ケースセンター

お客様の要望

各種電子電器コネクタハウジング、PCB用端子台、プラグ・ソケット内部部品、リレーやスイッチのベースなど、通電絶縁部品に適用。これらの部品は薄肉・微細構造で、弾性スナップフィットを備えることが多く、難燃安全性、電気絶縁性、組立靭性のバランスが求められる。輸出向けやブランド顧客向け製品では、ノンハロゲン環境要件が課されることも多い。

生産中の課題

コネクタ部品では一般的に以下の問題に直面する。(1) 難燃グレードとグローワイヤー要件を同時に満たす必要があり、一般的なナイロンでは達成が困難。(2) 薄肉・多孔構造は材料の流動性への要求が高く、ショートショットやウェルドライン強度不足が発生しやすい。(3) スナップフィットが組み立て時や繰り返し挿抜時に破損しやすい。(4) ハロゲン系難燃剤は燃焼時の発煙量が多く、エンドユーザーからノンハロゲン、RoHS/REACH準拠などの環境規制への適合要求が高まっている。(5) ナチュラルカラー材料は、後工程での配色やレーザーマーキングが容易であることが望ましい。

改質ソリューション

第一候補として【PA66 ナチュラル ノンハロゲン難燃】を推奨。PA66はPA6より耐熱性と剛性に優れ、ノンハロゲン難燃システムは燃焼時の発煙が少なく、ナチュラルカラーはお客様のカラーチャートに合わせた配色が容易。難燃性はUL94 V-0を一般的な目標とし、要件に応じて対応可能。コスト感度が高く、使用温度が比較的穏やか、または靭性を重視するコネクタには、【PA6 ナチュラル ノンハロゲン難燃】を代替案として選択可能。最終的なグレードは、お客様の部品の肉厚、使用温度、認証要件、試作検証結果に基づいて決定する。

改善効果

同一材料で難燃安全性、絶縁信頼性、スナップフィット靭性を両立させ、材料不適合による試作の手戻りを削減。ノンハロゲンシステムにより、より厳しい環境規制市場への参入が容易に。ナチュラルカラーベースにより、1つの材料ソリューションで複数のカラーバリエーションに対応でき、材料管理を簡素化。

サービス

図面・サンプル評価と材料選定アドバイスを提供。お客様の金型に合わせて小ロット試作を実施し、乾燥・射出成形条件の調整をサポート。材料物性表と環境関連資料を提供（実際の発行書類に基づく）。検証通過後、量産安定供給を手配し、お客様のカラーチャートに合わせた配色にも対応。

対応プロセス

1. 要件整理：部品構造、肉厚、使用温度、難燃性・グローワイヤー要件、環境規制を確認。
2. 材料マッチング：ナチュラルノンハロゲン難燃PA66とPA6を比較し、第一候補と代替案を提示。
3. 試作検証：お客様の金型での試作に協力し、流動性、スナップフィット強度、外観を確認、必要に応じて条件を微調整。
4. 量産供給：検証通過後、グレードを確定し、計画に基づき安定供給し、使用フィードバックをフォロー。

お客様の要望

小形遮断器（MCB）の外殻とベース、配線用遮断器の構造部品、コンタクタとリレーの外殻、配電盤内の絶縁支持部品などに適用されます。これらの部品は長期にわたり通電・加熱環境にさらされ、遮断時には衝撃も受けるため、材料の剛性、耐クリープ性、寸法安定性、難燃安全性が求められます。

生産中の課題

低圧電器業界の一般的な課題には、外殻に高い剛性と耐クリープ性が必要で、長期の熱・荷重下で変形しないこと（機構動作や組立精度に影響するため）、難燃性やグローワイヤなどの電気安規要件を満たすこと、ガラス繊維強化後にフローティングファイバーや反りが発生し外観や組立に影響すること、製品モデルが多く量産規模が大きいため材料のバッチ一貫性と納期安定性への要求が高いこと、などがあります。

