オーバーモールドとインサート成形：グリップ性と機能を最も高める工程はどちらか？

オーバーモールドとインサート成形とは？

どちらの工法も「多材料成形」に分類されますが、それぞれが担う工学的機能と用いる製造工程は異なります。

オーバーモールディング は、事前成形した基材（一次成形品）の上に第二の材料を成形する工程です。ソフトタッチグリップ、シール、複数色を部品に加える用途で一般的です。実施方法には マルチショット 射出成形 （2K）¹ （回転プラテンを備えた1台の機械で実施）または ピックアンドプレース （冷却した製品を第2キャビティへ移送する方式）。

インサート成形 では、あらかじめ成形した部品（インサート）を金型キャビティに配置します 前 樹脂を射出します。溶融樹脂がインサート周囲を流れて封止します。インサートは通常、真鍮ねじナット、ステンレスピン、プリント基板（PCB）など非樹脂材料です。

技術パラメータと工程の違いは何ですか？

これらのプロセスの選択によって、金型戦略、サイクルタイム、接合要件が決まります。

工程は段階ごとにどのように実行されますか？

インサート成形プロセス

1. 読み込み中： 金型が開きます。ロボットアームまたは作業者が、インサート（例：真鍮製のねじ付きナット）を金型キャビティ内の位置決めピンに装着します。
2. 射出： 金型が閉じます。溶融プラスチックが射出され、インサートの周囲に流れ込みます。圧力によって、プラスチックが金属のローレット（溝）を確実に充填します。
3. 冷却と突き出し： プラスチックが固化し、インサートを所定位置に固定します。部品は一体化した単一ユニットとして取り出されます。

マルチショット（2K）オーバーモールド工程

1. 第 1 ショット（基材）： 硬質材料（例：Polypropylene – PP）を最初のキャビティに射出し、構造骨格を形成します。
2. 回転／移送： 金型が開き、プラテンが180度回転して（またはロボットアームが部品を移送して）第2キャビティへ移動します。基材は高温のままです。
3. 第2ショット（オーバーモールド）： 軟質材料（例：熱可塑性エラストマー – TPE）を基材の所定部分に射出します。熱により化学結合（溶融接合）が促進されます。
4. 取り出し： 完成した複数材料部品を突出します。

利点と欠点は何ですか？

オーバーモールド設計ガイド：成功のための実践的なヒント

堅牢な結果を確保するため、 ソフトタッチハンドルの製造 または ゴムとプラスチックの接着、技術者は特定の設計指針に従う必要があります。

1. 肉厚比： 反りを防ぐため、一般にオーバーモールド層は基材より薄くする必要があります。一般的な比率は1:2（TPEの厚さ対基材の厚さ）です。
2. シャットオフとフェザーエッジ： オーバーモールド部を厚さゼロまで徐々に薄くする形状（フェザーエッジ）には絶対にしないでください。剥離します。代わりに、TPEの終端となる基材部分に「シャットオフ」溝（深さ0.5mm – 1.0mm）を設けます。これにより、段差のないきれいな仕上がりとなり、端部も保護されます。
3. 材料適合性マトリックス：
   • 優れた化学結合： TPE + ポリプロピレン（PP）、TPU + ABS、TPE + PC/ABS。
   • 化学結合が弱い（機械的かみ合わせが必要）： TPE + アセタール（POM）、TPE + PBT、標準TPE + ナイロン（PA）（専用の改質TPEが必要）。
4. ベント： オーバーモールドは「袋小路」状のポケットへ充填するため、空気を閉じ込めやすい傾向があります。燃焼（ディーゼル効果）を防ぐため、充填末端に十分なベントを設けてください。

アプリケーション・シナリオ

インサート成形を選ぶ場合

• ねじ式締結部品： 繰り返し組立・分解するプラスチックハウジングに真鍮ナットを追加すること（例：電子機器筐体）。
• 電気伝導性： コネクター用の銅ピンまたはリードフレームの封止成形。
• 手術器具： 剛性と滅菌耐性を確保するため、ステンレス鋼製シャフトをプラスチック製ハンドルに埋め込みます。

