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射出成形とは何か
射出成形とは、プラスチック成形の一種で、「樹脂を金型に注入し(=射出)、金型内を冷却して金型から製品を取り出す」のが一連の流れです。プラスチック製品の90%以上が射出成形を用いて作られています。この記事では、射出成形の工程や、射出成形の特徴について説明します。
射出成形の工程
射出成形には、大きく分けて4つの工程があります。
①材料の補充
射出成形機の「ホッパー」と呼ばれる部分に、ペレット状になった樹脂を入れます。ここから樹脂が吸い込まれ、次に「シリンダー」という場所へ移動します。
②加熱
射出成形機の「ホッパー」から入れられたペレット樹脂は、「シリンダー」と呼ばれる樹脂を、前に押し出しながら樹脂を加熱する部分に移動します。シリンダーには逆流弁がついており、樹脂が後ろに逆流するのを防いでいます。シリンダー内で樹脂は加熱して溶かされ、液状になりながら前に押し出されます。
③射出
加熱されて液状になりながら押し出された樹脂はシリンダーを通って「ノズル」というところへ行きます。そこから「金型」という製品を作る型へ射出されます。樹脂はヒモのように細長く、ノズルから射出されます。
④成形
ノズルから射出された樹脂は、金型に注入され、そこで冷やし固められます(図の赤い部分)。この中で、金型の外側からシリンダー部分へ、逆流しないように外から圧力をかけます(=保圧)。ここで、樹脂が固まって射出成形機側へ逆流しなくなるまで、圧力をかけ続けます。十分に冷却ができ、製品が固まるのを確認した後、金型から取り出されます。
射出成形の特徴
プラスチック成形は他にも、ブロー成型、押出成形などの方法がありますが、射出成形はプラスチック成形の中で90%以上を占める、最もメジャーな成形方法です。
射出成形の特徴としては、多くのプラスチックに対応していることが挙げられます。
代表的なものでいうと、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチレン(PS)、ABS、ポリカーボネート(PC)などです。自動車の内装部分、生活日用品などが主な製品です。
射出成形のメリット
射出成形には、大きく分けて2つメリットがあります。
①量産性
射出成形では、一度金型を製作してしまえば、同じ型の製品を作り続けることができるため、量産性に優れています。
②様々なサイズ・形に対応可能
射出成形では、射出成形機のサイズにもよりますが、小さい部品から、大きな部品まで対応可能です。
最後に
射出成形の工程、また特徴についてご理解いただけましたでしょうか?
射出成形はプラスチック成形の中でも最もメジャーな成形方法であり、用途も様々です。ぜひ、この記事をきっかけに、射出成形に興味を持っていただけましたら幸いです。
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