射出成形のパーティング面（パーティングライン）：総合ガイド

すべての射出成形品には、金型の両半体が接合する位置に沿って表面を走る細い線があります。このパーティングライン¹は欠陥ではなく、射出成形工程では避けられない特徴です。しかし、その配置と周辺設計の良否によって、量産可能な部品になるか、高額な再設計が必要になるかが決まります。

当社の金型工場では、技術者がパーティングラインを誤って設計する例を数え切れないほど見てきました。金型を二つに分けるだけなので単純に見えますが、実際にはパーティングラインによって、バリ²が現れる位置、厳しい公差を維持できる寸法、成形品を金型から適切に突き出せるかどうか、さらには金型費用まで決まります。本ガイドでは、パーティング面とパーティングラインについて技術者が知るべき事項を網羅し、最初から正しく設計できるよう解説します。

射出成形におけるパーティング面とは何ですか？

パーティング面とは、射出時に二つの金型半体が接合して密閉する平坦または輪郭形状の境界面です。ベンダー比較や調達計画を行う場合は、当社の射出成形サプライヤー調達ガイドで、RFQの準備、適格性評価、商取引上のリスク確認について解説しています。

パーティング面とは、キャビティ側（A側）とコア側（B側）という2つの金型半体が接触する界面です。金型が閉じると、この2面は数トンの型締力で互いに押し付けられます。パーティングラインは、この界面が完成したプラスチック部品に残す細い痕跡です。

狭義のパーティング面は、部品の最大輪郭に位置し、キャビティとコアを分ける主分割面を指します。広義には、スライダー面、リフターの接触面、インサートの継ぎ目、エジェクターピン座など、金型モジュール間のすべての接触面が含まれます。これらの各接触部は、部品に目視できる線を残す可能性があります。

業界の専門家は、これを略して「PL面」または「PLライン」と呼ぶことがよくあります。このラインの太さと視認性は、金型精度、型締力、材料粘度、成形条件によって決まります。適切に設計されたパーティング面と厳密な金型公差を組み合わせれば、通常0.01～0.05 mm幅という、ほとんど見えないほど細いラインになります。設計が不適切な場合は、目立つバリ、ずれ、段差痕が生じ、二次的なトリミング作業が必要になります。

成形中にパーティングラインはどのように形成されますか？

パーティングラインは、二つの金型半体が型締力で閉じ合わさることで形成され、完成品に物理的な継ぎ目として残ります。射出成形金型は少なくとも、固定プラテンに取り付ける固定側と、可動プラテンに取り付ける可動側の二つの半体で構成されます。成形機が金型を閉じると、両半体がパーティング面で接合します。

射出時、溶融プラスチックは高圧（通常500–2,000 bar）でキャビティ内に充填されます。この圧力の一部はパーティング面に直接作用します。金型合わせ面を精密研削していても、金型の両半部間には微細な隙間が存在します。射出圧力が型締力で抑えられる限界を超えると、材料がこの隙間に押し込まれます。これがバリです。

冷却・固化後、金型はパーティング面に沿って開きます。収縮によってコアをつかんでいるため部品はコア側に残り、エジェクタシステムが部品を押し出します。2つの金型半体が接していた継ぎ目は、パーティングラインとして部品表面に永久に残ります。

大半の場合、パーティングラインは金型開閉方向に対して垂直です。ただし、アンダーカット、側面形状、非対称輪郭を持つ複雑な形状では、パーティング面に段付き、傾斜、曲面部が含まれることがあります。これらの多方向パーティング面を正しく機能させるには、スライダー、リフター、傾斜ピンなどの追加金型機構が必要です。

パーティング面にはどのような種類がありますか？

分離面の5種類は、平面、段付き、角度付き、曲面、複合です。適切なタイプを選択することは、型設計において最初かつ最も重要な決定事項の一つです。以下は5つの主要カテゴリーです:

平坦（直線）パーティング面

最も単純で一般的な種類です。パーティング面は、金型の開く方向に垂直な一つの平面です。カップ形状の部品、平板パネル、最大断面が明確な水平面となる形状に適しています。平坦なパーティング面は、加工、密封、保守が最も容易であり、金型費の低減と部品品質の安定に直結します。

段差パーティング面

部品に高さの異なる形状があり、単一の平面に収まらない場合、パーティング面は部品輪郭に沿って段状に上下します。段付きパーティング面は射出中に横力を生じるため、金型は通常、かみ合わせ形状またはくさび形インサートで抵抗する必要があります。段差が大きすぎる場合、設計者は必要な隙間を維持しながら表面を部分的に平坦化するクッションパッドを追加します。

