繊維強化・充填材料で射出成形部品を強化

射出成形は、強く耐久性のある部品を大量に製造する製造プロセスです。最もコスト効率の良い製造プロセスの一つで、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含む幅広いプラスチック材料に対応し、オーバーモールドとインサートモールドで他材料上にプラスチック部品を成形できます。

しかし、時として一般的な射出成形用プラスチックでは、より高い強度、耐久性、剛性を要求する部品には不十分で、プラスチックプロセスではなく金属製造プロセスの使用を検討させられます。

幸い、射出成形の範囲内によりシンプルな代替案があります。繊維強化または繊維充填レジンを使用すれば、金属や代替製造プロセスに頼らず、より強い部品を作れます。

繊維複合材料は優れた材料特性を持ち、多くは通常の射出成形プラスチックと同様に製造可能です。

繊維強化／繊維充填材料とは？

射出成形において、繊維充填材料はガラス繊維、炭素繊維、シリコン繊維、セラミック繊維、天然繊維を混合したプラスチックレジンです。これら繊維（プラスチックマトリックス内にほぼ均一に分散）は長繊維または短繊維で、靭性、強度、高比弾性率などの利点を提供します。

このような繊維混合プラスチックはバルクモールディングコンパウンドと呼ばれます。ガラス繊維がIM用コンパウンドで最も広く使用され、ポリアミド（ナイロン）やポリカーボネート等のプラスチックと混合されます。

しかし繊維添加材料は射出成形以外の製造プロセスでも使用されます。実は射出成形で使用される溶融プラスチックは、例えば炭素繊維にとって理想的なリポジトリではありません。真に強い部品を作るには繊維の均一な方向性が必要だからです。

射出成形プロセスでは、繊維が液体レジンに混合されると、単にプラスチックマトリックス内に浮遊するだけで、その配向を制御できません。ガラス繊維充填部品ではこのランダムな切断繊維配向でも強く有用な部品になりますが、非常に高価な炭素繊維の特に効果的な使用法とは言えません。

連続繊維強化部品（繊維が最大強度のために同一方向に配向）の作成は、押出成形や一部の新しい積層造形形式でより容易です。これらでは繊維を容易に配向できるためです。

ただし、金型に繊維強化布を敷き、キャビティにレジンを射出することで、繊維強化成形部品を得ることは可能です。

繊維充填材料または繊維強化材料による射出成形は、多くの産業に適した部品を製造できます。現在、自動車と航空宇宙（特に軽量化の観点）、建築、産業部品で一般的な用途があります。

ガラス充填プラスチックは金属代替として、ナット・ボルト、ブラケット、レバーなどの部品に使用できます。

プラスチックと繊維の比率も、複合繊維材料の可能な用途とアプリケーションを決定します。例えばガラス充填ポリアミドには10%、20%、30%、または30%以上のガラス繊維が含まれる場合があります。

MarketsandMarketsの最近のレポートによれば、ナイロンとガラス繊維の最も広く使用される配合は30%タイプで、高強度と剛性のため自動車産業でよく使用されます。

3ERPは繊維充填材料を用いたプラスチック射出成形サービスを提供し、あらゆる数量で高品質部品を供給します。ラピッドツーリングサービスと組み合わせれば、タイトな納期にも対応可能です。

他プロセスでも繊維充填部品を製造します。例えばガラス充填ポリアミドやポリカーボネートからCNC機械加工部品とプロトタイプを製作できます。

次回繊維充填または繊維強化部品プロジェクトの無料見積もりは、今すぐお問い合わせください。

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