プラスチック射出成形で作られる一般的なアイテム 例と用途

はじめに

序文 : プラスチックはどこにでもある。そして、プラスチック製品を作るためにさまざまな方法があります。射出成形機は、射出成形プロジェクトを製造するための主要な機器である。射出成形は安価で良い部品を作ることができるので、メーカーはこのプロセスを使用します。では、射出成形で作られるものにはどんなものがあるのでしょうか？

射出成形を使うものや産業はたくさんある。例えば、おもちゃ、ボトルキャップ、手術器具、宝石箱、そしてダッシュボードのような車の部品まで。この記事では、プラスチック射出成形プロセスの例、アプリケーション、製品、そしてモノを作る製造プロセスの利点についてお話します。

射出成形製品の例とは？

射出成形品の応用産業について説明したところで、射出成形品のいくつかの例についてお話ししましょう。

スナップフィット

スナップフィットは、射出成形で作られたプラスチックの好例です。プラスチック部品に使用され、デザインの美しさを保ちます。さらに、射出成形によるスナップフィットは通常より柔軟で、パーツを組み合わせたり分解したりする際に、より酷使されることがあります。

射出成形で作られたスナップフィットは、相手部品とかみ合った後、設計が応力のない位置に戻るのを助けます。しかし、応力のない位置に戻ることが不可能な場合、射出成形されたスナップフィットは応力を受けたままにすることができます。しかし、その応力は設計された材料が許容できる最大応力以下でなければならず、通常その応力は弾性限界の50%です。

しかし、射出成形では、単純な押し引きの動作で簡単に着脱できるスナップフィットが開発された。

リビング・ヒンジ

射出成形は、リビングヒンジを作るのに最も安くて良い方法です。射出成形でリビングヒンジを作る理由はいくつかあります。

第一の理由は、他のどのプラスチック製造方法よりも、この工程を使った方がはるかに早くリビング・ヒンジを作ることができるからです。第二の理由は、この工程で作られたリビングヒンジは、CNC機械加工で作られたものよりも表面品質が良いということです。

スレッド

ネジはプラスチック射出成形の一例である。容器やペットボトルのネックによく見られます。製造業者は、射出成形で内ネジと外ネジの両方を作ります。

射出成形で外ねじを作るには、ねじの半分をプラスチック・コアに、半分をキャビティに入れた金型を作る必要がある。こうすることで、成形したプラスチックを金型から切り離すのも簡単になる。ネジ山が合わさる部分に細い線が見えますが、これは金型の2つの半分が合わさる部分を示しています。

しかし、内ねじ山を作るのは別の話だ。ここでは、取り外し可能なネジ芯またはキャビティを使う。このネジ芯を金型に入れ、プラスチックを射出する。プラスチックが固まるとネジ山ができる。

ネジ切りインサート

ネジインサートは、再利用可能なネジ山を提供する射出成形品の一種です。もう一つの利点は、ボルトジョイントの完全性を維持できることです。また、適切な取り付けトルクをネジにかけることができるため、ネジ山が剥がれることがありません。

エンジニアがねじインサートの取り付けに使用するプラスチック材料には、主に熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の2種類があります。熱硬化性プラスチックには、ポリエステル樹脂、尿素、エポキシ樹脂、ベークライトなどがあります。この種のプラスチックは耐熱性があり、強靭である。一度形成されると、化学変化が不可逆的であるため、圧力と熱を使用して改質することはできません。このタイプのプラスチックは、プレスイン、モールドイン、セルフタッピングインサートの製造に最適です。

一方、熱可塑性プラスチックは室温では固体だが、高温になると軟化し、融点を持つ。このカテゴリーの一般的なプラスチックは、ABS、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどである。エンジニアは熱可塑性プラスチックを熱/超音波挿入物、圧入、および形成されたおよびセルフ・タッピング挿入物を作るのに使用する。

圧入

射出成形による圧入は、組み立ての時間とコストを節約する素晴らしい方法です。圧入を確実に成功させる一つの方法は、成形インサートを使用することです。これらのインサートは、成形されたプラスチックとインサートの間に本当に強力な結合を作成するのに役立ちます。

リビングキャップ

リビング・ヒンジは、親部品と同じ素材から作られたヒンジです。射出成形で作られたリビング・ヒンジは非常に丈夫です。180度、あるいは100万回以上曲げても壊れません。

また、リビングキャップは一体型なので、さまざまなパーツを組み立てる必要がない。こちらも大きく分けて、ストレートまたはフラット、チャイルドレジスタンス、ダブルまたはトリプル、バタフライの4種類がある。