改質ソリューション

推奨は【PA66 ナチュラル色ガラス繊維強化難燃】を外殻・構造部品の主材とします：ガラス繊維強化により剛性と寸法安定性を向上し、PA66基材は耐熱性に優れ、難燃方向はUL94 V-0を一般的な目標とし、要件に応じて調整可能です。ナチュラル色は配色に便利です。濃色部品や赤リン難燃系を要求する部品には、【PA66 レッド A3X2G5】または【PA6 ブラック紅菱難燃ガラス繊維強化】を代替案とし、後者はコスト面で柔軟性があります。最終選択は部品の使用温度、電気要件、認証状況を考慮し、試射結果で確認します。

改善効果

「ガラス繊維強化難燃PA66を主とし、赤リン難燃グレードを補助とする」組み合わせソリューションにより、遮断器内の多種部品をカバーし、材料種類の削減、組立精度の安定化を支援します。難燃ルートが明確で、製品の安規認証推進を支援します。安定した量産供給により、量産リズムをより制御しやすくなります。

サービス

お客様とともに外殻、ベース、内部部品それぞれの性能要件を整理し、部品ごとに材料組み合わせを提案します。サンプル材料を提供し、試射に協力し、フローティングファイバーや反りなどの問題に対してプロセス調整をアドバイスします。検証後、注文に応じて量産供給し、バッチ安定性を維持し、お客様の量産スケジュールを支援します。

対応プロセス

1. 部品分解：外殻、ベース、内部部品ごとに剛性、耐熱、難燃、外観要件を明確化。
2. ソリューション組み合わせ：PA66ナチュラル色ガラス繊維強化難燃を主とし、必要に応じてA3X2G5またはPA6紅菱難燃ガラス繊維強化を組み合わせ。
3. 試射最適化：試射に協力し、反り、フローティングファイバー、寸法に注目し、乾燥と射出成形パラメータの最適化を支援。
4. 量産納入：ソリューション確定後、バッチ安定供給を実施し、バッチ一貫性を継続追跡。

お客様の要望

ハンドドリル、インパクトドリル、グラインダー、コードレス工具の本体ハウジング、ハンドル、ギアボックスブラケット、モーターマウント、バッテリーパックハウジング、充電器の構造部品などに適用。電動工具はコンパクトで高トルク、振動が頻繁で、屋外や低温環境での使用も多く、落下や衝突は日常的な使用条件。

生産中の課題

電動工具メーカーに共通する材料課題：ハウジングにはモーター、ベアリング、ギアを固定するための十分な剛性と、落下衝撃への耐性が求められる。ネジボスは繰り返しの組立・分解で割れやすい。ガラス繊維強化材料は表面にフローマークが出やすく外観や手触りに影響する。屋外低温使用時は一般的な強化ナイロンは脆くなりがち。モーターやバッテリーに近い一部の部品では難燃性の要求もある。

改質ソリューション

【PA6 黒色 30%】（ガラス繊維強化）を本体ハウジング、ギアボックスブラケット、モーターマウントなどの強度部材の主材として推奨。剛性、強度、加工性のバランスが良く、黒色は工具の外観に適する。ハンドル、バッテリーパック外装、薄肉スナップフィットなど耐衝撃性がより重要視される部位には【PA6 黒色 樹脂高衝撃】を組み合わせる。モーターに近く発熱が顕著な構造部品は、より高い耐熱性を得るために【PA66 黒色 30%】へのアップグレードも検討可能。難燃性要件がある部品には【PA6 黒色 難燃ガラス繊維強化】を評価できる。具体的な組み合わせは、顧客の落下試験やトルク試験などの実測結果に基づいて決定する。

改善効果

「強化材で剛性を、高衝撃材で耐衝撃性を確保する」という組み合わせ方針により、構造強度と耐久性のバランスを最適化。金属からプラスチックへの置換により軽量化と取り扱い性の向上を実現。材料種類を少数の黒色グレードに集約することで、調達と生産管理の効率化に貢献。

サービス

部品の機能ゾーンに応じた材料組み合わせの提案、サンプル材料の提供と顧客とのトライアル成形支援（フローマーク、反り、ボス割れなどの問題に対するプロセス・配合面からのアドバイス）、検証後の量産供給、黒色材料のロット間色調統一。

