これからプラスチック製品を生産しようとお考えの方もいらっしゃるでしょう。
プラスチックを生産する際にはさまざまな方法があるかと思いますが、その中でも金型による生産が一般的です。
そこで今回は、プラスチックの生産をお考えの方へ金型について紹介します。
□金型とは何かを紹介
ここでは金型がどのように使用されるのかについて紹介します。
まだ扱ったことがない方やこれから導入を考えている方はぜひ参考にしてくださいね。
プラスチック製品を生産する場合を見ていきます。
プラスチック製品を生産する際には、さまざまな成形方法がありますが、ここでは最も有名は成形方法である射出成形とその金型について見ていきましょう。
プラスチック製品は以下の流れで作成されます。
・型締め
・プラスチックの充填
・成形品の冷却
・成形品の取り出し
金型に溶けたプラスチックを充填する機械のことを射出成形機と呼びます。
これは金型を取り付ける部分とプラスチックを充填する部分で構成されています。
型締めでは、開いた状態のプラスチック金型を先ほど紹介した装置で固定します。
そして、そこに溶けた状態のプラスチックを流し込みます。
流し込んだプラスチックを冷却します。
冷却が完了したら金型を開いて取り出します。
このように金型によって作った製品のことを成形品と呼ぶので覚えておきましょう。
□成形方法ごとのメリットとデメリットを紹介
先ほど射出成形機を用いることを紹介しました。
そのほかの方法としては、圧縮成形などがあります。
ここからは射出成形と圧縮成形のメリットとデメリットを紹介します。
射出成形のメリットは以下の通りです。
・量産しやすい
一度金型を作ってしまえば、あとは合成材料の量に応じて加工するパーツの量を調整できます。
また、金型に複数分のキャビティが掘ってあれば、一度の射出で大量生産が可能です。
成形にかかる時間は大きさによって左右されますが、1サイクルにかかる時間は数秒程度です。
・サイズや形の自由度が高い
スマートフォンのカメラのレンズを作成したり、車のバンパーを作成したりと、小さなものから大きなものまでこの方法で作成できます。
自由度が高いことがわかりますね。
・仕上げ加工の工程が少ない
身の回りのプラスチック製品を見てみると、表面が滑らかではありませんか。
射出成形はこのように仕上がりの状態がとても綺麗です。
仕上げ加工の工程が少なくて済ませられるのは大きなメリットですよね。
射出成形のメリットデメリットは以下の通りです。
・形状の制約がある
金型を使用して作成しているという特性上、型から抜けるような形状のものしか作成できません。
また、型から抜きやすくするために緩やかな勾配を製品に付けることが必要です。
・サイズの制約がある
さまざまなサイズのものが作れて自由度が高いと説明しましたが、極端に小さいものや大きいものは物理的に作成ができません。
肉厚についても同様のことが言えます。
・金型の製作時間、コストが大きい
金型があることが前提となっています。
金型自体の作成には時間がかかったり、費用がかさんだりすることがあるので、その点には注意してくださいね。
圧縮成形のメリットは以下の通りです。
・金型作成のコストが安価
金型の構造が複雑にできない分、金型自体の作成にはコストが削減できます。
・圧力の損失が少ない
圧力損失が少なく成形できるので、低い圧力で成形できます。
・成形材料が使いやすい
ランナーやゲートがないので、成形材料を無駄なく使用できます。
製品として機能しないのはバリの部分だけと言っても良いでしょう。
圧縮成形のデメリットは以下の通りです。
・複雑な形状には不向き
・バリが厚くなりやすい
仕上げに時間がかかるということですね。
□金型の種類について紹介
ここからは金型の種類について見ていきましょう。
一言に金型と言ってもさまざまな種類がありますので、それぞれについて詳しく紹介します。
1つ目は、プラスチック用金型です。
こちらはプラスチックを使用しているので、複雑な形状の金型を作成できます。
家電製品や日用品など幅広い分野で活躍しています。
プラスチックを生産する際には、射出成形や圧縮成形などの方法がありますが、これらは全てプラスチック金型を使用して行います。
2つ目は、プレス金型です。
プレス機械に取り付けて生産します。
鋼などの板状の材料を使用します。
3つ目は、ダイカスト金型です。
こちらは鋳造型の一種です。
材料としては、アルミ合金や亜鉛合金等を使用します。
プラスチック製品の作成には向いていないので覚えておいてくださいね。
4つ目は、鋳造型です。
こちらは、金属を熱して溶かしたものを型に流して冷却、固化させて製品を作成します。
5つ目は、鍛造型です。
こちらは金属等の材料を金型で叩いて変形させる成形方法です。
以上のようにプラスチック製品を生産する際は、1つ目のプラスチック金型を使用します。
そのほかの金型に関しては、プラスチック以外生産する際に使用するものを覚えておきましょう。
□まとめ
今回は、プラスチックの生産をお考えの方へ金型について紹介しました。
プラスチック金型についてご理解いただけたでしょうか。
プラスチックを成形する際には、射出成形が最も一般的です。
金型について相談したいという方はぜひ当社までお問い合わせください。