プラスチック押出成形マスター：プロセス・材質・主要用途

射出成形と並び、プラスチック押出成形はプラスチック成形で最も広く使用される製造プロセスの一つで、熱可塑性樹脂では最も広く使用されています。パイプ、チューブ、ドアプロファイルなど、連続プロファイルを持つオブジェクトの作成に使用されます。

現在の形での熱可塑性押出成形はほぼ1世紀存在しますが、連続プロファイル部品の大量生産における強力なツールであり続けています。顧客はプラスチック押出成形会社と協力して部品のカスタムプラスチック押出を作成し、通常大量生産ですが、3ERPのように少量生産対応のケースもあります。

本記事では、プラスチック押出成形の基礎をカバーします：プロセスの仕組み、押出可能な熱可塑性樹脂の種類、プラスチック押出成形で作られる製品、プラスチック押出とアルミニウム押出の比較。

プラスチック押出成形プロセス

プラスチック押出成形プロセスを理解するには、押出機の構造と仕組みを把握するのが有用です。通常、押出機には以下の部品が含まれます：

• ホッパー：原料プラスチックを保管
• フィードスロート：ホッパーからバレルへプラスチックが入る部分
• スクリュー駆動モーターで駆動されるスクリューを内蔵した加熱バレル：材料をフィードパイプへ押し出す
• 材料をろ過し圧力を維持するスクリーン装着のブレーカープレート
• 溶融材料がバレルから出てダイスへ供給されるフィードパイプ
• 所望の押出プロファイルに材料を成形するダイス
• 押出材を均一に固化させる別途の冷却システム

プラスチック押出成形プロセスは、ペレットやフレークなど固体原料をホッパーに充填することから始まります。材料は重力でフィードスロートを通って押出機バレルに入ります。

材料がバレルに入ると、3つ以上の加熱ゾーンで加熱開始します（フィードスロート付近は冷たく、ダイス付近は熱く、徐々に溶融させるため）。加熱と同時に、モーター駆動の往復スクリューが材料をバレルのダイス側へ押し出します。スクリューと圧力も熱を発生するため、加熱ゾーン自体は必要押出温度ほど高温である必要はありません。

溶融プラスチックは、ブレーカープレートで補強されたスクリーンを通ってバレルから出ます。このスクリーンは材料から異物を除去し、バレル内の均一な圧力を維持します。材料はフィードパイプを通ってカスタム製ダイスに入り、所望の押出プロファイル形状に機械加工された開口を通ってカスタムプラスチック押出が作られます。

ダイスを通過する際、材料はダイス開口の形状を取り、押出プロセスが完了します。ダイスを完全に通過したら、水槽または冷却ロールセットで押出プロファイルを冷却し、固化させます。

押出用プラスチック材質

プラスチック押出成形は様々な熱可塑性樹脂で機能します。これら材料は、材料を溶かすには十分高温だが熱分解を引き起こさない温度まで加熱されます。この温度は押出プラスチックごとに異なります。

押出プラスチックは通常、射出成形で使用されるものと類似のプラスチックペレット形態で押出機に供給されます。その他の形態には粉末、フレーク、顆粒があります。

一般的な押出プラスチックには：

• ポリエチレン（ポリエチレン）：低密度で400℃、高密度で600℃で押出
• ポリスチレン：約450℃
• ナイロン：450℃〜520℃
• ポリプロピレン：約450℃
• PVC：350℃〜380℃

特定ケースでは、所望の押出プラスチックが熱可塑性樹脂ではなくエラストマーや熱硬化性樹脂の場合があります。

プラスチック押出成形の用途

プラスチック押出成形会社は、部品が一貫したプロファイルを持つ限り、様々な部品を製造可能です。プラスチック押出プロファイルはチューブ、ドアプロファイル、自動車部品等に最適です。

パイプとチューブ

PVCや前述の熱可塑性樹脂で作られるプラスチック配管とチューブは、シンプルな円筒プロファイルを持つため一般的な押出用途です。外部雨樋は押出チューブの一例です。

電線絶縁

多くの熱可塑性樹脂は優れた電気絶縁性と熱安定性を持ち、押出電線・ケーブル絶縁とジャケッティングに適しています。プラスチック押出成形会社はこの目的でフルオロポリマーも使用することがあります。

窓とドアプロファイル

プラスチックドアと窓枠は、連続プロファイルと長さを持つため押出に非常に適しています。PVCはこの押出用途と家庭用フィッティング関連のすべてのプラスチック押出プロファイルで人気材料です。

ブラインド

多数の同一スラットで構成される窓ブラインド（シェード）は、熱可塑性樹脂で押出可能。プロファイルは通常短尺で、片側が丸みを帯びることも。ポリスチレンはフェイクウッドベネチアンブラインドに一般的に使用されます。

ウェザーストリッピング

プラスチック押出成形会社は、ドアと窓枠に密着するように設計された押出プロファイルを持つ、隙間テープなどのウェザーストリッピング製品をよく製造します。ゴムが一般的なウェザーストリッピング材料です。

ワイパーブレードとスクイージー

自動車のワイパーブレードは通常押出されます。押出プラスチックはエチレンプロピレンジエンメチレンなどの合成ゴム材料、またはプラスチック押出成形会社が合成ゴムと天然ゴムの共押出を行う場合があります。手動スクイージーブレードもワイパーと同様の仕組みです。

プラスチック押出 vs アルミニウム押出

熱可塑性樹脂に加え、連続プロファイルを持つアルミニウム部品の押出も可能です。

押出部品にアルミニウムを使用する利点には、軽量、導電性、リサイクル性があり、一般的なアルミニウム押出用途にはバー、チューブ、ワイヤー、配管、フェンシング、トラック、フレーム、ヒートシンクがあります。

プラスチック押出と異なり、アルミニウム押出はホットまたはコールドで可能：ホット押出は350℃〜500℃、コールド押出は常温で実施。アルミニウム押出の詳細をご覧ください。

3ERPは少量カスタムプラスチック押出を提供する数少ない企業の一つです。ほとんどのプラスチック押出成形会社は小口注文を受け付けませんが、3ERPとパートナーネットワークはプロトタイピングと短期生産ニーズに対応可能です。無料見積もりはお気軽にお問い合わせください。