対応プロセス

1. 使用条件分析：各部品の負荷、落下、発熱、外観要件を整理し、剛性部品と耐衝撃部品に分類。
2. 材料組み合わせ：PA6 黒色 30% を主材とし、必要に応じて高衝撃グレード、PA66 黒色 30%、または難燃ガラス繊維強化材を組み合わせる。
3. サンプル検証：トライアル成形と顧客社内試験に協力し、ネジボス、スナップフィット、表面のフローマークを重点的に確認。
4. 安定供給：仕様確定後に量産納品し、黒色材料のロット間色調を維持。

お客様の要望

自動車内外装のクリップ、ワイヤーハーネス固定クリップ・ブラケット、配管クランプ、センサー取り付け座、エンジンルーム周辺の小型ブラケット・カバーなどに適用。これらの部品は点数が多く単品が小さく、組立時に十分な弾性で「挿入でき、破断しない」ことが求められ、使用中は振動、温度変化、油汚染環境に耐える必要がある。

生産中の課題

自動車用クリップ・ブラケットの一般的な課題：クリップが乾燥状態・低温で脆性破壊しやすく、組立時の破断が生産ライン効率に影響。長期振動による緩みや疲労亀裂。エンジンルーム周辺は高温で、一般的なナイロンは変形しやすい。耐油性・耐自動車用各種液体性が必要。OEMは材料ロットの一貫性と供給継続性に厳格な要件を課す。

改質ソリューション

推奨：【PA6 黒色樹脂高靱性】をクリップ、ワイヤーハーネス固定クリップなどの弾性組立部品の主選定とし、高靱性改質により乾燥状態・低温での耐衝撃性と組立靱性を向上。一定の剛性が必要で靱性も維持するハーネスブラケット、取り付け座には【PA6 黒色 10%】（低ガラス繊維強化）を選択可能。エンジンルーム近傍で耐熱性・剛性要求が高いブラケット類には【PA66 黒色 30%】を選択。具体的な選定は部品位置、温度範囲、顧客標準に基づき検証が必要。

改善効果

「弾性部品は高靱性、荷重部品は強化」のレイヤー別マッチングにより、組立時のクリップ破断と使用中の緩みリスクを低減。ナイロンによる金属ブラケットの一部代替は軽量化に貢献。材料体系が明確で、顧客が複数の車種プロジェクト間で再利用しやすい。

サービス

部品位置（車内、車体、エンジンルーム周辺）に応じた材料提案をレイヤー別に実施。サンプル材料を提供し、顧客の試作・組立検証に協力。破断クリップ、ヒケ、反りなどの成形不良の原因調査を支援。検証後は量産安定供給を行い、顧客の品番・ロット管理要件に対応。

対応プロセス

1. 部位分類：車内、車体、エンジンルーム周辺に部品を分類し、温度と荷重要件を明確化。
2. レイヤー別選定：クリップは高靱性PA6、ブラケットはPA6黒色10%、高温部位はPA66黒色30%。
3. 組立検証：試作・組立テストに協力し、クリップ挿抜、低温靱性、寸法を確認。
4. 量産対応：方案確定後、安定供給し、ロットトレーサビリティと納期管理に対応。

お客様の要望

洗濯機の内部ブラケット、ファン・モーターブラケット、小型家電（ヘアドライヤー、フードプロセッサーなど）のハンドルと耐荷重構造、電装ボックスおよび加熱モジュール周辺の絶縁部品、浄水器のフィルターカップや可視窓などの透明部品に適用されます。家電製品は部品の種類が多く、部位によって要求される性能特性が大きく異なります。

生産中の課題

家電業界の一般的な課題：構造ブラケットには剛性と長期耐クリープ性が必要で、湿気の多い環境でも寸法安定性が求められます。通電部品や発熱体に近い部品は、家電安全規格の難燃性要件を満たす必要があり、一般的な強化材料では直接代替できません。淡色または露出部品は、色と表面品質に対する要求が高くなります。浄水・可視部品には、透明性、耐水性、耐薬品性に加え、長期加圧下での耐応力割れ性が求められます。