傾斜パーティング面

傾斜形状や非対称断面を持つ部品では、パーティング面を傾斜面に沿わせます。傾斜面には、プラスチックを封止する斜面沿いのシール部と、加工、位置合わせ、測定に用いる平坦な基準部があります。この方式では横力の管理に細心の注意が必要です。射出圧力によって横向きの推力が発生するため、これを釣り合わせる必要があります。

曲面（輪郭形状）パーティング面

電動工具のハウジング、自動車内装トリム、医療機器筐体などの複雑な消費者向け製品では、湾曲した部品輪郭に沿うパーティング面が必要になることがよくあります。金型面は3D形状に合わせてCNC加工されます。湾曲したパーティング面では、輪郭全体のバリを防ぐため、高い加工精度と慎重なシール面設計が求められます。

複合（組み合わせ）パーティング面

実際の部品の多くは、上記の種類を2つ以上組み合わせています。1つの金型に、ある箇所では平面、別の箇所では段差、さらに別の箇所では曲面がある場合があります。複合パーティング面では移行部に特に注意が必要です。異なる表面種類の接合部にある鋭角は、金型鋼材の弱体化とバリを防ぐため滑らかにする必要があります。

パーティング面設計の主要原則とは？

良好なパーティング面設計は、部品品質、金型費、生産信頼性のバランスを取る実用原則によって決まります。20年以上の金型製作経験から、これらが円滑な量産と数週間に及ぶ金型修正を分けるルールです。

原則1：適切な離型を確保する

主パーティング面は、型開き方向における部品の最大断面に配置する必要があります。これが基本原則です。パーティングラインをそれ以外の位置に設けると、部品を離型するためにサイドアクション（スライダー、リフター）が必要となり、金型のコスト、複雑さ、保守箇所が増加します。サイドアクションを追加するたびに、バリ、摩耗、ダウンタイムの潜在的な発生源が一つ増えます。

原則2：部品を正しい側に保持する

突き出しシステムは可動側（B-side）にあるため、金型が開いた後も部品がコア側に残るようパーティング面を設計する必要があります。部品がキャビティ側（A-side）に付着すると、固定側に専用の突き出し機構が必要になり、コストと複雑さが増します。コア側の抜き勾配とアンダーカット形状は、部品を確実に保持するうえで役立ちます。

原則3：寸法精度を維持する

パーティングラインをまたぐ寸法はすべて、金型の位置合わせ、型締めたわみ、バリ形成による変動の影響を受けます。重要寸法、特に厳しい同軸度または位置公差が必要な寸法では、関連するすべての形状を金型の同じ側に配置してください。±0.02 mmの同軸度が必要な段付き穴は、両側に分割せず、金型片側の単一コアで形成する必要があります。

原則4：ベントを最適化する

硬化工具鋼（HRC 48–52）を使用した精密研磨金型では、パーティングラインを0.005–0.01mm幅まで縮小可能です。これは肉眼ではほぼ見えず、触覚でも検知できません。標準的な生産金型では通常0.02–0.05mmのラインが生じますが、これは目視可能ながらも、大半の非外装用途では許容範囲です。達成可能な薄さは、複数の要因に依存します：金型加工精度（平面研削対フライス加工）、鋼材の硬度と耐磨耗性、締結力の適正さ、射出圧力プロファイル、および成形材料の溶融粘度です。高精度金型はコストが高くなりますが、長期生産において一貫して微細なパーティングラインを実現します。

原則5：金型構造を簡素化する

パーティング面の複雑さが増すたびに、加工時間、検査コスト、保守リスクが増加します。部品形状が許せば、平坦なパーティング面が常に望まれます。段差面や曲面など、複雑さを避けられない場合は、複数の形状を共通面にまとめ、パーティング遷移部の総数を減らしてください。

パーティングラインの配置は部品品質にどう影響しますか？

パーティングラインの位置は、金型設計において最も影響の大きい単一の決定事項と言えます。外観、寸法精度、表面仕上げ、金型寿命という4つの品質要素に直接影響します。

外観：意匠面では、パーティングラインは目に見える継ぎ目になります。消費者向け製品では、非可視領域に隠す、形状のエッジに沿わせて目立たなくする、またはほぼ見えない状態まで仕上げる必要があります。目に触れるClass A面がある部品では、パーティングラインを裏側または自然な境界線に配置しなければなりません。当社では、合意位置からパーティングラインが0.2 mmずれただけで量産ロット全体を不合格とした自動車関連顧客にも対応した経験があります。

寸法精度：前述のとおり、パーティングラインをまたぐ寸法には金型の位置合わせ公差が加わります。一般公差が±0.1 mmの部品なら通常は対応できますが、±0.02 mmが要求される精密部品では、重要形状をパーティングラインで分割しない設計が必要です。

