ここでは、一般的に使用されている10種類のプラスチック成形プロセスをご紹介します。詳細については、お読みください。
1. 射出成形
2. ブロー成形
3. 押出成形
4. カレンダー加工（シート、フィルム）
5. 圧縮成形
6. 圧縮射出成形
7. 回転成形
8. プラスチックドロップモールディング
9. 水疱形成
10. スラッシュ成形
1. 射出成形
射出成形の原理は、粒状または粉末状の原料を射出成形機のホッパーに投入し、原料を加熱・溶融させて流動状態にすることです。この流動体は、射出成形機のスクリューまたはピストンによって駆動され、ノズルとゲート機構を通って金型キャビティ内に送り込まれ、金型キャビティ内で硬化・成形されます。射出成形の品質に影響を与える要因は、射出圧力、射出時間、射出温度です。
プロセスの特徴：
アドバンテージ：
（１）成形サイクルが短く、生産効率が高く、自動化が容易。
（２）複雑な形状、精密な寸法、金属または非金属のインサートを備えたプラスチック部品を成形できる。
（３）安定した製品品質。
（４）幅広い適応性。
欠点：
（１）射出成形装置の価格は比較的高い。
（２）射出成形金型の構造は複雑である。
（３）生産コストが高く、生産サイクルが長いため、単体および少量生産のプラスチック部品の生産には適していません。
応用：
工業製品においては、射出成形製品には、台所用品（ゴミ箱、ボウル、バケツ、鍋、食器、各種容器）、電気機器の筐体（ヘアドライヤー、掃除機、フードミキサーなど）、玩具やゲーム、自動車、その他多くの工業製品、その他多くの製品の部品などが含まれます。
1) インサート射出成形
インサート成形とは、あらかじめ異なる材料で作られたインサートを金型に装填し、そこに樹脂を注入する成形方法を指します。溶融した材料をインサートに接合させ、固化させることで一体成形品を形成する成形方法です。
プロセスの特徴：
（１）複数のインサートを事前に組み合わせることで、製品ユニットの組み合わせの事後設計がより合理的になる。
（２）樹脂の成形性や曲げやすさと金属の剛性、強度、耐熱性を組み合わせることで、複雑で精巧な金属プラスチック一体製品を作ることができる。
（３）特に樹脂の絶縁性と金属の導電性の組み合わせを利用することで、成形品は電気製品の基本機能を満たすことができる。
（４）ゴム製シールパッド上の硬質成形品および湾曲弾性成形品の場合、基材上に射出成形して一体成形品を形成した後、シールリングを配置する複雑な作業を省略できるため、後続工程の自動結合が容易になります。
2) 2色射出成形
二色射出成形とは、異なる色のプラスチックを同一の金型に射出成形する方法を指します。これにより、プラスチックを2つの異なる色で表現できるだけでなく、プラスチック部品に規則的な模様や不規則なモアレ模様を付けることも可能になり、プラスチック部品の使いやすさと美観を向上させることができます。
プロセスの特徴：
（１）コア材には低粘度材料を使用することで射出圧力を低減できる。
（２）環境保護の観点から、コア材には再生二次材料を使用することができる。
（３）用途特性に応じて、例えば、厚手の製品の革層には柔らかい素材を使用し、芯材には硬い素材を使用する。または、芯材に発泡プラスチックを使用して軽量化を図る。
（４）低品質のコア材を使用することでコストを削減できる。
（５）表面材または芯材には、電磁波干渉防止、高導電性などの特殊な表面特性を持つ高価な材料を用いることができる。これにより、製品の性能が向上する。
（６）スキン材とコア材の適切な組み合わせにより、成形品の残留応力を低減し、機械的強度や製品表面特性を向上させることができる。
3) マイクロフォーム射出成形プロセス
マイクロフォーム射出成形プロセスは、革新的な精密射出成形技術です。製品は、気孔の膨張によって充填され、低圧から中圧下で成形が完了します。
微細気泡フォームの成形プロセスは、以下の3つの段階に分けられます。