デバイス・ハウジング

デバイス・ハウジングは、製品を保護するための保護筐体で、通常は金属製またはプラスチック製です。射出成形プロセスを使用してデバイスの筐体を作ることは、他のプラスチック製造方法を使用するよりも安価です。

これは、メーカーがデバイス・ハウジングを大量生産したい場合に特に当てはまる。射出成形デバイス・ハウジングをクールにしているもう一つの点は、ハウジングを外すだけなので、製品へのアクセスが簡単だということです。

絶縁体

射出成形プロセスのもう一つの用途は、絶縁体の製造である。射出成形部品が電子製品で果たす役割である。絶縁体として、これらの部品は導電体を離し、電気の流れを止めるのに役立つ。

例えば、私たちはPCやABSのようなプラスチックで電子ハウジングや照明スイッチ、その他の電気部品を作っています。

デッキファスナー

デッキ・ファスナー・メーカーは、射出成形でステンレス鋼インサートをポリプロピレンやポリエチレンのような強力なポリマー素材でコーティングします。この組み合わせにより、デッキ・ファスナーは紫外線に強くなり、お住まいの地域の天候にかかわらず、耐久性に優れています。

射出成形デッキ・ファスナーのもう一つの利点は、デッキ材が自由に伸縮できることです。

インストルメントパネル

インストルメントパネルは、自動車の開発において最も一般的な部品の一つである。射出成形はこの部品の製造を容易にします。エアバッグフレーム、インテリアパネル、エアダクト、携帯灰皿、サブダッシュボードボディ、ダッシュボードロアボディなどの構造物も一体化しやすくなります。

自動車用ダッシュボードの製造には、さまざまな射出成形工程がある。ガスアシスト射出成形、シーケンシャルバルブ射出成形、複合射出成形などである。その他、ダッシュボードインサート成形、2色射出成形、ダッシュボード2色射出成形などがある。

電話ケース

スマホケースは、射出成形で作る最もポピュラーなもののひとつだ。この工程で最もよく使われるプラスチックは、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリプロピレンです。これらの素材は、丈夫なスマホケースを作るのにも使われます。

射出成形の利点とは？

メーカーが射出成形で部品を生産する理由はたくさんある。そのいくつかを紹介しよう。

バリュー・フォー・マネー

射出成形機は、リサイクル可能な材料を使用することによって廃棄物を最小限に抑えることができるため、射出成形はあまり無駄のない安価なプロセスです。プラスチックは通常、金属やゴムのような他のものよりも安いので、人々は多くのものに使いたがります。さらに、余分なプラスチックをリサイクルすれば、後でまた使うことができ、さらにお金を節約することができます。

射出成形用金型の設計と製作にかかる初期費用を乗り越えれば、人件費は通常低く抑えられる。射出成形は生産性が高いので、時間が経てば金型代は元が取れると言えます。だからこそ、高品質で大量のプラスチック部品を作るには最適な方法なのだ。

デザインの多様性

射出成形は、メーカーが複雑な形状の部品を製造するためのプロセスである。部品を思い通りに仕上げるために、メーカーは成形機の設定を調整する。プラスチックが金型に入る速さ、熱さ、圧力の大きさなどを変えるのだ。

また、機械工はシミュレーション・ソフトウェア、オートメーション、3Dプリンティングを使うことができる。これらの技術は、金型、工程パラメーター、成形部品の設計やテストに役立つ。しかし、射出成形の設計の多様性は、プラスチック材料、部品の複雑さ、金型設計に依存します。

様々な素材に対応

現在、エンジニアが射出成形のために選択できる材料は50種類を超えています。これだけの選択肢があれば、必要な特性を持つ材料を見つけるのも簡単です。さらに、射出成形では2種類以上の材料を組み合わせて、さまざまな特性を持つ部品を作ることができます。

時間の節約

射出成形のサイクルは、形状の複雑さにもよるが、10秒から2分で終わる。これは、1時間で部品のコピーをたくさん作ることができ、コストもあまりかからないので良いことだ。

低廃棄物

プラスチック射出成形工程は、従来の製造工程に比べ、製造後の廃棄物をほとんど出さない。廃プラスチックは通常、ゲートとランナーから出る。しかし、未使用のプラスチックや廃棄プラスチックは再粉砕し、将来の使用のためにリサイクルすることができます。

高い精度

製造する部品の形状がどんなに複雑であっても、射出成形は非常に正確です。この工程では、0.005インチから0.020インチの公差を簡単に達成することができます。しかし、これを長期間にわたって達成するには、ウェルドライン、肉厚、コーナーの移行、リブやボスの設計を考慮する必要があります。