表面仕上げ：パーティングライン周辺は通常、部品のほかの部分と異なる表面性状になります。研磨した金型でも、両半体の接合部にはわずかな段差や合わせ跡が生じます。レンズ品質面向けのSPI A-2など特定のSPI仕上げが必要な部品でも、パーティングライン周辺を隣接面と完全に同じ仕上げにすることはできません。

金型寿命：パーティング面はサイクルごとに型締力を全面的に受けます。適切に支持され、十分な受圧面積を持つよう設計されたパーティング面は、数十万ショットに耐えます。一方、鋭いエッジ、密閉面積の不足、過大な張り出しなど設計が不適切な面は摩耗や打痕が進み、数万サイクルでバリが発生します。

段付きまたは曲面パーティング面を使うべき場合は？

段付き分離面は、部品が異なる高さの特徴を持つ場合に使用され、曲面は非平面形状に必要です。以下は各タイプを使用する場合と受け入れるべきトレードオフです。

段付きパーティング面を使用する場合：部品に高さが大きく異なる形状があり、単一の平面では離型できない場合に用います。高さの異なるコネクター開口を持つ電子機器筐体、段付き取付ボスを持つ筐体半体、複数のシール高さを持つポンプ部品などが代表例です。段付き面での主要な技術課題は横方向の射出力の管理です。溶融樹脂圧力が段差を横から押すため、適切なインターロックやウェッジ支持がなければ金型半体がずれ、寸法変動やバリが生じます。

曲面パーティング面を使用する場合：消費者向け製品の筐体、自動車内外装、エルゴノミックグリップなど、部品が有機的な非平面形状を持つ場合に用います。パーティング面を部品の3D輪郭に沿わせ、自然なエッジや形状境界にラインを隠します。最良の外観が得られる一方、曲面境界全体で表面仕上げを揃えるには、高精度CNC加工と慎重な金型シボ加工が必要です。

トレードオフ分析：平面から段付き、さらに曲面パーティング面へ移るごとに、金型製作費は概ね15～30%増加します。段付き面ではインターロックの追加加工や、より大きなモールドベースが必要になる場合があります。曲面には5軸CNC加工と長い合わせ作業時間が必要です。生産上の代償もあり、複雑なパーティング面ほど摩耗が速く、保守頻度が高まり、工程パラメーターの変動にも敏感になります。

DFM解析でパーティングラインを最適化するには？

製造性を考慮した設計（DFM³）解析は、鋼材を加工する前にパーティングラインを正しく決める最良の手段です。当社工場のDFMワークフローでは、パーティングの判断を射出成形の各工程に照らし、充填、保圧、冷却、突き出し、検査を分割線が支えられるようにします。詳細なDFMレビューでは、部品形状を評価し、最適なパーティングライン位置を特定し、離型上の潜在的問題を指摘し、必要な金型複雑度を見積もります。

ZetarMoldでは、私たちの8人のシニアエンジニアはそれぞれ10年以上の型設計経験をすべてのDFMレビューに持ち寄ります。私たちの工具試作では、プロセスエンジニアはまた、分離線のフラッシュとスクリーン射出成形機からの溶融物の一貫性を比較します、不安定な溶融フロントは限界の分離面を実際よりも悪く見せることがあるからです。以下は適切な分離線DFM分析がカバーする内容です:

1. アンダーカットの特定：すべてのアンダーカット形状を一覧化し、それぞれについてスライド、傾斜コア、コラプシブルコアが必要か、あるいはパーティングラインの移動だけで解決できるかを判断します。多くの場合、アンダーカット形状をわずかに再設計すればサイドアクション自体が不要になり、金型費を大幅に削減できます。

2. 抜き勾配の確認：パーティングラインに垂直なすべての面には、材料と表面仕上げに応じて通常1～3°の十分な抜き勾配が必要です。パーティングライン付近の勾配ゼロまたは逆勾配の壁面は、固着、擦り傷、突き出し不良の原因になります。

3. バリリスク評価：パーティング面のどの領域に最も高い溶融樹脂圧力がかかるか、また金型にそれを封じ込める十分な受圧面積があるかを評価します。パーティングライン付近の薄肉部はバリの高リスク領域です。

よくある質問

パーティングライン沿いに目立つバリが発生する原因は何ですか？

バリは、射出工程中に溶融プラスチックがパーティング面の金型半体間の隙間から漏れ出すことで発生します。一般的な原因には、射出圧力に対する型締力不足、密閉できないほど摩耗または損傷した金型面、当たり圧力の偏りを生む金型の位置ずれ、過度な保圧を長時間維持すること、ナイロンのように小さな隙間へ流れ込みやすい低粘度材料などがあります。50,000～100,000ショットごとのパーティング面の再当たり調整を含む定期的な金型保守と、適切な工程パラメータ管理および十分な成形機トン数を組み合わせることが、パーティングラインのバリに対する主な防止策です。

