プラスチック成形・加工の豆知識

回転成形

概要
1、粉末樹脂を型内に入れます。
2、型を回転させ加熱します。
3、型を冷却し、製品を取り出します。

製品例
遊具、大型容器

メリット
比較的金型構造が単純なため型代は安価。
大きな形状のものも出来る。
小ロットに向いている。

デメリット
成形時間が非常に長い。
複雑形状は不向き。
加工業者が比較的に少ない。
設備が大掛かりとなる。
肉厚が均一にならない。

積層成形

概要
1、各種皮膜材料を重ね合わせる。
2、加熱、加圧し、硬化させて取り出す。
  熱硬化性樹脂で使われる方法

製品例
フェノール樹脂の電気絶縁基板,プリント基盤,メラミン樹脂の化粧板

メリット
熱硬化樹脂の素材としての強度不足を補強できる働きがある。
(ガラス繊維を積層する事が出来る)

デメリット
積層成形ですので、形状は限りがある。

ブロー成形

概要
1、押出し成型機と同様に溶融樹脂を連続して出す。
  その際既に空気の通る道を作っておく。(ちくわ状の溶解樹脂)
2、型内で出された樹脂の中央に圧縮空気を吹き付け膨張させる。
3、冷却し完成
  型内で風船を膨らますイメージ、押出された樹脂の先端を型で潰して袋状にするのが特徴。
  ペットボトルなどは厚さを均一にする、ネジ部を形成する目的で、圧縮空気を送る前の製品を射出成形で作っておき再度暖めて成形する。

製品例
各種ビン、容器

メリット
金型の構造が単純で比較的に安価
大量生産型の加工方法
薄肉の成型が可能(軽量化)
成形時間が短い

デメリット
肉厚の精度が出にくい。
設備が大掛かりとなる。
小ロット生産には不向き。
形状が複雑に出来ない。

T-ダイ成形

概要
1、押出し成型機と同様に溶融樹脂を連続して出す
2、フィルム厚の押し出し金型を通って樹脂を出します。
3、冷却し、ローラーに巻き取ります。

製品例
フィルム、ラミネート袋

メリット
インフレッション成形と異なり厚さの精度が出ます。
最低ロットが大きくなります。

デメリット
設備が大掛かりとなる。
小ロット生産には不向き。
押出し成形と同様製品形状に制限がある(全ての断面形状が同じ)。

カレンダー成形

概要
1、押出し成型機と同様に溶融樹脂を連続して出す。
2、加熱したローラー間を通し、圧延す。
3、冷却ローラー間を通し、製品の厚さを調整し、形成する。
4、巻き取りローラーに巻き取り完成

製品例
フィルム、シートなど

メリット
厚さの精度の必要な成型に向いている。
金型は殆ど必要なく、ローラーのサイズで決まる。
エンドレスに成型が出来、製品単価が安価。
薄肉成型から中肉成型に向いている。

デメリット
設備が大掛かりとなる。
小ロット生産には不向き。
押出し成形と同様製品形状に制限がある(全ての断面形状が同じ)。

インフレーション成形

概要
1、押出し成型機と同様に溶融樹脂を連続して出す。
2、出された樹脂の中央に圧縮空気を吹き付け膨張させる。
3、円筒の膜状の製品が出来る。
途中溶着、切断する装置を付加する事により袋が出来る。

製品例
ビニールラップ、樹脂袋等

メリット
金型構造が単純な為、安価
エンドレスに成型が出来、製品単価が安価
薄肉成型品が出来る

デメリット
設備が大掛かりとなる
小ロット生産には不向き
押出し成形と同様製品形状に制限がある(全ての断面形状が同じ)
圧肉製品は不可能

押出し成形

概要
1、原材料を成型機に投入し、加熱し、スクリューを回転させて溶融状態の樹脂を出す。
2、金型に通して形を整え冷却して製品にする。
3、規格寸法に切断して完成
寸法制度を上げる為に冷却過程で再度寸法を安定させる型に通す方法が主流
断面形状がどこを切っても同じで、エンドレスに成型ができる。

