プラスチック鋳造：試作品から耐久性のある完成品まで

プラスチック鋳造は、幅広い製品の製造に使用される多目的製造プロセスです。液体プラスチックまたは樹脂を型に流し込んで硬化させることで、精密で耐久性があり、コスト効率の高い部品が製造されます。この記事では、プラスチック鋳造で製造される製品の種類、その利点、最適な結果を得るための考慮事項について詳しく説明します。

プラスチック鋳造とは何ですか?

プラスチック鋳造は、液体プラスチック材料を金型に流し込んで立体的な製品を作る製造プロセスです。この技術は、複雑なデザイン、カスタム部品、および 少量生産品.

プラスチック鋳造プロセス

プラスチック鋳造には通常、次の手順が含まれます。

1. 金型の作成: 金型はシリコン、金属、その他の耐熱性物質などの材料から作られ、製品の形状と表面の質感を決定します。
2. 材料の選択: 製品要件に基づいて、ポリウレタン、エポキシ、アクリルなどの適切な液体プラスチック材料が選択されます。
3. 注ぐ: 液状プラスチックを金型に注入または射出することで、すべての空洞が確実に満たされます。
4. 硬化: 材料は室温または制御された熱の下で硬化され、望ましい硬度と構造的完全性を実現します。
5. 型抜きと仕上げ硬化したら、製品は型から取り出され、トリミング、研磨、コーティングなどの追加の仕上げ工程が行われます。

プラスチック鋳造を使用する理由

プラスチック鋳造は、高度なカスタマイズ、複雑なデザイン、または少量生産バッチを必要とするシナリオに最適です。その汎用性とシンプルさにより、医療機器からアートやデザインまで、さまざまな業界にとって非常に貴重なプロセスとなっています。

プラスチック鋳造に使用される材料

プラスチック鋳造に使用される材料は、機械的、熱的、および美的特性に基づいて選択されます。一般的なオプションは次のとおりです。

1. ポリウレタン（PU）

ポリウレタンは、柔軟性、耐久性、耐摩耗性に優れていることで知られる、非常に汎用性の高い素材です。さまざまな硬度レベルに調整でき、強靭性と弾力性が求められる用途によく使用されます。ポリウレタンは、自動車、消費者製品、医療機器のシール、ガスケット、カスタム鋳造部品などの工業用部品によく使用されます。

2. エポキシ樹脂

エポキシ樹脂は、強力な接着性、耐薬品性、高光沢仕上げで知られています。優れた接着性と硬化性を備えているため、精密金型や精密部品に最適です。エポキシ樹脂は、電気ハウジング、工具、航空宇宙産業や自動車産業のプロトタイプなど、高性能部品の製造によく使用されます。

3. アクリル (PMMA)

アクリルはポリメチルメタクリレート (PMMA) とも呼ばれ、光学的透明性と紫外線耐性で知られる透明な熱可塑性プラスチックです。光透過性に優れ、耐候性も高いため、透明または半透明の製品に最適です。アクリルは、レンズ、ディスプレイケース、光拡散器、装飾品などの透明製品の製造によく使用されます。

4. シリコーン

シリコーンは、優れた生体適合性と耐環境性を備えた柔軟性のある耐熱性材料です。幅広い温度範囲で安定しており、細かい形状に成形できます。シリコーンは、医療、食品、自動車産業などの用途に広く使用されています。 型を作る、医療機器（義肢など）、シール、台所用品など。

プラスチック鋳造で作られる一般的な製品

プラスチック鋳造は、以下を含む幅広い製品の製造に使用されます。

• 義肢装具
• 手術器具および器具ハウジング
• カスタム補聴器と歯科用部品
• 置物や装飾品などの装飾品
• 樹脂製のリングやペンダントなどのカスタマイズされたジュエリー
• 電子機器用保護ケース
• ダッシュボードパネルとトリムパーツ
• ブラケットやハウジングなどの軽量部品
• 空力試験用プロトタイプ
• ガスケット、シール、Oリング
• 機械部品とカスタム筐体
• 金型や治具などのツール補助
• レンズと光学フィルター
• LEDシステム用ライトガイドとディフューザー
• 鋳造彫刻とレリーフ
• 細部まで精巧に作られた家具部品
• 透明または着色樹脂を使用したユニークなアート作品

