“曲がるはず”の部分が割れてしまう──ヒンジ部トラブルの実態
射出成形では、製品の中に「ヒンジ(蝶番)」構造をもつものが多く存在します。これはフタ付き容器や可動パーツなどに見られる、“曲げて使う”ことを前提とした部位です。
しかし本来しなやかに動くべきヒンジが、成形後に割れてしまったり、変形したまま戻らなくなるトラブルは後を絶ちません。こうした問題は、可動部に求められる柔軟性・耐久性・構造的安定性の3つがバランスを欠いたときに顕在化します。
Bagian produk yang memiliki struktur engsel (hinge), seperti tutup kotak atau komponen yang dapat dibengkokkan, sering mengalami kerusakan meskipun dirancang untuk lentur. Hal ini terjadi karena kegagalan dalam menyeimbangkan fleksibilitas, daya tahan, dan kestabilan struktur.
主な原因:設計・材料・冷却条件のズレ
ヒンジ部が割れる・変形する主な原因は以下の通りです:
設計不良:肉厚が均一でない/両端のR(曲率)が小さい/ヒンジ幅が狭すぎる
材料選定ミス:剛性の高い樹脂(PSやABSなど)を選んでしまう
急冷による内部応力の蓄積:ヒンジ部だけが急激に冷やされ、応力が集中
ゲート位置の不適切さ:ヒンジ付近に直接ゲートがあると、流動応力が残留
保圧過剰や離型遅れ:過度な加圧やタイミング不良による変形
Penyebab utama retak atau deformasi pada engsel meliputi:
Desain yang tidak merata atau terlalu tipis
Tidak adanya radius lengkung (R) di ujung engsel
Pemilihan material yang terlalu kaku seperti PS atau ABS
Pendinginan terlalu cepat di area engsel
Posisi gate yang menekan langsung pada engsel
設計段階での注意点:薄く・均一に・滑らかに
ヒンジ部の設計では、**「薄く・均一に・滑らかに」**が鉄則です。
肉厚は0.3~0.5mm程度に均一化
両端には十分なR形状を設ける(1.0mm以上が望ましい)
ヒンジ周辺の面は流動方向に沿って滑らかに設計
ゲート位置はヒンジから距離を置き、間接的に流す設計とする
Desain engsel yang baik harus:
Memiliki ketebalan 0.3–0.5 mm yang merata
Mempunyai radius lengkung yang cukup besar di kedua ujung
Mengikuti arah aliran resin agar tidak terjadi hambatan
Menempatkan gate pada lokasi yang tidak langsung menekan engsel
冷却の工夫:急冷と残留応力を避ける
冷却はヒンジ性能に大きく影響します。ヒンジ部だけが早く冷えてしまうと、他の部位との冷却差で残留応力が蓄積され、使用時にパキッと割れる原因となります。
冷却水路の再設計:ヒンジ部に水が当たりすぎないように調整
冷却時間の最適化:全体が均一に冷えるまで時間を確保
離型タイミングの見直し:収縮完了後にゆっくり離型
Pendinginan memengaruhi kualitas engsel:
Hindari pendinginan terlalu cepat di area engsel
Perpanjang waktu pendinginan agar distribusi suhu merata
Lepaskan produk dari cetakan setelah tegangan internal mereda
教育現場では「割ってみる」体験が重要
ヒンジ不良は実際に“折って”みることで理解が進みます。
同じ金型で成形条件を変えたヒンジを比較させる
冷却時間や材料を変えて、柔軟性の違いを実感させる
ゲート位置を変えた製品を曲げてみて耐久性を観察する
こうした観察は、単なる外観チェックではなく、構造・材料・成形の因果関係を学ぶ場となります。
Dalam pelatihan:
Bandingkan beberapa produk engsel yang dicetak dengan kondisi berbeda
Amati bagaimana perubahan material atau pendinginan memengaruhi fleksibilitas
Latih peserta untuk mencari “penyebab” dari kegagalan, bukan hanya melihat akibatnya
改善のポイント:材料と圧力・時間の最適化
ヒンジトラブルを減らすための具体的な対応策は次の通りです:
材料をPPやPEなど柔軟な樹脂に変更
保圧条件を適正にし、密度ムラを防止
離型タイミングを適正化し、内部応力を除去
CAE解析を活用し、繰り返し曲げ耐性を事前評価
Untuk mengurangi masalah pada engsel:
Gunakan material seperti PP atau PE yang lentur
Optimalkan tekanan penahanan dan waktu pelepasan produk
Gunakan analisis CAE untuk menguji ketahanan terhadap pembengkokan berulang
現場で活きるヒンジ知識を実習生に伝える
ヒンジ部は見た目ではなく機能性を支える構造です。そのため、技能実習生には次の点を意識させて教育する必要があります:
この製品がどのように使われるのかを想像させる
破損の原因が設計・材料・冷却のどれにあるかを考察させる
「曲がればいい」ではなく「長期間使える構造とは何か」を理解させる
Engsel mendukung fungsi, bukan hanya penampilan. Oleh karena itu:
Ajak peserta membayangkan bagaimana produk digunakan sehari-hari
Dorong mereka mencari akar penyebab kerusakan
Latih cara berpikir “apa yang membuat engsel tahan lama?”
次回予告──Vol.29はヒケとウェルドラインの複合不良を解説
次回は、ヒケとウェルドラインが同時に発生する難しい不良事例を取り上げ、実際の対策例を解説します。
Pada Vol.29, kita akan membahas cacat gabungan antara “sink mark” dan “weld line”, serta strategi penanganannya.
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