【1級技能士が解説】射出成形 フローマーク対策|ゲート周辺の縞をなくす原因と改善手順

射出成形フローマークの原因と対策を解説する記事のアイキャッチ画像 不良対策

成形現場で働く皆さん、フローマークが出るたびに「とりあえず速度や温度を上げてみよう」と、根拠のない条件変更を繰り返していませんか?

私も若い頃、同じ失敗を繰り返して痛い目を見てきました。

この記事は、そんな「右往左往する時間」をゼロにするために書きました。

この記事では、フローマークの原因・対策・改善方法を1級技能士の視点で解説します。 樹脂別の傾向、実例ケーススタディ、ホットランナー対応まで、これ1本で完結します。


まず確認|フローマーク最短診断表

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症状 疑うべき原因
✅ ゲート中心に同心円状の縞がある 速度不足・金型温度低下の可能性大
✅ 材料ロット変更後に突然発生した MFR(樹脂の流れやすさの指標)の差を確認
✅ 冬場・朝一番だけ出る 金型温度の低下を疑う
✅ 特定の1ゲートだけに出る ゲート径の偏り・冷却回路の問題
✅ 速度を上げたらシルバーが出た 全段高速化になっている(後述)

まず動く順番はこれだけ

① 金型温度の実測値を確認する(設定値ではなく)

② ゲート通過区間の速度を調整する

③ 材料ロットの変化をチェックする

この3つが終わるまで、条件変更は待ちましょう。


1. フローマークとは何か|ゲート周辺に出る縞の正体

成形品のゲート周辺に出る、年輪状・波状の縞模様のことです。

よく混同される不良と、一言で区別しておきましょう。

不良名 見た目 一言で言うと
フローマーク ゲート周辺の波状の縞 樹脂が冷えながら進んだ「足跡」
シルバー(銀条) 流れ方向の銀白色の筋 水分・ガスが巻き込まれた「傷跡」
ウェルド 樹脂がぶつかった直線の筋 流れが合流した「縫い目」

この3つは原因もアプローチもまったく別物です。

不良の正体を見極めてから対策を打つことが、最短解決への近道です。


2. フローマークの原因|スキン層の「乱れ」が正体

射出された樹脂は、金型の壁面に触れた瞬間から冷えて固まり始めます。

この薄い固化層をスキン層(金型壁面に接して最初に固まる層)と呼びます。

スキン層が均一に形成されれば、きれいな表面になります。

しかし流速が遅すぎたり、ゲート付近で流速が急変したりすると、スキン層は波を打つように不均一になります。

この「乱れ」が縞模様として表面に刻まれます。

現場のイメージ: 川岸の泥はすぐ固まって岸にへばりつきます。

その内側を柔らかい泥が流れ続ける。

固まり方が均一でないと、岸に「段差」ができるイメージです。

ゲート周辺にフローマークが集中するのは、流速の急変・流れの拡散・急激な冷えという3つの悪条件が重なるためです。

CAE(流動解析)でキャビティ内を見ると、ゲート付近ではフローフロント温度(樹脂先端の温度)が急落し、せん断速度(樹脂が金型壁面をこする速さ)が乱れています。

これがスキン層の不均一な形成につながっています。


3. 樹脂別フローマーク傾向|材料で原因と対策は変わる

樹脂 出やすい条件 対策の優先ポイント
PP 金型温度が低い(25℃以下)・低速射出 金型温度を40℃以上に上げることが最優先
ABS 流速ムラに敏感。樹脂温度を上げすぎるとシルバーが併発 速度の区間制御と乾燥管理を両立させる
PC 乾燥不足との誤認が多い。冷却差に敏感 乾燥確認→金型温度の均一性チェック
PA 吸湿による水分と流速変動の複合で発生 乾燥管理が絶対条件
POM ゲート径が小さいと顕在化しやすい ゲート径の見直しが最初の一手

ABSで特に注意: フローマーク対策のつもりで樹脂温度を上げ続けると、今度はシルバーが併発します。 ABSの場合は樹脂温度よりも速度の区間制御を優先してください。 → 射出成形シルバー対策の完全ガイドはこちら


4. フローマークの対策と改善方法|5つのアプローチ

対策の優先順位

優先順位 アプローチ 理由
🥇 1位 金型温度の実測値確認 気づかず下がっていることが多い
🥈 2位 ゲート通過区間の速度調整 効果が出やすく他の不良への影響が少ない
🥉 3位 樹脂温度の調整 焼けリスクがあるため慎重に
4位 V-P切り替えタイミングの調整 微調整で効く場合がある
5位 金型構造の見直し 条件で限界が来たら検討

