射出成形における一般的な用途、設計上の特徴、およびヒント

射出成形用途

のメリット 射出成形 航空宇宙、医療、自動車、農業、防衛、建設、家電製品など、その他多くの分野でその効果が顕著に表れています。これらの射出成形用途はいずれも、精密部品を大量生産できる能力を基盤としています。  

頭上を飛ぶ航空機から病院のシャーレまで、射出成形ほど多くの産業用途に影響を与える製造方法はほとんどない。 射出成形においては、適切な設計と材料の選択が重要です。成形品が適合性、耐久性、寸法公差といった要件を満たすか、あるいは実際の使用環境下で不良となるかを左右するからです。 

そのため、射出成形の基本、設計上の特徴、材料に加え、さまざまな射出成形用途について概説したこのガイドを作成しました。 

射出成形とは何ですか？

プラスチックの射出成形とは、プラスチックを融点まで加熱し、溶けたプラスチックをノズルを通して金型に注入し、金型を冷却して成形品を作る工程です。成形品は、エジェクタピンを使って金型から取り出されます。 

射出成形には、以下の表に示すように、さまざまな重要な用途があります。

一般的な射出成形用途の概要表 

プラスチック射出成形は、射出成形機で行われます。下の図に示すように、射出成形機は射出ユニットと型締めユニットの2つの主要部分から構成されています。 

射出成形機

この標準的な機械構成により、様々な産業向けにコスト効率が高く耐久性のある部品を製造することが可能です。射出成形の正確なコストは、部品の設計、金型の複雑さ、および材料の種類によって異なります。 

射出成形の一般的な用途は何ですか？

射出成形の用途としては、航空宇宙、自動車、医療、家電製品などが挙げられる。その他にも、建設、食品、防衛、農業なども含まれる。  

航空宇宙産業

航空宇宙用プラスチック射出成形 これらの部品は、軽量性、厳しい公差、設計の柔軟性、耐久性、費用対効果といった業界の要求を満たすことができるため、理想的です。 タイプ 航空宇宙射出成形 部品には、エンジン部品、空力部品、電気ハウジング、内装部品、安全部品などが含まれます。 

航空宇宙用射出成形部品

自動車産業

最も一般的な 自動車用プラスチック射出成形 用途としては、内装部品、エンジンルーム部品、外装部品などが挙げられます。これらの分野で一般的に使用されるプラスチックは、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、ポリアミド（ナイロン）などです。 製造業者やユーザーは、複雑な形状、再現性、高品質な表面仕上げ、迅速な製造プロセスなど、いくつかの利点を挙げている。 

射出成形自動車部品

医療産業

生体適合性と靭性は、射出成形部品にとって重要な特性です。 医療用射出成形 産業分野。機器とその用途によっては、製造工程において汚染管理のためにISO 14644-1:2015に準拠した環境が必要となる場合がある。1] 

ポリプロピレン（PP）、ポリエチレン（PE）、ポリカーボネート（PC）は、医療機器の射出成形に広く用いられています。この技術を用いて製造される代表的な部品としては、ポンプコネクタ、バクテリアフィルター、チャンバーフィルター、ペトリ皿などが挙げられます。

家電

射出成形は、民生用電子機器の様々な付属品や部品を製造している。その種類は多岐にわたり、絶縁ケース、コネクタ、装飾仕上げなどが含まれる。

電子ケーシング

これらの部品の製造業者は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、ポリアミド（ナイロン）、アクリル（ポリメチルメタクリレート – PMMA）、ポリカーボネート（PC）、熱可塑性ポリウレタン（TPU）などの信頼性の高いプラスチックを使用しています。 

電子機器業界における射出成形に関する関連規格には、生産業務に関する労働安全衛生規則や、品質管理に関するISO 9001:2015などが含まれる可能性がある。 

建設業

プラスチック射出成形は、建設業界における様々な部品や構成要素の大量生産において、好ましい方法である。 これらの用途に使用可能な材料には、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、高耐衝撃性ポリスチレン（HIPS）、ポリカーボネート（PC）、ポリプロピレン（PP）、低密度ポリエチレン（LDPE）および高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリアミド（ナイロン）などがあります。 

