プラスチック製造プロセスを理解する：完全ガイド

プラスチックは、ポリマーの選択肢が豊富な用途の広い材料です。それらは、最終用途の製品の製造に使用される最も一般的な材料の1つです。そのような製品は、消費者製品から医療材料にまで及びます。プラスチック製造はプラスチック産業の重要な部分であり、長年にわたって行われてきました。

これには、さまざまな方法でプラスチック製品を設計、製造、および組み立てることが含まれます。多くのプラスチック加工技術があります。さまざまなオプションがあるため、個々のアプリケーションに最適なものを選択することは困難です。

この記事では、広く使用されているプラ​​スチック製造プロセスについて説明します。最適なプラスチック製造プロセスを選択するために考慮すべき要素を理解するのに役立ちます。まっすぐに行きましょう！

さまざまなプラスチック製造プロセス

多種多様なプラスチック製造プロセスが長年にわたって開発されてきました。これらの方法は、いくつかの用途、プラスチックタイプ、および部品の幾何学的形状をカバーすることを目的としています。

したがって、製品開発に携わるすべての人が利用可能なオプションに精通することが重要になります。以下に、最も一般的なプラスチック成形技術を示します。

射出成形

この方法は、最も一般的なプラスチック加工技術の1つです。このプロセスには、熱硬化性またはサーモスタットポリマーである可能性のあるプラスチックペレットの溶融が含まれます。

次のプロセスでは、溶融したプラスチックペレットが十分に展性になったら、圧力をかけて金型キャビティに射出します。金型キャビティへの射出により、プラスチックが充填および固化され、最終製品が作成されます。

プラスチック射出成形は、どのプラスチック製造会社でも標準的な方法です。アルミ型またはスチール型が含まれる場合があります。

最も一般的に使用される金型は、アルミニウムのバリエーションです。鋼型よりも効率的に熱を伝達します。したがって、冷却チャネルを使用する必要はありません。

このプロセスの最初のステップは、プラスチックペレットをバレルまたは同様の容器に入れることです。ここで、金型の溶融と圧縮が発生します。次に、溶融した高温ペレットの金型キャビティへの射出が発生します。この方法では、成形部品を金型から取り外して箱に入れるためにエジェクタピンが必要になる場合があります。

射出成形は、部品を大量に生産するのに役立ちます。その典型的な用途は、同じ部品を何千回も連続して作成する必要がある大量生産プロセスです。

真空鋳造

射出成形技術に代わる費用効果の高い方法が必要な場合は、真空鋳造が最適です。これは、カスタムプラスチック製造の「コピー」技術の一形態です。

真空鋳造では、機能的なプラスチック部品またはプロトタイプの小さなシリーズを製造します。したがって、効率的な真空鋳造プロセスのために、高品質の表面仕上げを備えたマスターモデルが必要です。ほとんどのメーカーは、マスターモデルを作成するためにレーザー焼結またはステレオリソグラフィーを使用しています。次に、マスターモデルをシリコーン型にカプセル化するステップがあります。

シリコーン型の硬化は高温で行われるため、強度と耐久性が確保されます。硬化後、型を切り開いて、マスターモデルと同じ寸法の中空スペースを表示します。

次に、切断された金型は、真空チャンバー内で指定された樹脂材料で満たされます。多くのメーカーは、樹脂を着色顔料や金属粉末と混合することがよくあります。したがって、美的または特定の機能特性を確実に達成できます。樹脂の最終硬化は高温のオーブンで行われ、その後、シリコーン型が除去されます。

真空鋳造プラスチック成形プロセスを使用すると、高精度の最終製品が保証されます。複雑な形状であっても、完成品は元の製品とまったく同じように見えます。また、シリコーンの手頃な性質により、真空鋳造はより費用効果が高いです。さらに、すでに使用されている型から他のいくつかの製品を作ることができます。

ブロー成形

これは、プラスチックの製造に関係するもう1つの一般的な方法です。これには、加熱されたプラスチックチューブを膨らませて中空のプラスチック部品を作成することが含まれます。ブロー成形の原材料は熱可塑性ペレットであり、次のいずれかが含まれる可能性があります。

• 低密度ポリエチレン（LDPE）
• 高密度ポリエチレン（HDPE）
• ポリプロピレン（PP）
• ポリエチレンテレフタレート（PET）
• ポリ塩化ビニル（PVC）
• コポリエステル
• ポリスチレン

