プラスチック射出成形の歴史

射出成形は、製品チームが一貫して高品質で大量の同一部品を迅速に作成できるようにする一般的な製造プロセスです。このプロセスは、溶融したプラスチックを加熱および加圧されたノズルから、耐久性のある温度制御された金型に射出することによって機能します。部品が冷えると、金型が開き、部品が取り出され、金型が閉じ、このプロセスが繰り返されます。

これらの金型は、一般的に鋼から機械加工されますが、アルミニウムは一般的な代替品です。製造には時間と費用がかかりますが、生産量が多いため、単位あたりのコストが大幅に削減され、メーカーと顧客の両方が利益を得ることができます。射出成形は、ペットボトル、パッケージ、機械部品、一体型の椅子やテーブルなどの製造によく使用されます。

このプロセスは比較的最近の発明のように思えるかもしれませんが、プラスチック射出成形は 1 世紀以上前から存在しています。この記事では、射出成形の未来を形作る準備ができている新しい技術を含め、この製造プロセスの歴史を単純な始まりから現在までたどります.

プラスチック製造の発展と出現

プラスチック射出成形の歴史は、発明者のジョン W. ハイアットが 1868 年にセルロイドを作成するプロセスの特許を取得したときに始まります。 1872 年、ハイアットと弟のアイザイアは、最初の射出成形機の特許を取得しました。この射出成形機は、単純なプランジャー機構を使用して、加熱されたシリンダーを通してセルロイドを金型に押し込みます。この装置は、セルロイドからボタン、コーム、カラー ステイ、およびその他のアイテムを製造する急成長中の製造業の発展につながりました。

1900 年代の初めに酢酸セルロースの可溶性形態が利用可能になり、以前の材料の可燃性がはるかに低くなりました。第二次世界大戦に至るまでの間に、ポリスチレンやポリ塩化ビニル (PVC) など、今日一般的に使用されている熱可塑性樹脂の多くが開発されました。

第二次世界大戦がプラスチック製造に与えた影響

第二次世界大戦中、航空機、海軍戦艦、戦車、その他の兵器を含む戦争技術の発展により、膨大な量の原材料が消費されました。多くの先進西側諸国が経験した戦後の産業ブームは、部品の大量生産に使用できる手頃な価格の材料に対する需要の急増と一致しました。これは主に、戦争が世界の航路を混乱させ、戦車、船、およびその他の戦時製品を製造するために大量の天然資源を抽出する必要があり、ゴムと金属の世界的な不足につながったためです.

熱可塑性プラスチックは、これらの材料不足によって生じる市場のギャップの多くを埋めることができる手頃な価格のオプションを提供しました.射出成形により、製造業者は大量の部品を迅速かつ費用対効果の高い方法で製造できるようになりました。世界中の市場とサプライ チェーンがプラスチックに移行するにつれて、射出成形は現代の製造会社の主力および備品として登場しました。

1946 年、James Watson Hendry の押出スクリュー射出成形機は、現代のプラスチック射出成形分野に革命をもたらしました。機械の回転スクリューにより、オペレーターは生産プロセスをより適切に制御できるようになり、射出成形部品の品質が大幅に向上しました。 Hendry はまた、長くて複雑な中空部品の製造を可能にするガスアシスト射出成形プロセスのパイオニアでもありました。

20 世紀後半、プラスチック材料はより高度で競争力のあるものになり、一部の金属に匹敵する強度を提供しながら、大幅に軽量化されました.

プラスチック生産は 1970 年代までに市場シェアの点で鉄鋼生産を追い越し、1990 年代に軽量アルミニウム金型が導入されたことで、場合によっては鋼製金型に代わるより高速で費用対効果の高い代替品が提供されました。

プラスチック射出成形の未来

プラスチック射出成形業界の未来は明るく、いくつかの新技術が大きな期待を寄せています。

たとえば、センサーや自動化ソリューションなどのモノのインターネット (IoT) テクノロジにより、生産システム全体の接続性が向上します。これにより、射出成形プロセスの状態をより明確に把握できるようになると同時に、製造業者が低コストで高品質の部品を製造できるようになります。部品をより効率的に積み上げたり積み降ろしたりできるロボットアンローダーなどの自動化されたソリューションは、プログラム可能なセットアップ、センサー、およびその他の IoT 機能を使用して、部品の品質を犠牲にすることなく生産スケジュールを短縮するのに役立ちます。

マイクロ射出成形は、射出成形のメカニズムを顕微鏡スケールで応用するもう 1 つの新しいプロセスです。これは、医療機器製造業界にとって特に興味深いものです。この技術により、製品チームは、侵襲性の低い方法とツールを使用して、命を救う可能性のある手順を実行できる小型のデバイス アセンブリを設計できるようになる可能性があります。

環境に優しい射出成形材料の需要はますます高まっています。ほとんどの熱可塑性樹脂は、単に溶かして再統合するだけで回収および再利用できますが、持続可能性の支持者はより野心的な目標を推進しています。既成概念にとらわれない考え方により、メーカーは、トウモロコシや亜麻ベースのプラスチックなどの次世代の植物ベースの材料を含む、熱可塑性樹脂の含有量が少ない、またはまったくない材料を開発して使用するようになっています。

プラスチック射出成形:あなたのパートに適していますか?

射出成形により、メーカーは一貫した品質の部品を大量に生産できます。これは、現代の生産にとって重要な機能です。次の仕事のために Fast Radius と提携してください。生産を最大限に活用するお手伝いをします。今すぐお問い合わせください。