産業機器向けの樹脂フレーム部品において、押出成形後の反りや曲がりが大きく、検査時の不良率が15%を超える状況が続いていました。原因は断面設計における肉厚バランスの不均一にありました。特に片側に厚肉部が集中する断面形状では、成形直後の冷却時に厚肉部と薄肉部で収縮速度に差が生じ、内部応力によって大きな反りが発生します。従来の金型では冷却条件を調整しても抜本的な改善には至らず、後工程での手直しや選別作業が発生し、製造コストを圧迫していました。
当社では、まず断面形状の肉厚分布を見直し、左右対称性を高めると同時に厚肉部の肉抜き設計を提案しました。金型設計段階で冷却速度のシミュレーションを行い、肉厚差を従来の3.5mmから1.5mm以内に抑えることで、成形時の収縮バランスを改善しました。さらに、冷却槽通過後に再加熱装置を追加し、製品全体を軟化点直下まで再加熱してから徐冷する二段階熱処理を導入しました。この手法により内部応力が緩和され、反り量は50%以上低減、不良率も15%から3%以下へと大幅に改善しました。他社では対応が難しいとされた案件でしたが、設計と加工条件の両面からアプローチすることで品質安定化を実現しました。
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