改質ソリューション

部位ごとにマッチングを推奨します：耐荷重ブラケット、モーターブラケット類には【PA6 黒色 30%】を選択し、剛性とコストパフォーマンスのバランスを実現。通電周辺部品、電装ボックス、加熱モジュール近傍の絶縁部品には【PA66 ナチュラル ノンハロゲン難燃】を選択し、難燃性はUL94 V-0を一般的な目標とし、要件に応じてマッチング可能。淡色内部部品または配色が必要な構造部品には【PA6 大白レジン】をベース樹脂として選択可能。浄水フィルターカップ、可視窓などの透明部品には【PA12 透明】を選択し、その透明性、低吸水性、耐薬品性は水路および可視用途に適しています（飲料水接触または食品接触用途については、具体的な認証文書を参照してください）。

改善効果

1社のサプライヤーで家電製品全体の構造、難燃、淡色、透明の多様なニーズをカバーし、サプライチェーンを簡素化。部位別の選定により、「1つの材料を全用途に使用する」ことで生じる性能の過剰または不足を回避。透明ナイロンは、可視部品や水接触部品により多くの設計オプションを提供します。

サービス

お客様の製品全体の部位別材料リスト作成を支援し、部位別の選定アドバイスを提供します。各銘柄のサンプル材料を提供し、トライアル成形に協力します。外観、寸法、透明部品の応力割れなどの問題に対してプロセスアドバイスを提供します。検証後、複数銘柄を組み合わせて量産供給し、お客様のマルチソース調達を削減します。

対応プロセス

1. 部位の整理：構造部品、通電周辺部品、淡色部品、透明部品に分けて、製品全体の材料要件をリストアップ。
2. 部位別選定：PA6 黒色 30%、PA66 ナチュラル ノンハロゲン難燃、PA6 大白レジン、PA12 透明をそれぞれ対応。
3. サンプル試作：複数銘柄を同時にサンプル成形し、寸法安定性、外観、透明部品の応力割れリスクに注目。
4. 組み合わせ供給：確認後、複数銘柄を一括で量産納品し、お客様の調達プロセスを簡素化。

お客様の要望

汎用ナイロン原料を必要とする射出成形加工工場、コンパウンド製造工場、ナイロンケーブルタイ、ギヤ、ブッシュ、日用品・工業用品などの製造企業に適しています。これらのお客様は使用量が安定しており、グレードに精通しており、主なニーズは信頼性の高い供給源、安定した品質、タイムリーな納期です。

生産中の課題

原料調達における一般的な課題：市場変動時に供給が逼迫し、納期が不安定になり生産計画に影響。ロット間の品質ばらつきにより成形パラメータの再調整が必要になる。小ロット・多頻度購入では安定供給が得られにくい。原料とコンパウンド材を別々のサプライヤーから調達する必要があり、コミュニケーションコストが高い。受入検査、書類、包装に関する規格要件がある。

改質ソリューション

主力推奨【PA66樹脂101】：汎用射出成形グレードのPA66樹脂。市場での認知度が高く、耐熱性や強度が求められる一般的な射出成形部品に適しています。【PA6樹脂】は汎用射出成形、ケーブルタイなどの製品に適しており、加工ウィンドウが広くコストパフォーマンスに優れています。その他、白色ベースが必要な顧客向けに【PA6大白樹脂】も用意。透明性や特殊なニーズがある顧客には【PA12透明】を追加提案可能。将来的に難燃、強化、耐衝撃性向上などの機能化アップグレードが必要な場合は、当社のコンパウンド製品ラインにそのまま接続できます。

改善効果

材料切れのリスクを低減し、生産スケジュールをより安定させます。ロット間の品質一貫性により、成形パラメータの再調整が減少します。原料トレーディングとコンパウンド製造が一体となっているため、汎用材料から機能性材料へのアップグレード時にサプライヤーを変更する必要がなく、コミュニケーションがより効率的になります。

サービス

汎用グレードの在庫品およびロット注文に対応。お客様の使用量に応じて在庫確保と分割納入計画を策定。納品時に製品資料を同梱（実際に発行された書類に準拠）。東莞および周辺地域のお客様向けの柔軟な配送手配に対応。原料とコンパウンド材をワンストップで取り扱い、お客様の一括調達をサポートします。

対応プロセス

1. ニーズ確認：グレード、月間使用量、包装、納期、検査・書類要件を確認します。
2. 見積・在庫確保：市場動向に基づき見積もりを提示し、使用量に応じて在庫品または分割納入計画を策定します。
3. 納品・配送：合意したスケジュールで出荷し、製品資料を同梱します。
4. 継続フォロー：使用状況と今後のニーズを追跡し、必要に応じてコンパウンド材料ソリューションを提案します。