製品例
ビニールホース、樹脂棒、シート、雨どい、フィルム、ビニール電線等

メリット
金型構造が単純な為、安価
エンドレスに成型が出来、製品単価が安価
連続成型が可能な為、条件だしは難しいが肉厚成型が可能
(試作用の切削材料はこの方法で作られる)

デメリット
製品形状に制限がある。(全ての断面形状が同じ)
小ロット生産には不向き

トランスファー成形

概要
圧縮成形の加熱・圧縮の工程を効率化した加工方法である。
1、予め加熱されている金型に予備の加熱室を設け、そこで樹脂を加熱する、
2、加熱、流動状態になった樹脂を加圧してキャビティー内に圧縮する。
3、冷却後製品を取り出す。

製品例
基本的に圧縮成形と同じ。

メリット
圧縮成形金型と比較して、加熱室を型内に設ける構造となっている為、構造が複雑な分、型代は高くなる。
圧縮成形に比べて量産向けといえる。

デメリット
計量によって製品のばらつきが起こる、基本的にはバリ取を行わなくてはならない。
金型を冷却する必要がある為、比較的に成形時間が長い。
加工業者が極端に少ない。
熱可塑性樹脂にも対応している加工方法であるが、現在では行える企業は無いと思われる。
圧縮成形⇒トランスファー成形⇒射出成形の技術革新の過程で生まれた加工方法

圧縮成形

概要
1、加熱された凹型に樹脂を入れる(熱硬化性樹脂)
2、加熱された凸型を合わせ、加熱加圧し樹脂を硬化させる。
3、硬化後に製品を取り出す。
プラスチック成形の最古の成形方法である。

製品例
熱硬化性樹脂の特徴を生かした製品
熱に強い電気部品等
肉厚の工業用部品

メリット
射出成形型に比べて構造が単純である為、型代が比較的に安価
小ロット対応
成型機が単純で安価

デメリット
計量によって製品のばらつきが起こる、基本的にはバリ取を行わなくてはならない。
加工業者が極端に少ない。
熱可塑性樹脂にも対応している加工方法であるが、現在では行える企業は無いと思われる。
大量生産には不向きである。

注型成形

概要
1、液体状の樹脂と硬化剤を混ぜます。
2、脱泡するために、型を真空の環境に入れます。
3、1の液体を型に流し込み、硬化させます。
4、型から取り出しバリ、湯道(ランナー、ゲート)を取り除き完成です。

製品例
一般には小ロットの試作として使います。
アクリル樹脂で出来た置物等
昆虫標本に使った樹脂の塊

メリット
型がシリコン型で作り、単純な構造のため、安価に製作できます。
小ロットの対応です。
熱を使わないで硬化させるため、肉厚製品が簡単に出来ます。

デメリット
型の耐久性が無い為、シリコン型の場合は製品10個程度の耐久しかない。
複雑形状は不向き。
成形時間が硬化剤の反応次第であり、比較的に長い。
加工業者が比較的に少ない。

真空成形

概要
1、シート状のプラスチックをヒーターで加熱しやわらかくし、型の上におおいます。
2、型とプラスチックシートの間にある空気を真空ポンプで抜きます。
3、型に接触する事によりシートが冷やされ固まったら型から抜きます。
4、当然、余分なシートが残っていますので、削り落とす加工を行い完成です。

製品例
大物のパネル、豆腐・菓子の容器・精密部品の搬送用トレー

メリット
型が単純で、雄型か雌型どちらかで良いので比較的に安価です。
型材も木型、アルミ型と加工しやすいもので出来ます。
イニシャルコストがかからない事もあり小ロットの対応が出来ます。
大物の成形も比較的に簡単に出来ます。

デメリット
リブ、ボスなど複雑形状のものは不可能です。
肉薄の製品に対しては成形時間が余りかかりませんが、肉厚のものに関しては
(3~6ミリ)冷却効率が悪い為時間が掛かります。
加工業者が比較的に少ない
均一な肉厚にならない事から深い製品には不向きです。