ゲート設計の落とし穴──流動不良を防ぐ位置と形状の最適化
Kesalahan Desain Gate──Optimasi Posisi dan Bentuk untuk Mencegah Cacat Aliran
【はじめに｜小さな判断が大きな不良に】
射出成形における「ゲート設計」は、製品の品質に直結する極めて重要な工程です。ゲートは樹脂が金型内に流入する入り口であり、その位置や形状のわずかな違いが、流動不良や外観不良の引き金となります。
Dalam injection molding, desain gate memiliki dampak besar terhadap kualitas produk. Gate adalah titik masuk resin ke dalam mold. Perbedaan kecil dalam posisi atau bentuknya bisa memicu cacat aliran dan masalah tampilan.
【ゲート位置の選定ミスが招く不良例】
ゲートの「位置」は、製品への樹脂の流れ方を決定づけるため、以下のような不良に直結します：
ショートショット（充填不足）：末端まで樹脂が届かない
ヒケやボイド：厚肉部への充填遅れ、冷却不均一
フローマーク・ウェルドライン：合流点で模様や筋状の痕跡が発生
反りやねじれ：偏った充填により応力バランスが崩れる
特に「端部から一方向に流す」ようなゲート配置では、圧力の低下や冷却の偏りが起こりやすく、成形不良の温床となります。
Posisi gate menentukan arah aliran resin dan dapat menyebabkan cacat berikut:
Short shot: resin tidak mencapai ujung cetakan
Sink mark dan void: pengisian terlambat di bagian tebal
Flow mark dan weld line: garis atau pola di titik pertemuan aliran
Warpage: ketegangan tidak seimbang karena aliran tidak merata
Posisi gate di ujung produk, dengan aliran satu arah, sangat rawan memicu cacat ini.
【ゲート形状と断面積の設計ミス】
ゲートの断面が小さすぎると、流動抵抗が増してせん断熱が上がり、樹脂が劣化する危険性があります。一方、大きすぎるゲートは、冷却が不十分になり、バリや白化、焼けの原因になります。
また、流動方向と一致しない形状（例えば横向きのファンゲートなど）は、かえって不均一流動を引き起こすこともあります。
Ukuran dan bentuk gate yang tidak tepat dapat memicu masalah:
Terlalu kecil: shear tinggi, resin rusak karena panas
Terlalu besar: sulit dihentikan, menyebabkan flash atau burning
Bentuk tidak selaras dengan aliran: memicu aliran tidak merata
Desain ideal mempertimbangkan: tekanan saat pengisian akhir、sealing saat pendinginan、kemudahan pelepasan produk.
【ゲート設計の最適化とは？】
ゲート設計を最適化するには、以下の複数要素を総合的に見て判断することが重要です：
樹脂の流動性、粘度、冷却挙動
製品形状：肉厚、流動距離、突起部の有無
金型設計：冷却回路の配置、ベントの位置
成形条件：射出速度、保圧時間、金型温度
CAEシミュレーションなどを活用しながら、実際の樹脂挙動を可視化し、成形品の品質と安定性の両立を図ることが求められます。
Untuk optimasi gate, pertimbangkan:
Karakter aliran resin (viskositas, pendinginan)
Bentuk produk (ketebalan, jarak aliran)
Desain cetakan (jalur pendingin, ventilasi)
Parameter molding (kecepatan injeksi, waktu holding)
Gunakan simulasi CAE jika perlu untuk memvisualisasikan aliran dan pendinginan resin agar desain optimal dapat dicapai.
【教育・育成現場での伝え方】
ゲート設計はCAD画面上の話にとどまらず、実際の不良と直結していることを体験的に学ばせることが、技能実習生や新人教育には有効です。
以下のような教え方が効果的です：
不良の出た製品と金型構造を対比させ、なぜその位置にゲートがあるのか考察させる
同一形状でゲート位置を変えたサンプルを用意し、流動の違いを比較
CAE結果と実際の製品を照合し、理論と現実の一致点・ズレを議論
Pendidikan praktis sebaiknya menyertakan:
Bandingkan posisi gate dan hasil cacat yang muncul
Gunakan sampel dengan variasi posisi gate untuk eksperimen
Tunjukkan hasil simulasi CAE dan bandingkan dengan produk nyata
【まとめ｜ゲート設計は“流れ”の設計そのもの】
ゲートは単なる入り口ではなく、「成形全体のバランス」を決める起点です。設計段階での丁寧な検討と、実測・観察による最適化こそが、トラブルを未然に防ぎ、品質と生産性を両立させる鍵です。
Gate bukan sekadar lubang masuk resin. Ini adalah titik awal yang menentukan seluruh keseimbangan proses molding. Dengan pendekatan desain yang matang dan evaluasi yang menyeluruh, cacat bisa dicegah dan kualitas ditingkatkan.
▶ Vol.14では、表面不良「フローマーク」について詳しく解説します。
＼他の投稿もぜひご覧ください／▶ プラスチック成形の用語と例文集
▶ 技能実習生に役立つプラスチック成形ガイド
▶ 実習生だった私が、今は“送り出す側”に──MASAYUKIの原点
▶ この人材に会ってほしい──インドネシアからの挑戦者たち
▶ いきなりインドネシア人WEBサイト
▶ SNSでも発信中！
Facebook：https://www.facebook.com/ikinariindonesia/
Instagram：https://www.instagram.com/ikinariindonesia/
LinkedIn：https://www.linkedin.com/in/hiroshi-iwasaki/