お客様の要望

結束バンドやプラスチックアンカー（壁用プラグ）などの留め具は、多くが寒冷地向けに出荷されます。冬には氷点下十数度の屋外でエアコンや配管を設置するほか、冷蔵庫内で使用されることもあります。お客様のニーズはシンプルです。冬に結束バンドを締めても切れず、アンカーをハンマーで壁に打ち込んでも割れないことです。

生産中の課題

同じ材料、同じ金型を使用しているのに、夏場はほとんどクレームがないのに、11月になると返品が増え始めます。結束バンドは締め付けるとロック部の根元から「パチン」と音を立てて切断し、アンカーは打ち込み途中で尾部が数片に割れます。もう一つ特徴的な現象があります。成形直後の新しい製品は、数日置いたものより脆いのです。また、北方の倉庫で一冬保管した在庫は、届いたばかりのものよりさらに折れやすくなります。

破損品を確認する際は、まず破断面を観察します。断面が平らで光沢があり、白化や延伸が見られない場合は、過負荷による破断ではなく、典型的な脆性破壊です。次に材料と工程を確認します。ナイロンは成形直後はほとんど水分を含まず、この状態が最も脆くなります。北方の冬は空気が乾燥しているため、製品内のわずかな水分も徐々に失われます。乾燥状態と低温が重なることで、ナイロンは「靭性」から「脆性」へと変化します。

改質ソリューション

調湿処理だけでは一時しのぎにしかならず、北方の倉庫に到着すれば再び乾燥してしまいます。そのため、根本的には材料レベルで解決する必要があります。

第一段階として、PA6にナイロンとの相溶性に優れたエラストマー系耐衝撃改質剤を添加し、さらに相溶化剤を加えて、改質剤相を微細に分散させ、マトリックスとの密着性を高めます。分散が不良だと、改質剤は単なる「不純物」となり、強度は低下するのに靭性は向上しません。

第二段階として、改質剤の添加量は実物でテストする必要があります。少なすぎると低温でまだ脆く、多すぎると結束バンドが柔らかくなり締め付け力が不足し、アンカーも壁にしっかり固定されません。一般的には2～3段階の添加量でテストピースを作成し、それぞれ結束バンドとアンカーを成形して、低温槽で凍結させた後に締め付け試験と打撃試験を行い、破断が最も少なく、かつ感触が柔らかすぎない配合を選択します。

第三段階として、顧客向けの包装アドバイスを提供します。成形後に調湿処理を行い、その後密封袋で包装することで、輸送中や保管中の水分損失を減らします。

改善効果

耐衝撃改質材に変更した後、同じように低温槽で凍結させて試験したところ、結束バンドはロック部の根元から脆性破断しなくなり、アンカーは打撃時の尾部の割れが大幅に減少しました。冬季のこの種の返品はほぼなくなりました。お客様は夏用と冬用で材料を使い分ける必要がなくなり、在庫管理も容易になりました。

対応プロセス

1. 破損品を回収し、破断面を確認する：脆性破断か過負荷破断かを判断
2. 成形・保管状況を確認する：成形直後の含水率、包装方法、出荷地域
3. 耐衝撃改質剤を2～3段階の添加量でテストサンプルを作成し、凍結後に締め付け・打撃試験を実施
4. 配合を決定し、調湿・密封包装のアドバイスとともに量産出荷し、最初の冬の使用フィードバックを追跡する。

お客様の要望

電動ドリルやグラインダーなどの電動工具の黒色ハウジング。ハウジングは落下に耐え、モーターを固定する必要があるため、ガラス繊維強化ナイロンが使用されます。しかし、消費者が最初に目にし、毎日手に取る部分でもあるため、ブランド側は外観に厳しい基準を設けています。表面は均一な艶消しブラックで、白化や曇りがないことが求められます。

生産中の課題

射出成形されたハウジングは、ゲート付近は問題ないものの、溶融樹脂の流動末端に行くほど品質が悪化します。表面に銀白色の繊維模様（フローマーク）が現れ、触るとざらつきがあり、ウェルドラインやコーナー部分で最も顕著です。受入検査ではロット単位で不合格となり、工場では選別や手直し、または塗装で隠す必要があり、コストと納期に大きな負担がかかっていました。