まず、超臨界流体（二酸化炭素または窒素）をホットメルト接着剤に溶解させ、単相溶液を形成する。次に、スイッチノズルを通して、より低い温度と圧力で金型キャビティに注入する。温度と圧力の低下によって誘発される分子の不安定性により、製品中に多数の気泡核が形成される。これらの気泡核は徐々に成長し、微細な穴を形成する。
プロセスの特徴：
（１）精密射出成形
（２）従来の射出成形の多くの限界を打破します。ワークピースの重量を大幅に削減し、成形サイクルを短縮できます。
（３）加工物の反り変形と寸法安定性が大幅に改善される。
応用：
車のダッシュボード、ドアパネル、エアコンのダクトなど。
4) ナノ射出成形（NMT）
NMT（ナノ成形技術）は、ナノテクノロジーを用いて金属とプラスチックを融合させる方法です。金属表面をナノ処理した後、プラスチックを金属表面に直接射出することで、金属とプラスチックを一体成形します。ナノ成形技術は、プラスチックの射出位置によって2種類のプロセスに分けられます。
（１）プラスチックは非外観面の一体成形品である。
（２）プラスチックは外面用に一体成形されている。
プロセスの特徴：
（１）本製品は金属的な外観と質感を有する。
（２）製品の機械部品の設計を簡素化し、CNC加工よりも製品を軽量、薄型、短く、小型化し、コスト効率を高める。
（３）生産コストを削減し、高い接着強度を実現し、関連消耗品の使用率を大幅に削減します。
適用可能な金属および樹脂材料：
（１）アルミニウム、マグネシウム、銅、ステンレス鋼、チタン、鉄、亜鉛メッキ鋼板、真鍮。
（２）アルミニウム合金の適応性は高く、1000系から7000系まで幅広く対応できる。
（３）樹脂には、PPS、PBT、PA6、PA66、PPAが含まれる。
（４）PPSは特に強い接着力（3000N/c㎡）を有する。
応用：
携帯電話ケース、ノートパソコンケースなど
ブロー成形
ブロー成形とは、押出機から押し出された溶融熱可塑性樹脂原料を金型に押し込み、そこに空気を吹き込む成形方法です。溶融原料は空気圧によって膨張し、金型キャビティの壁に付着します。最後に、冷却・固化させることで、所望の製品形状に成形します。ブロー成形は、フィルムブロー成形と中空ブロー成形の2種類に分けられます。
1) フィルムブローイング
フィルムブロー成形とは、押出機ヘッドのダイの環状隙間から溶融プラスチックを円筒状の細いチューブに押し出す工程です。同時に、機械ヘッドの中央の穴から圧縮空気を細いチューブの内部に吹き込みます。こうして細いチューブは直径の大きい管状フィルム（一般にバブルチューブと呼ばれる）に成形され、冷却後に巻き取られます。
2) 中空ブロー成形
中空ブロー成形は、金型キャビティ内に閉じ込められたゴム状のパリソンをガス圧によって膨張させ、中空製品を形成する二次成形技術であり、中空プラスチック製品の製造方法である。中空ブロー成形は、パリソンの製造方法によって、押出ブロー成形、射出ブロー成形、延伸ブロー成形など、さまざまな種類がある。
1))押出ブロー成形：押出機で管状のパリソンを押し出し、熱いうちに金型キャビティに固定して底部を密封する。次に、圧縮空気を管状ブランクの内部キャビティに送り込み、成形する。
2))射出ブロー成形：使用されるパリソンは射出成形によって得られる。パリソンは金型のコア部分に残る。ブロー成形によって金型を閉じた後、圧縮空気をコア金型に通す。パリソンが膨張し、冷却され、脱型後に製品が得られる。
アドバンテージ：
製品の壁厚は均一で、重量公差は小さく、後加工が少なく、無駄な角も小さい。
少量の精製製品を大量生産するのに適しています。
3))延伸ブロー成形：延伸温度まで加熱されたパリソンをブロー成形型にセットする。延伸棒を用いて長手方向に延伸し、圧縮空気を吹き付けて水平方向に延伸することにより、製品を得る。
応用：
（１）フィルムブロー成形は主にプラスチックの薄型金型を作るのに使用されます。