熱可塑性ペレットは、最初に溶融して、パリソンと呼ばれる中空のチューブになります。パリソンを形成するにはさまざまな方法があります。それらには

が含まれます

• 押出ブロー成形。 この場合、回転するネジは、溶けたプラスチックをダイヘッドに押し込み、ブローピンでパリソンを形成するのに役立ちます。次のステップでは、2つの開いた型の間でパリソンを押し出します。パリソンは、ブローピンから加圧空気を吹き付けることで膨張します。
• 射出ブロー成形。 射出成形プロセスは、中空のパリソンを形成するために使用されます。次に、製造業者はコアとパリソンをブロー金型に移し、しっかりと固定します。また、コアが開くと、加圧空気がパリソンを膨らませます。この方法は、小規模なアプリケーションに最適です。
• ストレッチモールド成形。 ストレッチ成形プロセスのパリソンも、射出ブロー成形と同じ方法で形成されます。メーカーがパリソンをブロー金型に移すと、膨張する前にコアの加熱と伸びが発生します。伸縮性により、プラスチックの強度が高まります。このカスタムプラスチック加工から作成された部品は、非常に耐久性があります。それらは内圧に耐えることができます。

熱成形

これは、熱可塑性プラスチックを柔軟な温度に加熱する独自のプロセスです。次に、加熱された熱可塑性プラスチックを金型内で特定の形状に成形することができます。その後、トリミングされて最終製品が作成されます。

熱成形では、さまざまな金型タイプとプロセスを使用して、完成品を得ることができます。それはストリップヒーターのプラスチックシートの曲げを伴う可能性があります。また、複雑なプラスチックの成形は、真空成形法によって行われます。

熱成形部品は通常、工具費が低くなります。これは、機器が非常に高い温度と圧力で動作する必要がないためです。熱成形は、効率的で用途の広いプロセスです。使い捨てカップ、医療機器などのプラスチック部品を作成するのに役立ちます。

適切なプラスチック製造プロセスの選択

製品のプラスチック製造プロセスを選択する前に、次の要素を考慮することをお勧めします。

フォーム

プラスチック部品が異なれば、機能や公差要件も異なります。プラスチック製造プロセスを選択する前に、これらの要素を考慮することが最善です。製造プロセスは、設計の形状に依存する場合があります。また、製造のための設計（DFM）の最適化が必要になる場合もあります。これにより、より経済的な生産が保証されます。

素材

製品はどのようなひずみや極端な条件に耐えなければなりませんか？アプリケーションの材料を選択するには、いくつかの要因を考慮する必要があります。したがって、美的および機能的要件を考慮し、それらとコストのバランスをとる必要があります。アプリケーションの理想的な機能を調べます。次に、それらを利用可能な製造プロセスと対比します。

コスト/ボリューム

製造したい部品の総量は非常に重要です。一部のプロセスには、セットアップとツールの追加コストがかかります。ただし、部品ごとに安価な部品を製造しています。一方、少量のプロセスの中には、セットアップコストが低く、部品あたりのコストが一定であるものがあります。これは、サイクルタイムの低下、肉体労働、自動化の低下の結果です。

リードタイム

考慮する必要のあるもう1つの主要な要素は、完成品がどれだけ早く必要になるかです。一部のファブリック製造プロセスでは、1日以内に最初のいくつかのパーツが作成されます。その他の大量のプロセスには、数か月かかる可能性のあるツールとセットアップが含まれます。

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結論

最良のプラスチック製造プロセスを選択するには、プラスチックの製造方法に関する十分な知識が必要です。この記事では、最も重要なプラスチック製造プロセスを紹介します。ここに記載されている情報は、それらが何を伴うのかを理解するのに役立ちます。また、アプリケーションに最適なプロセスを選択するために考慮しなければならないさまざまな要因についても説明しました。 RapidDirectでは、プラスチック製造プロジェクトを次のレベルに引き上げる準備ができています。

FAQ –プラスチック製造プロセス

製品に使用する材料を知るにはどうすればよいですか？

材料の選択は、プラスチック部品の目的とその特性に固有のものです。以下を理解すると、適切な材料を選択するのに役立ちます。
1。製品の用途
2。完成品がそのアプリケーションをどのように実行するか
3。製品がさらされる条件
4。パーツの色要件
5。電気伝導率
6。規制要件

ブロー成形と射出成形の違いは何ですか？

2つのプラスチック加工技術の最も顕著な違いは、部品に見られます。射出成形で作られた部品は中実ですが、ブロー成形で作られた部品は中空の部品になります。また、製造工程ではさまざまな金型が使用されます。射出成形では、完全に充填されるまで、溶融樹脂を中空の金型に射出する必要があります。一方、ブロー成形では、プラスチックチューブを加熱して充填し、パリソンを形成します。

プラスチック製造における金型の機能は何ですか？

金型は中空キャビティレセプタクルです。それは通常金属でできており、溶けたプラスチック樹脂を注ぐことができます。多くの場合、金型は最終製品の最初のテンプレートに合うように設計されています。したがって、金型は、目的の最終製品のいくつかの均一なコピーを複製するために重要です。