まず成形条件を確認しました。金型温度を上げるとフローマークは軽減されますが、サイクルタイムが長くなり生産性が低下し、さらに金型温度の影響が及びにくい隅部では依然として発生しました。次に、同じ金型で異なるロットの材料をテストしたところ、明確な差が確認されました。これは問題が主に材料側にあることを示しています。ガラス繊維とナイロンの密着性が不十分なため、溶融樹脂が流動する際にガラス繊維が先行し、比較的低温の金型表面に接触すると、樹脂に包み込まれる前に固化してしまい、表面に露出してしまうのです。

改質ソリューション

基本的な考え方は、ガラス繊維と樹脂を「一緒に流動させる」ことです。

まず、より適合性の高いカップリング剤処理が施されたガラス繊維に変更し、配合に相溶化剤を添加して、ガラス繊維とナイロンの界面結合を強化します。さらに、フローマーク防止剤と適量の滑剤・分散剤を添加し、溶融樹脂の流動性を高め、ガラス繊維をより確実に包み込めるようにします。

このような特に外観要求の高いハウジングでは、ガラス繊維含有率を適切に下げ、鉱物フィラーで剛性を補うことも有効です。強度は要件を満たせば十分であり、むやみにガラス繊維を増やす必要はありません。

材料調整後、顧客とともに射出成形条件を微調整します。金型温度を適切に上げ、射出速度を速めることで、溶融樹脂が表面で固化する前にキャビティを充填できるようにします。

改善効果

新材料を導入したところ、流動末端やウェルドライン部分の銀白色の繊維模様が明らかに薄くなり、広い面ではほとんど目立たなくなりました。外観部品は選別や塗装の工程を経ずに、そのまま組み立て・出荷が可能になりました。ハウジングの強度と落下性能は従来の要求範囲内に維持され、黒色の色調もロット間でのばらつきが少なくなりました。

対応プロセス

1. 不良品を回収し、フローマークの発生位置をマーキングし、ゲートと樹脂の流動方向を照合する
2. 同じ金型で材料を変更し、金型温度を調整して、材料起因か成形条件起因かを切り分ける
3. フローマーク低減グレードのサンプルを製作し、金型温度、射出速度の推奨値を提示する
4. 外観、強度、落下試験に合格後、量産供給を開始し、黒色材料はロットごとに色差管理を実施する

お客様の要望

自動車で大量に使用される小型部品：内装パネルのスナップフィット、ワイヤーハーネス固定クリップ、ホースクランプなど。作業員は組み立て時にこれらを手で直接金属板の穴に押し込むため、一押しで確実に嵌合し、脚部が折れないことが求められます。また、装着後は長期間の振動や温度変化に耐え、緩みや異音が発生しないことが必要です。

生産中の課題

問題は組み立てラインで発生しました。スナップフィットを押し込むと、脚部の根元から破損し、折れた部分が車体内に落下しました。冬場や工場内が乾燥しているときに破損が多く、また、成形直後の部品はしばらく放置された部品よりも破損しやすい傾向がありました。

お客様は以前、より「柔らかい」材料を試しましたが、脚部の破損は減少したものの、新しい問題が発生しました。スナップフィットの抜去力が不足し、走行テスト後に緩みや異音が発生しました。

破損部品を確認すると、破断面は脚部の根元の直角コーナー部に集中しており、ここに応力が集中しています。破断面は平坦で延伸が見られず、脆性破壊を示しています。これは、元の材料が硬すぎること、そして後から試した材料が柔らかすぎることを示しており、どちらも部品の構造に適合していませんでした。

改質ソリューション

スナップフィットに求められるのは「剛性の中の靭性」です。押し込むときに曲がっても折れず、反発力も十分である必要があります。

我々はPA6をベース材料とし、ナイロンとの相溶性に優れた耐衝撃性改良剤を選択し、低濃度から高濃度まで段階的に配合を変えてテストしました。各段階で標準的なテストピースだけでなく、実際のスナップフィットを射出成形しました。テストピースのデータが良好でも、実際のスナップフィットが金属板の穴で機能するとは限らないからです。

