プラスチック射出成形を手順別に徹底解説

Published on 2024-01-22

プラスチック射出成形は、現代の製造業において最も基本的な技術の一つです。射出成形があることにより、様々な形状の製品を効率的に製造することができます。

射出成形は、まずプラスチックペレットを溶かし、それを精密に設計された金型に流し込み、冷却し製品を固めるというステップで進行します。以下の記事では、このプロセスの詳細を掘り下げていきます！

プラスチック射出成形とは？

プラスチック射出成形は、プラスチック産業で広く利用されている技術です。この技術は、プラスチックペレットを加熱して溶かし、射出成形機内で流動状態にするという概念を基本としています。

プラスチックを流動性が高い液状にすることにより、複雑なアイテムの大量生産に特に効率的であり、カスタムされたの金型を使用して、様々な複雑さ、精度、デザインのパーツを作成することができます。

金型の開発にかかる初期費用が総費用に影響を与える場合がありますが、プラスチック射出成形は、大量生産後に部品当たりのコストが低いため、性能が良い金型を作ることが、最終的にコスト削減に繋がります。

プラスチック射出成形は、鋳造、ディップ成形、スラッシュ成形、ブロー成形、押出成形などの他のプラスチック製造技術とは異なり、高品質な表面の仕上がり、少ない廃棄物、より小さい公差を維持する特性を持っています。

プラスチック射出成形の工程別の解説

プラスチック射出成形は、その卓越した精度とクリアランス制御で広く知られており、医療、光学、電子などの高度な製品品質を要する産業で広く活用されています。

射出成形の工程をより詳細に解説するため、今回は眼内レンズ(IOL)カートリッジを例とし、射出成形の手順を段階的に説明していきます。

工程1：可塑化
まずこの段階では、医療用グレードのプラスチックペレット、ポリプロピレン（PP）がカートリッジの製造の原料に使用されます。それぞれの製品を作るのに適した溶融温度に温度を設定します。

この工程では、成形機で温度を最適な温度に設定することにより、PPプラスチックペレットが完全に溶融し、後の工程をより効率的に、円滑に進めることができます。

工程2：射出
この工程では、いかに形状を正確に作れるかが重点になってきます。溶融した素材をカートリッジの形状の空洞に流し込みます。この時点で、プラスチック射出成形の条件に応じて射出成形機のパラメーターを調整します。

これにより、寸法のズレやバリなどの後続の問題を回避できます。

工程3：保圧
この工程では、溶融プラスチックが型の全体に均等に充填されます。液体がすべてのキャビティに到達し、仕上がる製品が金型のデザインと完全に一致するように金型に一貫して圧力がかけられます。

この工程は、特に医療用の製品にとって、デザインされた寸法からの逸脱を防ぐために重要です。

工程4：冷却
溶融したプラスチックを型に流し込んだ後は、指定された時間、安定した状態で冷却して製品を固めます。

完全に冷却し固まった後、製品を金型から丁寧に取り出し、デザインした構造と品質が確実に維持されます。この工程は、最終製品の完成度と仕様を維持するための鍵となります。

工程5：型開きと取り出し
金型が開かれると、固まったカートリッジが丁寧に金型の中から取り出されます。その後、作業員によって余分な材料を取り除き、製品を仕様に合うように微調整します。

プラスチック射出成形の品質管理方法

THY精密工業は、部品アライナーや自動光学検査（AOI）システムなどの最先端技術を活用し、優れた生産品質をお届けできるよう取り組んでいます。これらのツールは自動化された精密な検査プロセスを可能にし、ISO 13485認証の厳格な基準と一致しています。

ISOクラス8のクリーンルームを備えていることで、医療製品の製造工程中の汚染リスクを軽減することができます。製品の品質向上をさらに図るために、THY精密工業は組み立て作業に特化したISOクラス7のクリーンルームも導入しています。

ISO 13485の基準と高度なクリーンルーム施設の組み合わせにより、THY精密工業は医療用品の最高品質の製品を生産することができます。製品ラインには、チャンバーフィルター、ダイアライザーフィルター、静脈内注入ドリップ、細菌フィルターなどが含まれており、すべて医療製品としての厳しい要求を満たすために製造されています。