論文「射出圧力および流量が成形体特性に及ぼす影響」の疑問点とその原因について考察しました。
論文:"Influences of Injection Pressure and Flow Rate to the Green Properties", International Journal of Engineering & Technology, 8 (1.12) (2019) 51-54
目的:射出圧力と流速が、グリーン体(成形体)の表面欠陥、密度、および強度に及ぼす影響を調べるための実験。
実験条件と結果(平均成形体密度)
要因効果図
《疑問点》流量(Flow Rate)と成形体密度の関係が、中間圧力の650barだけ他の二つと大きく異なる。
《その原因の仮説》実験に使用している射出成型機は、おそらく油圧式の流量補償機能を持っているので、流量は保証されるが、設定圧力は結果になっている可能性がある。この時の実際の圧力波形を観察すればわかるのですが、流量20のときの射出圧力650が圧力飽和状態になっているのではないでしょうか?
《対策案》MIMフィードストックは擬塑性流体で、流量はせん断速度と比例関係なので、流量の水準を動かすと見かけ粘度は対数の世界で変動します。したがって、水準組み合わせで、射出圧力を大、中、小として、流量ごとに水準をずらしたら解決する可能性があります。
【珈琲ブレイ句】本論文を読んでの感想ですが、そもそも油圧サーボ射出成形機では、流量だけで射出圧力は不要かもしれません。むしろ、他の成形条件(金型温度、射出温度、保圧)の研究に力を入れた方が良いと感じました。
ちなみに、論文の実験は二元配置実験になっているので、数理統計学の分散分析をしてみました。その結果は、F検定で射出圧力と流量の有意差は確認できませんでした。要因効果図の傾向はそもそも誤差範囲ということかもしれません。