プラスチック鋳造プロセスの種類

プラスチック鋳造にはさまざまな技術が用いられ、それぞれが異なる用途や製品要件に適しています。これらのプロセスにより、メーカーはカスタム部品、プロトタイプ、複雑なデザインの少量から中量の製品を製造できます。以下は最も一般的なプラスチック鋳造プロセスの種類です。

真空鋳造

真空鋳造 プロトタイプ（通常は 3D印刷金型を真空状態にして、液状プラスチックを流し込みます。真空状態により気泡が除去され、高品質で滑らかな部品が製造されます。

一般的な資料: ポリウレタン、シリコン、エポキシ樹脂。

アプリケーション自動車、家電、医療機器など、精密部品の試作および少量生産。

Advantages:

• 高い透明度と滑らかな表面仕上げ
• 薄肉部品を製造可能

デメリット:

• 特定の厚さと部品サイズに制限あり
• プラスチックシートを形成するにはかなりの加熱が必要

射出成形

射出成形では、溶融プラスチックを高圧下で金型に注入します。この方法は、特に 大量生産高精度な部品を高速で作成できるためです。

一般的な資料: ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの熱可塑性プラスチック。

アプリケーション: 大量生産される消費財、自動車部品、包装資材など。

Advantages:

• 高い生産速度と効率
• 高精度で複雑な部品の作成に最適
• 大量生産でもユニットあたりのコストが低い

デメリット:

• 初期ツールとセットアップコストが高い
• 注入できる材料が限られている
• 小ロットやカスタム生産には柔軟性が低い

反応射出成形（RIM）

反応射出成形では、2 種類以上の液体化学物質を混合して金型に注入し、反応させて硬化させます。使用される材料は、ポリウレタンやその他の反応性樹脂です。

アプリケーション: バンパー、ハウジング、コンポーネントなどの部品を含む自動車および産業用途に一般的に使用されます。

一般的な資料: ポリウレタンとポリウレア。

Advantages:

• 処理に必要な圧力が低い
• 軽量で耐久性のある部品を製造できる

デメリット:

• 材料の選択肢が限られている
• 高精度または複雑な形状には適していません

トランスファー成形

トランスファー成形 圧縮成形に似ていますが、トランスファーポットを使用してプラスチック材料を加熱された金型に注入します。材料はチャンバーに充填され、そこで熱によって軟化され、圧力をかけられて金型のキャビティに押し込まれます。

一般的な資料: 熱硬化性樹脂および一部の熱可塑性材料。

アプリケーション: 電気部品、カプセル化された電子部品、および複雑な形状の部品。

Advantages:

• 高精度と詳細
• 小規模から中規模の生産に適しています
• 電子機器を封入したり、複雑な形状を作成するのに最適

デメリット:

• ツールとセットアップのコストが高くなる
• 溶融して注入できる材料に限定
• 大量生産には適していません

シリコーン成形

シリコーン成形 液体シリコンゴムを型に流し込んで製品を形成します。シリコン型は複数回再利用できるため、小規模から中規模の生産工程で効率的なプロセスとなります。

一般的な資料: 液状シリコーンゴム（LSR）、一部の用途向けの高粘度ゴム（HCR）

アプリケーション: シリコン鋳造は、カスタムシール、医療機器、芸術作品などの詳細で柔軟な部品の製造に使用されます。

Advantages:

• シリコンの柔軟性により優れたディテール再現性
• 少量生産や試作に最適
• シリコンは複雑な形状や柔軟な素材の鋳造に最適です

デメリット:

• 強度と耐久性が低い
• 耐高温性が限られている
• 材料費が高くなる

表1: さまざまなタイプのプラスチック製造プロセスに適したシナリオ

鋳造工程	量産	プロトタイピング	複雑な形状	高精度	少量生産
真空鋳造	いいえ	はい	はい	はい	はい
射出成形	はい	いいえ	はい	はい	いいえ
反応射出成形（RIM）	はい	いいえ	はい	いいえ	いいえ
トランスファー成形	いいえ	はい	はい	はい	はい
シリコーン成形	いいえ	はい	はい	はい	はい

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BOYIが製造するプラスチック部品

BOYI は、以下を含む幅広いプラスチック部品を生産しています。

• 自動車部品: ダッシュボード、バンパー、トリム部品
• 医療機器: 生体適合性、高精度部品
• 家電: プラスチックハウジング、コネクタ、内部部品
• 産業機器: ギア、ハウジング、作動部品

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