（２）中空ブロー成形は主に中空プラスチック製品（ボトル、包装樽、じょうろ、燃料タンク、缶、おもちゃなど）の製造に使用されます。
押出成形
押出成形は主に熱可塑性樹脂の成形に適していますが、流動性の良い一部の熱硬化性樹脂や強化プラスチックの成形にも適しています。成形工程は、回転するスクリューを用いて加熱溶融した熱可塑性樹脂原料をヘッドから所望の断面形状で押し出し、成形機で成形した後、冷却機で冷却・固化させて所望の断面形状の製品を得るというものです。
プロセスの特徴：
（１）設備コストが低い。
（２）操作が簡単で、工程の制御が容易で、連続自動生産を実現するのに便利です。
（３）高い生産効率。
（４）製品の品質は均一で密度が高い。
（５）機械ヘッドの金型を変更することにより、断面形状の異なる製品または半製品を成形することができる。
応用：
製品設計の分野において、押出成形は高い適用性を持つ。押出成形される製品の種類には、パイプ、フィルム、棒材、モノフィラメント、平テープ、ネット、中空容器、窓、ドア枠、板材、ケーブル被覆材、その他特殊形状材料などがある。
カレンダー加工（シート、フィルム）
カレンダー加工とは、プラスチック原料を加熱された一連のローラーに通し、押し出しと延伸の作用によってフィルムやシート状に接合する加工方法である。
プロセスの特徴：
利点：
（１）優れた製品品質、大きな生産能力、自動連続生産。
（２）デメリット：巨大な設備、高い精度が要求される、多くの補助設備が必要であり、製品幅はカレンダーのローラーの長さによって制限される。
応用：
主にPVC軟質フィルム、シート、人工皮革、壁紙、床用皮革などの製造に使用されます。
圧縮成形
圧縮成形は主に熱硬化性プラスチックの成形に用いられる。成形材料の特性、加工設備および技術の特性に応じて、圧縮成形は圧縮成形と積層成形の2種類に分類される。
1) 圧縮成形
圧縮成形は、熱硬化性プラスチックや強化プラスチックの成形における主要な方法です。このプロセスでは、所定の温度に加熱された金型内で原料を加圧し、原料を溶融させて流動させ、金型キャビティを均一に充填します。一定時間、熱と圧力の条件下で成形することで、原料は製品へと成形されます。圧縮成形機このプロセスを使用します。
プロセスの特徴：
成形品は、緻密な組織構造、精密な寸法、滑らかで美しい外観、ゲート跡のない表面、そして優れた安定性を備えています。
応用：
工業製品の中で、成形品には、電気機器（プラグとソケット）、鍋の取っ手、食器の取っ手、ボトルキャップ、トイレ、割れないディナープレート（メラミン食器）、彫刻されたプラスチック製のドアなどが含まれる。
2) 積層成形
積層成形とは、加熱と加圧条件下で、同一または異なる材料の2つ以上の層を、シート状または繊維状の材料を充填材として用いて一体化させる方法である。
プロセスの特徴：
積層成形プロセスは、含浸、プレス、後処理の3つの段階から構成されます。主に強化プラスチックシート、パイプ、ロッド、模型製品の製造に用いられます。緻密な組織を持ち、表面は滑らかで清潔です。
圧縮射出成形
圧縮射出成形は、圧縮成形（トランスファー成形とも呼ばれる）をベースに開発された熱硬化性プラスチックの成形方法です。そのプロセスは射出成形プロセスと類似しています。圧縮射出成形では、プラスチックは金型の供給キャビティ内で可塑化され、ゲートシステムを通してキャビティ内に入り込みます。一方、射出成形では、プラスチックは射出成形機のバレル内で可塑化されます。
圧縮射出成形と圧縮成形の違いは、圧縮成形ではまず材料を供給してから金型を閉じるのに対し、射出成形では一般的に材料を供給する前に金型を閉じる必要がある点です。
プロセスの特徴：
利点：（圧縮成形と比較した場合）
（１）プラスチックはキャビティに入る前に可塑化されており、複雑な形状、薄い壁、または壁厚が大きく変化するプラスチック部品、および微細なインサートを製造できます。
