圧縮成形とは？種類・工程・用途ガイド

圧縮成形は、ゴムや複合材料のような材料を目的の形状に成形するために使用される汎用性の高い製造プロセスです。このプロセスでは、あらかじめ計量した材料を金型のキャビティに入れ、熱と圧力を加えてキャビティを満たし、余分な材料（フラッシュ）を溝から逃がします。圧縮金型には、主にフラッシュ、ポジティブ、ランド・ポジティブ、セミ・ポジティブの4種類がある。さらに、圧縮成形はバルク成形とシート成形に分類することができ、バルク成形にはフィラー、触媒、補強材の混合物が含まれます。各タイプには独自の特性と用途があり、最適な結果を得るためには適切な金型と材料を選択することが不可欠です。

ポイントを解説

圧縮金型の種類:
- フラッシュモールド:最も一般的に使用されるタイプで、余分な材料（フラッシュ）が特殊な溝を通って金型から流出する。このタイプはシンプルな設計に適しており、余分な材料を簡単に取り除くことができます。
- ポジ型:すべての材料を金型キャビティ内に収め、フラッシュの余地を残さないように設計されています。このタイプは高精度の部品に最適ですが、正確な材料測定が必要です。
- ランドポジティブ金型:フラッシュ金型とポジ金型のハイブリッドで、少量のフラッシュは許容されるがコントロールされている。精密さと使いやすさのバランスが取れた金型です。
- セミポジティブ型:ランドポジに似ているが、フラッシュフローがより制御されている。複雑な形状で、多少の余分な材料が許容される場合に使用されます。
圧縮成形の種類:
- バルク成形:フィラー、触媒、安定剤、顔料、繊維強化材の混合物を使用する。この方法は、丈夫で耐久性のある部品を作るのに理想的で、自動車や工業用途で一般的に使用されている。
- シート成形:あらかじめ成形されたシート状の材料を使用し、サイズに合わせて切断して金型に入れる。この方法は、大きくて平らな部品によく使われ、一貫した材料分布が得られます。
工程概要:
- 金型のキャビティに、材料が枝分かれしていない形のまま入れられる。
- 金型は閉じられ、熱と圧力が加えられて材料が流動し、キャビティが満たされます。
- 余分な材料（バリ）は溝を通って排出され、最終部品に欠陥がないことを保証します。
圧縮成形の課題:
- 材料測定:材料を正確にカットしたり計量したりすることは非常に重要です。材料が少なすぎると、フローライン、ブリスター、未充填部品などの欠陥が発生する可能性があります。
- 余分な材料:金型への過充填は、除去が困難で最終製品の品質に影響する重いバリが発生する可能性があります。
- 配置精度:金型内の材料の配置を誤ると、不均一な分布や欠陥の原因となります。
用途と留意点:
- 素材の選択:材料（ゴム、複合材料など）の選択は、強度、柔軟性、耐熱性など、最終製品に求められる特性によって決まります。
- 金型設計:選択された金型のタイプ（フラッシュ、ポジなど）は、製造の容易さ、精度、最終製品の品質に影響する。
- プロセスの最適化:材料の量、配置、金型の種類のバランスを適切にとることは、不良を最小限に抑え、効率を最大化するために不可欠です。

これらの重要なポイントを理解することで、設備や消耗品の購入者は、圧縮成形における特定のニーズに最も適した金型や材料のタイプについて、十分な情報に基づいた決定を下すことができます。

総括表

アスペクト	詳細
金型の種類	フラッシュ、ポジ、ランドポジ、セミポジ
成形タイプ	バルク成形（フィラー、触媒、補強材）、シート成形（予備成形シート）
プロセスの概要	材料を金型に入れ、熱と圧力を加える。
課題	材料測定、余剰材料、配置精度
用途	自動車部品、工業部品、高精度部品