オーバーモールディングの概要

オーバーモールディングとは

オーバーモールディングは、2 つ以上の異なる熱可塑性樹脂から 1 つの製品を製造するマルチショット射出成形プロセスです。最初の「ショット」は基板と呼ばれ、通常、使用される 2 つの材料のうちより剛性が高く、後続のショットまたはオーバーモールドを受け入れるように設計されています。

オーバーモールドにはさまざまな熱可塑性樹脂を使用できますが、通常は基材よりも柔らかく柔軟性があります。オーバーモールド材料は、着色剤、発泡剤、およびその他の添加剤と混合して、完成時に目的の効果を達成することができます。

オーバーモールディングにより、アセンブリ ラインの二次操作で 2 つ以上の部品を接合するよりもわずかな時間で、基板材料とオーバーモールド材料を一体化できます。まず、基板はより剛性の高いプラスチックから射出成形されます。次に、オーバーモールディング ツールまたは同じツール内のオーバーモールド キャビティに配置されます。次に、溶融したオーバーモールディング材料が基板部品の中、上、または周囲に射出されます。オーバーモールド材料が冷却した後、基板とオーバーモールドは化学的および/または機械的に結合されます。迅速に (多くの場合 30 ～ 60 秒以内)、2 つ以上の補完的なプラスチックから構築された強力で耐久性のある部品が完成します。

オーバーモールドは、一貫して強度と耐久性に優れた複数材料の部品を製造しようとするメーカーにとって有利です。接着剤を使用して別々の部品を結合する代わりに、複数の結合された部品から 1 つの統合された部品を構築すると、時間の経過とともに部品が分離する可能性が低くなり、部品自体の全体的な機能と外観が向上します。オーバーモールドは、IP 認証に準拠した防水コネクタ ケーブルなどの製品の製造にも使用できます。

オーバーモールドの材料

オーバーモールド プロセス中に使用される材料は、化学的および/または熱的に適合する必要があります。金属基板はすべてのプラスチック オーバーモールドで使用できますが、プラスチックをプラスチックでオーバーモールドする場合、互換性の問題が発生する可能性があります。基材とオーバーモールドが互換性のある材料で作られていない場合、結果として得られる製品が変形したり、接着性能が低下したりする可能性があります。基板とオーバーモールドが化学的に適合しない場合は、部品に機械的結合機能を設計できます。

一般的なオーバーモールディング材料には次のものがあります:

• PEI (ポリエーテルイミド)
• ABS (アクリロニトリル ブタジエン スチレン)
• PEEK (ポリエーテルエーテルケトン)
• PMMA (ポリメチルメタクリレート)
• HDPE (高密度ポリエチレン)

選択できる素材の組み合わせは数十種類ありますが、単独で使用する必要はありません。材料メーカーは通常、オーバーモールディング材料の適合表を提供しています。材料を決定する前に、これらのパラメーターを再確認し、樹脂の専門家に相談することをお勧めします。

オーバーモールディングを使用する場合

部品を設計する際には、オーバーモールディング プロセス固有の要件を考慮することが重要です。たとえば、基板の壁の厚さは、オーバーモールド材料がその中、上、または周囲をどれだけうまく流れるかを決定します。さらに、オーバーモールド材料と基板の間の温度差が大きいため、壁の厚さが一定でないと、反り、バリの増加、さらには不完全な充填につながります。このリスクに対処する最善の方法は、基板とオーバーモールドの両方の肉厚が最初から均一で一貫していることを確認することです。

オーバーモールドは非常に用途の広い製造方法ですが、別のプロセスを使用することが理にかなっている状況がいくつかあります。オーバーモールディングは、多数の同一部品を高速で生産するのに最適です。少数のニッチな製品の製造に関心がある場合、オーバーモールドの初期費用は長期的に見れば割に合わないかもしれません。オーバーモールディングでは、標準の射出成形に比べて金型費がはるかに高くなる可能性があります。このコストは、基板とオーバーモールド ツールの両方を作成するために必要な追加の材料と、オーバーモールド プロセス中の部品の位置合わせに必要な精度から生じます。

インサート成形は、小規模でのオーバーモールディングの利点を提供する同様のプロセスです。インサート成形中、溶融プラスチックがインサートを取り囲み、単一の強力なコンポーネントを生成し、金属インサート自体の材料特性が向上するという利点が追加されます。このプロセスは、複雑な部品を少量生産する場合、オーバーモールドよりも費用対効果が高くなります。最も一般的な 2 つのインサート タイプは、スレッド インサートとコンプレッション リミッターですが、他にも多くのタイプがあります。このようなインサートを使用すると、より複雑で高性能なアセンブリを設計できます。製造パートナーは、オーバーモールディングが次のプロジェクトに適しているかどうかを判断するのに役立ちます。

オーバーモールディングの一般的な用途

オーバーモールディングは、組み立て時間を短縮し、さまざまな種類の材料を使用して美的に魅力的な多色パーツを作成するための効果的な手段となる場合があります。オーバーモールドは、人間の手で締めたり緩めたりする必要があるはさみ、工具、およびその他の製品の人間工学に基づいたグリップを作成するために一般的に使用されます。オーバーモールド設計は、医療機器、自動車トリム、軍事機器、電子機器、家庭用品など、さまざまな業界で使用されています。

オーバーモールディングの開始

歯ブラシ ハンドルのゴム引きグリップからケーブル コネクタの防水シールまで、オーバーモールドは強度とスピードを兼ね備えた多用途の製造方法です。この費用対効果の高いプロセスにより、わずか 1 分で、信頼できる品質の強力で統一された部品が製造されます。

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