時にゲートスリーブを鏡面仕上げにしたことで、摩耗粉も減少。
まとめ
ゲート残りは単なる外観不良ではなく、「成形バランスの乱れ」を示す重要なサイン。製品形状・金型構造・成形条件・材料特性を複合的に分析することが改善の鍵。現場では、温度管理とゲート設計の最適化が特に効果的。不良を“削る”のではなく、“流す・切る・冷ます”という3視点で見直すと根本改善に繋がる。
コメント