大量生産

射出成形の優れた点のひとつは、金型に手を加える前に何度も部品を作れることだ。硬い金型を使う場合は特にそうで、金型に手を加える前に10万サイクル以上使うことができる。

高い生産効率

プラスチック成形は速くて効率的だ。一度にたくさんのものを作るのに適しているので、経費を節約できます。また、同じものを何度も作るのにも向いているので、材料を無駄にすることも少ない。

ひとつの金型で、交換が必要になるまでに数百から数千の部品を作ることができる。多くのアルミニウム金型は10,000サイクルまで使用でき、スチール金型は100,000サイクル以上使用できます。これにより、公差と美観の要件を満たす再現性の高い高出力プロセスが保証されます。生産速度は、対象となる射出成形品のサイズや複雑さによって左右されることが多いことを覚えておいてください。

射出成形の産業用途にはどのようなものがありますか？

プラスチック部品はどこにでもある。プラスチック部品は安価で、強く、化学的に安定し、耐摩耗性があり、絶縁性があり、熱伝導性があります。射出成形が多くの産業で見られるのはそのためです。いくつか例を挙げよう。

自動車産業

射出成形プロセスは、自動車や機械の部品を作るのに使われている。この業界がこれらのプラスチック部品を使用する理由はいくつかある。主な理由のひとつは、長持ちするということだ。プラスチック部品は磨耗や故障がなく、通常は長持ちする。

また、プラスチックは他の素材に比べて軽い。クルマが重くなればなるほど燃料の消費量も増えるからだ。

また、プラスチック部品は紫外線暴露や腐食に耐えることができるため、ラジオコントロール、カップホルダー、バンパー、ダッシュボードなどの自動車部品の製造に最適である。

医療業界

医療業界は射出成形プラスチック部品に大きく依存しています。この業界では、精密部品の大量生産が求められることが多い。さらに、ここで生産されるプラスチック製品のほとんどが使い捨てであるため、大量生産が重視され、病気やバクテリアの蔓延を防ぎ、無菌状態を維持するのに役立っている。

また、この業界では射出成形を利用して、使い捨てのプラスチック製注射器や点滴用コネクターなども製造している。また、補綴物や歯科用インプラントなど、体内に入れても安全なものも作っています。また、洗浄可能なハンドルやトリガーなども製造している。さらに、一般的な医療用プラスチックには、シリコーン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ABSなどのプラスチック樹脂がある。

エレクトロニクス

プラスチックは電気を通さないが、エレクトロニクス産業ではまだその役割を担っている。この業界では、射出成形を使って電気パネルやその他の電子機器を製造している。

また、エレクトロニクス業界のメーカーが使用するプラスチックは、通常、電気抵抗に優れ、長持ちします。射出成形の用途には、リモコン、コンピューター、医療機器、テレビ、キーホブなどがあります。

農産物

農業は依然として射出成形部品を必要としている。この業界では、強靭でさまざまな環境条件に対応できるプラスチック射出成形品を使用している。

また、射出成形で作られた部品は、この業界にとって多くの利点がある。最も大きな利点のひとつは、腐食に強いということだ。金属とは異なり、プラスチックは雨などで腐食することはない。また、軽量であるため、長持ちし、農業に必要なコストも抑えられる。

家庭用品

あなたの家にある消費財のほとんどは、射出成形で包装されている。しかし、なぜメーカーはこの工程を使うのだろうか？射出成形で作られたプラスチック製品は、一般的に非常に丈夫だからだ。もうひとつの理由は、さまざまな温度や天候に対応できることだ。また、リサイクルも可能なため、メーカーがより多くの製品を作るためのコストを削減することができる。

また、射出成形は、ボトルキャップ、便座、屋外用家具、ドリンクウェア、バーベキューアクセサリーなどの家庭用プラスチック製品の製造にも使用される。射出成形は、子供のおもちゃのような、長持ちし、カラフルで、お手入れが簡単な家庭用品を作るのにも使われる。

消費財

消費財業界も射出成形で部品を作っている。例えば、プラスチック製の鳥の餌入れや、スケートボードの収納ラックなどだ。射出成形で作られる他の消費財には、携帯電話ケース、ベーキングトレイ、ゲームコントローラー、USBドライブのハウジングなどがある。

結論

射出成形機は、玩具、ボトルキャップ、自動車部品、医療機器など、さまざまな製品の製造に使用されている。射出成形機の優れている点は、複雑な部品を大量に素早く作ることができ、材料を無駄にしないことだ。自動車、医療、電子機器、住宅設備など、さまざまな産業で使用されている。