一般に、ゴム成形品は成形加工用の金型を介して成形する必要があり、高温高圧加硫後のゴム製品を金型キャビティまたは金型コアから離型することを一般に離型といいます。脱型不良は、ゴム製品の品質欠陥や生産効率への影響を引き起こす重要な原因の 1 つです。部品の歪みや破れなどの不良を引き起こしたり、場合によっては金型を損傷し、正常な生産に支障をきたす可能性があります。ゴム製品の脱型に影響を与える要因を研究することは、製品の品質確保、不良防止、スクラップ防止、生産効率の向上にとって非常に重要です。

1. ゴム製品の脱型に影響を与える要因

ゴム製品の脱型不良とは、主に製品を突き出す際にスムーズに脱落しないことを指します。これは多くの影響要因によって引き起こされ、これらの要因は相互に複雑に関連しており、主にゴム製品の設計、金型の設計と製造、生産プロセス、操作方法、金型のメンテナンスなどが含まれ、影響の程度と表現は異なります。

1.1 ゴム製品の設計が離型性に及ぼす影響

ゴム製品の設計は製品の離型性能に直接影響するため、製品の設計は製品の離型性の要件を満たしている必要があります。製品の設計において離型に影響を与える主な要因は離型勾配であり、金型を開いて製品を取り出すためには、垂直パーティング面の内外面に十分な離型勾配を設ける必要があります。製品によっては、離型の傾きはあるものの数値が小さすぎたり、内面や内部のリブの傾きや粘りを無視して外面の傾きだけを持っている製品もあります。一部の製品には傾斜がまったくなく、製品の脱型が困難になります。製品が焼成されると、製品の冷却により求心収縮が発生し、コアやピンに大きな保持力が発生し、離型に支障をきたします。離型勾配を大きくすると、この抵抗を大幅に軽減でき、勾配不足による製品の破れなどの不良も回避できます。離型勾配は製品の形状と厚さに関係し、通常は経験的に決定され、一般的な製品の勾配は 1 ° ～ 3 ° です。

1.2 金型の設計と製造が離型に及ぼす影響

1.2.1 金型設計が離型に与える影響

ゴム金型はゴム製品を生産するための主要な設備の1つであり、金型プレスの原理は射出金型、ダイカスト金型に分けることができ、プレス金型の設計は製品の形状、特性、使用要件に応じて行われ、同じゴム製品に従って異なる構造のいくつかの金型を設計します。金型の構造は、製品の品質、生産効率、金型加工の難易度、寿命に直接関係します。したがって、金型構造設計の研究は非常に重要です。ゴム製品の正しい形状と一定の寸法精度を確保するには、金型構造の設計は次の原則に従う必要があります。

(1) ゴム製品に使用される材料の硬さ、収縮率、使用条件などを理解し理解する。

(2) 製品の形状、輪郭を確認してください。

(3) 金型構造は単純かつ合理的であり、位置決めが確実であり、取り付けと分解が便利であり、操作が簡単である必要があります。

(4) 金型キャビティの数は、機械加工や金型の使用に便利で、生産効率を考慮した適切な数である必要があります。

(5) 金型は十分な強度、剛性を有し、小型、軽量、加工容易、生産工程に即したものとする。

(6) 金型のキャビティは製品の出し入れに便利であり、加硫時にゴム材料に十分な圧力がかかる必要があります。

(7) 金型は、一定の精度、仕上げ、およびトリミングが容易な適度なパーティング面を備えている必要があります。

(8) 金型には、洗浄を容易にするために破損したゴム溝が必要です。

(9) 金型設計はシリーズ化・標準化に準拠し、汎用性の高いものとする。

金型設計の要件から、製品の脱型に影響を与える要因としては、金型の剛性、脱型抵抗、突き出し機構などが挙げられます。

1.2.1.1 金型の剛性

ゴム金型は一般に組み合わせ金型を使用するため、金型内に締まりばめや隙間ばめが生じます。製造プロセスでは、型締力や射出圧力の作用により、金型部品は弾性変形しやすく、金型を開くときにこれらの変形により鋼と鋼の表面の間に摩擦が発生します。弾性反発力が大きいと、ゴムと金型面との間に押し出し力が発生し、フレームの中心が円弧状になり、湾曲したフレームの継ぎ目からゴム素材が押し出されます。その結果、型開き抵抗が増加し、脱型が困難になり、製品が破れたり、さらには金型が廃棄されることもあります（通常、製品の骨格材質はスチールです）。したがって、金型設計では、成形部品が十分な剛性を確保できるようにする必要があります。

1.2.1.2 耐離型性

製品を脱型する際には、型開き抵抗や突き出し抵抗を克服する必要があります。離型不良による製品品質不良のほとんどはこれに関係しています。排出抵抗は主に、製品のコアへの保持力によって生じます。これには、収縮、押し出し、結合、ゴムとスチールの表面間の摩擦によって生じる力が含まれます。これらの力は加算されるか、さまざまな方法で組み合わされて、製品のリリースに影響を与えます。

1.2.1.3 イジェクト機構

突き出し機構は突き出し効果に直接影響し、離型エジェクタロッドは一般に金型の中心位置に設置され、単位面積あたりの過剰な力を防ぐために、離型エジェクタロッドの断面積が小さすぎてはなりません。薄い製品のトップブレイクや鋼骨格の変形のある製品が発生しやすいです。大面積で重量のある製品を生産する場合、突き出し動作の詰まりやエジェクタロッドの曲がりによる過度の摩擦を防ぐために、モールドパッドに約¢100mm以上の離型ガイドブロックを装備するか、金型エジェクタロッドアセンブリをセットアップする必要がありますが、バランスが必要です。