各段階で以下の3つのテストを実施しました。常温での組み立て、冷凍後の組み立て、そして組み立て後の抜去力の測定です。これにより、組み立て時に破損せず、抜去力も低下しない最適な配合範囲を特定しました。

エンジンルーム付近など高温になるスナップフィットには、この配合に加えて熱安定化システムを追加しました。より大きな保持力が必要なホースクランプには、少量のガラス繊維と耐衝撃性改良剤を併用しました。また、応力集中を低減するために、脚部の根元の直角コーナーを小さなR形状に変更することもお客様に提案しました。

改善効果

決定した配合では、組み立て時の脚部の破損がなくなり、冷凍後の組み立てでもスムーズに嵌合し、抜去力も要求範囲内に戻りました。走行テストでの緩みや異音の問題も解決しました。最終的に、車内、車体、エンジンルーム周辺の設置箇所に応じて材料を数種類に分け、お客様の一連のスナップフィットをカバーするソリューションを提供しました。

対応プロセス

1. 破損部品と組み立て動画を回収し、破損位置と破断面の形状を確認
2. 部品構造を確認し、応力集中点を特定
3. 耐衝撃性改良剤の濃度を変えてテストサンプルを作成し、実際のスナップフィットで常温/冷凍組み立てと抜去力テストを実施
4. 設置箇所に応じて配合を決定し、構造のR形状に関するアドバイスを提供し、量産供給を開始

お客様の要望

オフィスチェアの五叉脚、機器ベース、大型ブラケットなどのガラス繊維強化ナイロン大型部品。これらは荷重を支える必要があるため、ガラス繊維の含有量が多くなります。同時に、平面度が確保され、穴位置が正確に合致し、後工程でキャスター、ガスシリンダー、ネジを取り付ける必要があります。

生産中の課題

製品を金型から取り出して検査台に置くと、五叉脚の1〜2本の脚先が浮き上がり、シックネスゲージが入り込む状態でした。キャスターを取り付ける際には穴位置がずれて、取り付けがスムーズにいきませんでした。さらに問題だったのは、当日の検査に合格した部品でも、数日後に再測定すると変形がさらに大きくなっていたことです。

まずプロセスを調査しました。保圧時間や冷却時間を調整しましたが、改善は限定的でした。次に反りの方向を確認すると、常に樹脂の流動方向と関連していました。原因は、ガラス繊維が樹脂の流れに沿って一方向に配向し、繊維方向の収縮は小さく、垂直方向の収縮は大きいため、両方向の収縮差によって大型部品が冷却時に「ねじれる」ように反ることでした。肉厚の不均一や冷却の不均一はこの問題を増幅させ、放置後の内部応力の解放によって変形がさらに進行しました。

改質ソリューション

プロセス調整だけでは抑制できないため、材料の収縮差に着目しました。

ガラス繊維系に板状や球状のフィラーを複合化しました。板状のマイカやタルク、あるいはガラスビーズなどです。これらは配向性がないため、「流動方向の収縮が小さく、横方向の収縮が大きい」という差を縮小できます。ガラス繊維は強度を維持するために一部残し、全量を排除するわけではありません。

同時に結晶化速度を調整し、金型内での収縮をより完了させ、取り出し後の後収縮を低減しました。

材料面に加えて、お客様とともにゲート位置と局所的な肉厚も確認し、厚肉部分の肉抜き提案を行い、金型温度をより均一に調整しました。

改善効果

低反りグレードに変更後、五叉脚をプラットフォームに置いた際の浮き上がりが明らかに低減し、穴位置の精度が向上し、キャスターやガスシリンダーの取り付けがスムーズになりました。数日間放置後の再測定でも、変形は従来よりも安定していました。耐荷重性能は従来の要求範囲内に維持されています。

対応プロセス

1. プラットフォームとシックネスゲージで不良品を測定し、反りの位置と方向を記録
2. ゲート位置と樹脂流動方向を照合し、材料の収縮問題とプロセスの冷却問題を切り分け
3. ガラス繊維+鉱物フィラー複合の低反りグレードを試作し、金型温度と保圧を調整
4. 寸法、放置後の再測定、耐荷重テストに合格後、量産供給を開始