オーバーモールドを選ぶ場合

• 電動工具： 衝撃吸収性と人間工学的性能を高めるため、ガラス繊維強化Nylon製ドリル本体にTPEグリップを追加します。
• 家電・電子機器： スマートフォンケースのフレームへ水密シール（ガスケット）を直接成形します。
• パーソナルケア： 複数色とグリップテクスチャを備えた歯ブラシのハンドル。

よくある質問（FAQ）

Q：オーバーモールドで層間剥離が発生する主因は何ですか？ A：層間剥離（はがれ）は、通常、材料の非相溶性（表面エネルギーが低く一致していないこと）、または2回目の射出時に基材温度が低すぎることが原因です。基材が完全に冷えている場合（ピックアンドプレース方式）、接合に必要な表面分子を再活性化するため、多くの場合は表面を予熱するか、プラズマ処理する必要があります。

質問：TPEを金属へ直接オーバーモールドできますか？ A: はい。これは厳密にはTPEを用いた「インサート成形」です。ただし、TPEは金属と化学的に接着しません。金属側に接着プライマーを使用するか、TPEが貫通して固定される穴など、強固なメカニカルインターロックのみに頼る必要があります。

Q：“収縮率”はインサート成形にどのような影響を与えますか？ A：材料ごとに収縮率は異なります。高収縮のプラスチック（ポリエチレンなど）を大きな金属インサート（収縮ゼロ）に成形すると、冷却収縮時に極めて大きな内部応力が生じ、「フープ応力」による割れを引き起こします。インサート成形には低収縮樹脂またはガラス繊維強化樹脂が適しています。

Q: 液状シリコーンゴム（LSR）³ のオーバーモールディングはTPEオーバーモールディングとどう違いますか？ A：はい。LSRには高温金型（加硫）が必要ですが、プラスチック基材には通常、低温金型が必要です。プラスチックへのLSRオーバーモールドには、シリコーンの硬化工程中に溶融しない耐熱プラスチック（PEEKや特殊Nylonなど）が必要です。

Q: インサート成形における「クラッシュリブ」の概念とは何ですか？ A：金属インサートを金型へ装填する際は、ねじ部へ樹脂が回り込んでバリにならないよう、しっかり嵌合させる必要があります。「クラッシュリブ」は金型内またはインサート位置決め部に設ける小さな変形可能な樹脂形状で、型閉じ時につぶれて、高価な鋼製金型を傷めずに密封します。

概要

どちらを選択するかは オーバーモールドとインサート成形 は、人間工学的・意匠的な層を形成するために材料を組み合わせるのか（オーバーモールディング）、それとも構造上・機能上の理由から個別部品を封入するのか（インサート成形）によって決まります。

～について ソフトタッチハンドルの製造の場合、多色オーバーモールドは、最も合理化された高品質な仕上がりを実現します。ただし、 ゴムとプラスチックの接着 の化学的適合性が検証されています。一方、ねじ接合部や電子部品の組み込みを必要とする堅牢なアセンブリには、 インサート成形工程 は、比類のない引抜強度と信頼性を実現します。エンジニアは、想定生産量に基づき、2K成形の高額な金型投資とインサート成形の高い人件費とのバランスを取る必要があります。詳しくは、当社の 射出成形金型完全ガイド で包括的な概要をご確認ください。

1. 2K成形によって生産効率と製品品質を最適化する方法をご確認ください。 ↩

2. オーバーモールドの利点と、製品設計を向上させる仕組みをご紹介します。 ↩

3. 製造におけるLSR固有の特性と用途について解説します。 ↩

ZetarMoldのエンジニアリングチームから、競争力のある価格、DFMフィードバック、量産スケジュールを入手してください。

無料見積りを依頼 →