1.2.2 金型製造による離型への影響

金型の製造工程では、キャビティ、コアの表面粗さ、インサート構造の合わせ面のギャップを厳密にチェックする必要があります。そうでないと、製品の離型に影響を及ぼします。インサートと合わせ面との隙間が大きすぎるため、ゴムは加熱すると流動性があり、金型充填時に潰れやすく厚いバリが発生し、離型や製品の外観に大きな支障をきたします。さらに、ディープキャビティの薄肉製品の場合、排出時に部品とコアの表面に真空が形成され、その結果、離型が困難になります。したがって、金型を製造する際には、コアに適切な空気取り入れ穴を設けるか、またはコアの表面を（製品の品質に影響を与えない範囲で）離型しやすい比較的粗いものにする必要があります。

1.3 製造プロセスパラメータが離型に及ぼす影響

生産プロセスパラメータは製品の品​​質欠陥に関係しており、その中でも射出圧力、保圧圧力、加硫温度、接着剤含有量、加硫時間などが脱型に大きな影響を与えます。射出圧力が高すぎると金型部品が弾性変形し、押出力が発生します。保持時間が長すぎると金型キャビティ内の圧力が上昇し、せん断力や分子配向応力が増大します。同時に、保圧射出力が高すぎ、時間が長すぎると、プロセス充填が発生し、大きな内部応力が発生し、金型部品の変形や合わせ面間のバリが発生し、脱型がより困難になります。加硫温度、ゴム含有率、加硫時間はゴムの収縮率に関係し、加硫ゴムは高温で元に戻る現象が起こりやすく、加硫後のゴムの収縮率が大きく、逆も同様で収縮が小さくなります。ゴム含有率が高いほど収縮率が大きく、ゴム含有率が低いほど収縮率が小さく、加硫時間が長い、架橋度が高い、収縮率が小さい、加硫時間が短い、架橋度が低い、収縮率が大きく、工程上収縮率が大きい、未加硫または仮加硫で収縮率が大きく、プラスのみ最小収縮率が大きい加硫点が低く、複雑なコアとインサート構造を備えた金型の保持力も大きく、製品の脱型には役立ちません。

1.4 操作方法による離型への影響

同じゴム材料を使用し、同じプロセスフローを使用するなど、よく構成された一対の金型でも、オペレータの熟練度や方法が異なるため、得られる離型効果も異なります。したがって、良好な離型効果を得るには、製品の離型方法を熟知し、習得する必要があります。合理的なリリース方法をいくつか紹介します。

(1) 手動脱型は、ゴム製品を金型キャビティや金型コアから製品を取り出す方法の一つで、小物部品や硬度の高いゴム製品に適しています。

(2) 機械的脱型は、射出成形金型、ダイカスト金型、その他の大型ゴム製品に主に使用されます。

(3) エア脱型は、圧縮空気や真空吸盤を利用して製品を取り出す方法で、金型構造の簡素化、開閉時間の短縮、労働力の軽減、生産効率の向上が最大の特徴です。

（4）変形脱型は主にゴムの弾性と良好な伸びを利用し、強制圧縮または伸長変形を使用して脱型効果を得る。

(5) モールドコアの脱型は、脱型時にセンターモールドコアをノックアウトまたは押し出し、その後、金型を開いて脱型することで、製品の品質と脱型効果を確保するのに役立ちます。

(6) インサートの脱型は、より複雑な製品やインサートを備えた製品に適しています。

1.5 金型メンテナンスによる離型への影響

合理的な構造を備えた一対の金型は、その耐用年数を延ばし、製品の品質を確保するために、慎重に使用することに加えて、金型のメンテナンスにも注意を払う必要があります。金型の使用後は、次の項目を確認する必要があります。

(1) 金型、特に金型キャビティまたは金型フレームが変形しているかどうか。金型が変形すると、スチール骨格や高硬度のゴム製品の脱型には役立ちません。

(2) 嵌合部の緩み、毛引きの有無。型が緩んで引っ張ると隙間や跡ができ、ゴム素材を絞った後は型が離れにくくなり、製品が裂けてしまうこともあります。

（３）測位が信頼できるかどうか。通常、金型キャビティは複数のテンプレートを組み合わせて構成されており、位置決めを誤ると隙間や金型の変形が発生します。

(4) 金型キャビティ表面は平滑か、汚れの状況はどうか。金型キャビティが錆びたり汚れたりすると、脱型時に大きな摩擦が発生し、製品の脱型が困難になります。

(5) 金型内の可動マッチングコアとエジェクタ付属品が完成しているか。

上記のような問題がある場合には、金型の修理、洗浄、防錆等の処理が必要となります。

2 注意事項

上記では、製品の離型に対するさまざまな要因の影響を分析し、各影響要因に対応する対策を提案します。離型不良を回避するための基本的な対策は、次のように要約できます。

(1) 離型しやすい製品構造とし、十分な離型スロープを確保すること。

（２）金型構造を合理化し、金型剛性を可能な限り向上させた。

(3) 生産プロセスパラメータを合理的に決定します。

(4) 作業者の作業レベルの向上を図る。

(5) 金型のメンテナンスには十分ご注意ください。

(6) 摩擦を軽減し、適切な離型剤を使用してください。

(7) 合理的かつ適切な粘度式を選択してください。