（２）成形サイクルを短縮し、生産効率を向上させ、プラスチック部品の密度と強度を向上させる。
（３）プラスチック成形前に金型が完全に閉じられるため、パーティング面のバリが非常に薄く、プラスチック部品の精度を容易に保証でき、表面粗さも低くなります。
欠点：
（１）供給室には常に一定量の残材が残るため、原材料の消費量は比較的大きい。
（２）ゲートマークのトリミングは作業量を増加させる。
（３）成形圧力は圧縮成形よりも大きく、収縮率も圧縮成形よりも大きい。
（４）金型の構造も圧縮金型よりも複雑である。
（５）圧縮成形よりも工程条件が厳しく、操作が難しい。
回転成形
回転成形とは、金型にプラスチック原料を投入し、金型を2つの垂直軸に沿って連続的に回転させながら加熱する成形方法です。重力と熱エネルギーの作用により、金型内のプラスチック原料は徐々に均一にコーティングされ、溶融して金型キャビティ全体に付着します。その後、所定の形状に成形され、冷却・成形後、金型から取り出され、最終的に製品が得られます。
アドバンテージ：
（１）設計の余地を広げ、組み立てコストを削減する。
（２）簡単な改造と低コスト。
（３）原材料を節約する。
応用：
水球、浮き球、小型プール、自転車のサドルパッド、サーフボード、機械ケース、保護カバー、ランプシェード、農業用噴霧器、家具、カヌー、キャンピングカーの屋根など。
8. プラスチックドロップ成形
ドロップ成形とは、状態変化特性、すなわち特定の条件下で粘性流動し、室温で固体状態に戻る特性を持つ熱可塑性ポリマー材料を使用し、適切な方法と専用ツールを用いてインクジェット方式で粘性流動状態から設計形状に成形し、室温で固化させる成形法です。主な工程は、接着剤の計量、プラスチックの滴下、冷却・固化の3段階です。
アドバンテージ：
（１）本製品は透明度と光沢に優れています。
（２）摩擦抵抗性、防水性、防汚性などの物理的特性を有する。
（３）独特の立体感があります。
応用：
プラスチック手袋、風船、コンドームなど
水疱形成
ブリスター成形（真空成形とも呼ばれる）は、熱可塑性樹脂の熱成形方法の一つです。これは、シート状または板状の材料を真空成形機のフレームに固定し、加熱・軟化させた後、金型の縁にある空気通路を通して真空によって金型に吸着させる方法です。短時間の冷却後、成形されたプラスチック製品が得られます。
プロセスの特徴：
真空成形法には、主に凹型真空成形、凸型真空成形、凹型と凸型を連続して真空成形する方法、気泡吹き真空成形、プランジャー押し下げ真空成形、ガス緩衝装置付き真空成形などがある。
アドバンテージ：
この装置は比較的シンプルで、型は圧力に耐える必要がなく、金属、木材、石膏などで作ることができ、成形速度が速く、操作も簡単です。
応用：
食品、化粧品、電子機器、ハードウェア、玩具、工芸品、医薬品、健康食品、日用品、文房具などの業界における内外装包装に幅広く使用されています。使い捨てカップ、各種カップ型容器、育苗トレイ、苗床トレイ、生分解性ファストフードボックスなどにも使用されています。
スラッシュ成形
スラッシュ成形とは、あらかじめ一定の温度に予熱した金型（凹型または雌型）にペースト状のプラスチック（プラスチゾル）を流し込む成形方法です。金型キャビティの内壁に近いペースト状のプラスチックは熱によってゲル化し、ゲル化していないペースト状のプラスチックは流し出されます。金型キャビティの内壁に付着したペースト状のプラスチックを熱処理（焼成・溶融）し、その後冷却することで、金型から中空の製品を得る方法です。
プロセスの特徴：
（１）設備コストが低く、生産速度が速い。
（２）工程管理は簡単だが、製品の厚さや品質（重量）の精度が低い。
応用：
主に高級車のダッシュボードや、高い触感と視覚効果が求められるその他の製品、スラッシュプラスチック製のおもちゃなどに使用されます。
投稿日時：2023年4月19日