射出成形部品からパーティングラインを完全になくすことはできますか？

いいえ、できません。従来の二分割金型で生産する射出成形部品には、キャビティ側とコア側が接合する位置に必ずパーティングラインが残ります。目標は除去ではなく最小化です。研削仕上げしたパーティング面による精密な金型製作、意匠面ではない位置への戦略的なパーティングライン配置、最適化した成形条件によって抑えます。目に見える継ぎ目が一切許されない用途では、無垢材からのCNC加工や積層造形などの代替製法で継ぎ目のない部品を作れますが、部品単価は大幅に高く、生産能力も低くなります。

パーティングラインはどこまで細くできますか？

焼入れ工具鋼（HRC 48–52）を用いた精密研削金型では、パーティングライン幅を0.005–0.01 mmまで縮小でき、肉眼ではほぼ見えず、触れても検知できません。標準量産金型では通常0.02–0.05 mmのラインが生じ、目視できますが、大半の非意匠用途では許容されます。達成可能な細さは、金型加工精度（平面研削かフライス加工か）、鋼材の硬度と耐摩耗性、型締力の適正、射出圧力プロファイル、成形材料の溶融粘度など複数の要因によって決まります。高精度金型は高価ですが、長期の量産でも一貫して細いパーティングラインを実現します。

射出成形パーティング面・ラインガイド | ZetarMold

パーティング面は、金型の2つの半体間にある合わせ界面全体であり、金型自体の内部にある2Dまたは3Dの面です。パーティングラインは、成形されたプラスチック部品を取り出した後、この界面が部品表面に残す細い1Dの痕跡です。つまり、パーティング面は工具鋼内に存在する金型設計上の形状であり、パーティングラインはその面が完成部品に転写された目に見える証拠です。金型形状に段差、傾斜、曲面部分が含まれる場合、1つのパーティング面から複雑に曲がりくねったパーティングラインが生じることがあります。

パーティングラインの位置は射出成形コストに影響しますか？

はい、大きく影響します。単純な平面パーティング面が、金型製作、加工、保守の面で最も経済的です。段差、曲面、追加の分割面など複雑さが増すたびに、加工時間、組付け工数、検査要件、長期保守費が増えます。平面から複合パーティング面へ変更すると、通常金型費が30～50%増加します。スライダー、リフター、アンギュラピンなどのサイドアクションが必要なパーティングラインはさらに高額です。各サイドアクションにガイドシステム、摩耗板、戻し機構、金型立上げ時の追加組付け・試験が必要だからです。

パーティングライン付近にはどの程度の抜き勾配が必要ですか？

標準的な量産成形では、パーティングラインに垂直なすべての面に片側最低1°の抜き勾配を推奨します。テクスチャ面（MT、VDI、放電加工仕上げなど）の部品には片側1.5～3°が必要で、テクスチャが深いほど、突き出し時の擦れを防ぐため大きな抜き勾配が必要です。研磨面や鏡面仕上げでは、抜き勾配が0.5°でも対応できる場合があります。パーティングライン付近の抜き勾配ゼロまたは逆勾配の壁には、部品の固着、突き出し時の表面傷、エジェクターピン痕の増加、サイクル間の寸法変動のリスクがあります。抜き勾配は、金型試作時に問題として発見するのではなく、部品設計時に指定すべきです。

型締め力はパーティングラインの品質にどう関係しますか？

成形機の型締力は、パーティング面の投影面積に射出圧力が作用して生じる総型開き力を上回る必要があります。型締力が不足すると、射出工程と保圧工程で金型がわずかに開き、その隙間から樹脂が漏れ出してパーティングラインにバリが発生します。必要な型締力は、射出圧力 × キャビティ投影面積 × 安全率（通常1.1～1.2）で算出します。量産現場でパーティングラインにバリが発生する最も一般的な原因は、型締力が不足する成形機で金型を稼働させることです。安定したパーティングライン品質を確保するには、生産計画時に適切な成形機トン数を選定することが不可欠です。

ZetarMoldのエンジニアリングチームは、20年以上の金型設計経験、8名のシニアエンジニア、および自社内金型製造施設を各プロジェクトに提供します。DFM分析から生産まで、品質、コスト、性能のためにパーティングラインを最適化します。47台の射出成形機（90T-1850T）と400種類以上のプラスチック材料を活用し、精密光学部品から大型構造部品まであらゆる製品を扱います。

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