① 温度|まず実測値を確認する

金型温度の「設定値」と「実測値」は別物です。

季節の変わり目や夜間の室温低下で、設定値より5〜10℃低くなっていることは珍しくありません。

私がトラブル対応に呼ばれたとき、最初に持っていくのは温度計です。

操作パネルではありません。

  • 樹脂温度↑: 流動性が上がりスキン層の形成が遅くなる。ただし焼け・分解に注意
  • 金型温度↑: 急激な冷えが抑えられ、スキン層が均一に形成される。ただしヒケに注意

ヒケ対策の詳細はこちら

② 速度|ゲート区間だけをピンポイントで速くする

「高速射出が有効」とよく言われますが、全行程を速くするとシルバーやジェッティングが出ます。

大切なのは「どこを速くするか」です。

  • 射出序盤(低速): スプルー内のエアを逃がすため。高速だとシルバーになります
  • ゲート通過直後(高速): フローマーク対策の核心区間。スキン層を均一に形成するため素早く通過させます
  • 充填終盤(減速): バリ・ウェルドを防ぐため速度を落とします

まず試すこと: ゲート通過直後の区間だけを 5〜10% 速くしてみてください。 改善すればその方向で調整を続け、悪化すれば前後の区間を見直します。

③ 圧力|V-P切り替えのタイミングを見直す

V-P切り替えが早すぎると、充填後期の流れが失速してフローマークの原因になります。

切り替え位置を「少し遅め」にすると改善することがあります。

変更は1〜2mm単位で少しずつ行ってください。

④ 金型構造|ゲート径とコールドスラッグウェルを確認

確認ポイント 対策
ゲート径が小さい 拡大・形状変更を検討
コールドスラッグウェルが小さい 拡大または追加
ゲート位置が薄肉に正面当たりしている 位置変更・サブマリン化を検討
金型の冷却が偏っている 冷却回路の見直し

⑤ 最終手段|シボ・塗装への切り替え判断

「条件変更を10回以上試みて改善が10%未満」なら、それ以上の追求は時間と材料の無駄です。

  • シボ加工: 金型表面に凹凸をつけ、フローマークを目立たなくします
  • 塗装: 表面を覆うため、フローマークが完全に隠れます

この段階になったら、早めに設計・品質部門と連携することが重要です。


5. ホットランナー使用時の注意点

コールドランナーと異なり、ホットランナーではコールドスラグが発生しにくい反面、別の原因でフローマークが起きます。

  • ホットノズル温度のズレ: 設定値と実測値のズレを必ず確認してください
  • バルブゲートの開閉タイミング: 圧力の立ち上がりに合わせて開くよう調整することが基本です
  • マニホールド温度差: 複数ゲートの場合、温度差が充填バランスを崩してフローマークになることがあります
  • シールリングの劣化: 長期使用による劣化が流れを乱すことがあります。定期点検と交換が必要です

6. 実例ケーススタディ|「突然出た」フローマークを80%改善した話

状況: ABS製部品。量産開始から3週間後にゲート周辺のフローマークが全数発生。

原因の特定

  • 材料ロットが変わっており、MFR(メルトフローレート)が若干低下していた
  • 金型温度を実測すると、設定値40℃に対して実測値30℃。季節の変わり目(冬)で5℃低下していた

対策と結果

対策内容 変更前 変更後 結果
金型温度(実測値) 30℃ 40℃(設定値通りに復元) フローマーク面積が約60%減少
ゲート通過区間の速度 30mm/s 32mm/s(+約7%) 残存フローマークがほぼ消滅

条件は何も変えていなかった。変わっていたのは環境だけでした。

結果:冷却水を水から温調40°Cに変更することでフローマークは改善されました。

「突然出た」と感じたら、まず実測値を疑ってください。


7. やってはいけない3大悪手

❌ 悪手① 全段を一気に高速化する 速くする方向は正しいですが、全段一律ではシルバーやウェルドが悪化します。速くするのはゲート通過区間だけです。

❌ 悪手② 樹脂温度だけを上げ続ける ABSやPCは熱劣化が早く、上げすぎると焼け・ガスが発生します。材料メーカーの推奨範囲内で調整してください。

❌ 悪手③ 乾燥不足を見落とす シルバーとフローマークが同時に出ている場合は、まず乾燥管理を確認してください。乾燥不足のまま条件を変えても改善しません。 → シルバーと乾燥管理の関係はこちら


8. 似た不良との見分け方

不良名 どこに出るか 直感的なたとえ
フローマーク ゲート周辺 池に石を投げたときの波紋
ジェッティング ゲートの正面 ヘビが這い回った跡
ウェルド 合流点・穴の周辺 縫い合わせた糸の跡
シルバー(銀条) 流れ方向全般 ガラスに引っかいた傷

フローマークかシルバーか迷ったら、光に当ててみてください。

銀白色に光るのがシルバー、光らず縞模様があるのがフローマークです。


9. まとめ|現場チェックリスト【保存版】

① 発生状況の確認

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