建設業界で一般的に使用される射出成形部品をいくつかご紹介します。

• パイプ継手
• 機器ハウジング
• パイプコネクタ
• ベアリング
• クリアチューブ 

パイプ継手金型

防衛産業

防衛分野におけるプラスチック射出成形は、兵器、デコイ、携帯型通信機器、双眼鏡ハウジングなどの用途に使用されている。 軍事要件に適合する一般的なプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル（PVC）、熱可塑性エラストマー、ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン（TPU）などが挙げられる。その他には、ポリエーテルエーテルケトン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド6などがある。 これらのプラスチックは、軽量で耐久性に優れ、製造性設計（DFM）をサポートするという点で高く評価されている。 

農業および食品産業 

射出成形の利点は、農業および食品産業においても同様に当てはまります。製造業者やユーザーは、耐水性、耐亀裂性、寸法精度、衛生基準への適合性といった要素に基づいてプラスチック材料を選択します。 

農業用プラスチック射出成形

この幅広い産業で使用される射出成形部品は、以下の材料要件を満たす必要があります。

1. UV安定化[2]
2. 耐薬品性
3. 低温での耐衝撃性 [3]
4. 耐用年数の延長

長年の経験を活かし、ProleanTechは卓越した 射出成形 耐久性、費用対効果、および業界基準への準拠によって定義されるサービス。

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射出成形によって製造される部品の種類

射出成形は、コネクタ、ファスナー、筐体、キャップ、ブラケット、トレイ、ギアなどを製造する。これらの部品は、現代の製造業のほぼあらゆる分野に及んでいる。 

• コネクタ 
• ファスナー
• エンクロージャ 
• キャップ
• 括弧
• トレー 
• 歯車およびその他の機械部品

コネクタやギアなど、寸法公差が厳しい部品は、一般的にアルミニウム製の金型ではなく、焼き入れ鋼製の金型を使用して製造される。  

射出成形における好ましい設計上の特徴 

射出成形における主要な設計要素は、ヒンジ、ボスとリブ、ねじ山、複雑な形状、アンダーカット、スナップフィットです。スナップフィットとアンダーカットは金型の複雑さとコストを増加させる可能性があるため、予算が限られている場合は避けるべきです。 

• リビングヒンジ これらは部品の一部となっている柔軟なジョイントです。これにより、製造コストと時間を削減できます。 

リビングヒンジ

• ボスとリブ ボスとリブは、壁の厚さを維持しながら構造的な補強を強化します。 
• スレッド メーカーは設計段階でねじ山を埋め込むことで、後加工の機械加工を不要にすることができる。 
• アンダーカット アンダーカット加工は難しく、通常は折りたたみ式コアまたはサイドアクション工具が必要となる。
• スナップフィット スナップフィットは射出成形において不可欠であり、工具を使わずに部品をはめ込むことができる。 

スナップフィットデザイン

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用途に応じた適切な射出成形材料の選択 

適切な射出成形材料は、部品の機械的特性、物理的特性、および熱的特性によって決まります。また、業界の規制要件も重要な要素となります。 以下の表は、自動車、航空宇宙、医療、家電、建設、防衛、農業・食品といった様々な産業における主な材料選定基準をまとめたものです。 

結論 

射出成形は、航空宇宙、医療、自動車、家電、防衛、農業など、さまざまな産業で利用されており、それぞれに独自の性能要件と規制要件が存在する。 適切な射出成形部品を入手するには、材料の選定をこれらの要件に合わせる必要があります。つまり、どの部品にどの材料が必要かを理解することが重要です。 

これらの決定はコストに大きく左右されるため、推測に任せるわけにはいきません。農業機械の生産規模を拡大する場合でも、自動車部品の試作を行う場合でも、経験豊富な射出成形サービスプロバイダーを選ぶことで、耐久性のある部品と、最初の試作で失敗する部品との違いを生み出すことができます。 

現場の声を力強いメッセージへ。 射出成形サービス 求められる精度、耐久性、そしてコンプライアンスを実現するように設計されています。設計の分析と最適な製造方法の選定については、射出成形の専門家までお気軽にお問い合わせください。 

資料 

【1]https://www.iso.org/standard/53394.html

【2]https://www.iso.org/standard/83801.html

【3]https://store.astm.org/d0256-26.html 

FAQ

射出成形を最も多く利用している業界はどれですか？

射出成形は、大量生産、厳しい公差、そして材料の多様性が重要な要件となる家電、医療、自動車産業で最も一般的に用いられている。