マルチマテリアル射出成形（MMM）は、2種類以上の異なる材料を1つのプラスチック部品に一度に成形するプロセスです。[1]従来の射出成形と同様に、マルチマテリアル射出成形では融点または融点に近い材料を使用し、半液体（粘性）材料が事前に機械加工された金型内の空隙やキャビティを満たし、設計された金型の目的の形状を実現します。一般的に、他の製造方法に対するMMMの利点には、部品の場所によって弾性係数が異なる部品の作成（異なる領域でのポリマー硬度）、異なる領域での材料を使用した単一構造の部品の作成（前述の利点に似ていますが、ゴムとプラスチックなどの異なるタイプのポリマーの結合に重点を置いています）、および複数の独立したポリマー色を持つ単一の部品の作成が含まれますが、これらに限定されません。用途は、歯ブラシなどの単純な家庭用品から、電動工具などのより頑丈なアイテムの構造まで多岐にわたります。[2]
MMM製造に最も広く使用されている3つの方法は次のとおりです。[3]
- 多成分
- マルチショット
- オーバーモールディング
各MMMプライマリサブセットは、さらにセカンダリサブセット、ターシャリーサブセットに細分化することができ、場合によってはさらに細分化されることもあります。[4]これは、特定のMMMプロセスの微調整やその他の一般的なキャリブレーションが必要な場合に有利です。各プライマリサブセットについては、以下のセクションでさらに詳しく説明します。
多成分射出成形
多成分射出成形は、共射出成形とも呼ばれ、[4]、複数の粘性材料を同時に射出成形する方法です。これは、ある材料を別の材料に対して追加の層として配置するのではなく、複数の粘性材料を同時に射出成形する方法です。言い換えれば、サンドイッチ構造のような構造を作り、両方の材料が異なる液体として互いに包み込まれ、同時に存在する状態を作り出します。部品の中心に対して、同じ金型/ゲートを使用して同心円状に材料を射出することも、異なる位置のゲートを使用して局所的に射出することもできます。[2]
マルチショット射出成形（MSM）
マルチショット射出成形は、シーケンシャル射出成形とも呼ばれ、[4]、最初の金型の開始軸を基準として複数の層を形成することを指します。言い換えれば、加熱された材料を非常に特定の順序で次々に金型に挿入します。これにより、材料間の境界で比較的高いエネルギー相互作用を維持しながら、材料間に層状効果が生じます。これは、多くの場合、層を予め冷却された部品に適用する場合（より正確にはオーバーモールディングの場合）よりも層間の結合が強くなることを意味するため重要です。他の用途もありますが、この操作は、材料層間で異なる金型（異なる形状）が必要な場合に適しています。[2]
オーバーモールディング
オーバーモールディングとは、ポリマー応用技術における層状効果の活用です。このプロセスは、液状樹脂を用いて既存の部品に形状と構造の層を追加することを中心としています。このような樹脂の例としては、ガラス転移温度（ガラス転移温度）よりわずかに高い温度に加熱されたポリマーが挙げられます。樹脂を追加する既存の部品は、多くの場合射出成形されており、ガラス転移温度に近い温度になっている場合があります。このプロセスは、中心となる「コア」構造の周囲に、様々な幾何学的形状を持つ層を形成したい場合に適しています。[2]
利点
目的の製品がMMMで製造可能な場合、従来の射出成形よりもMMMを使用するのが間違いなく最善です。MMMが優れたアプローチである主な特徴は以下のとおりです。
- 低コスト[5]
- より高品質な製品[5]
- 組立作業の大幅な削減[5]
- サイクルタイムの短縮[5]
参考文献
- ^ 「Multi Component Injection Molding」www.mhs-hotrunners.com . 2016年2月12日閲覧。
- ^ abcd Banerjee, Ashis Gopal; Li, Xuejun; Fowler, Greg; Gupta, Satyandra K. (2007年2月21日). 「射出成形によるマルチマテリアルオブジェクトの設計における製造性を考慮した設計」. Research in Engineering Design . 17 (4): 207– 231. CiteSeerX 10.1.1.114.8590 . doi :10.1007/s00163-007-0027-9. ISSN 0934-9839. S2CID 15614704.
- ^ 「マルチマテリアル射出成形 - 射出成形」www.chemtec.org . 2016年2月5日閲覧。
- ^ abcde グッドシップ、ヴァネッサ、ラブ、JC (2002).マルチマテリアル射出成形. スミザーズ・ラプラ. pp. 9– 15. ISBN 9781859574218。
- ^ abcd Banerjee, Ashis; Li, Xuejun; Fowler, Greg; Gupta, Satyandra K. (2007年3月). 「射出成形によるマルチマテリアルオブジェクトの設計における製造性を考慮した設計」. Research in Engineering Design . 17 (4): 207. CiteSeerX 10.1.1.114.8590 . doi :10.1007/s00163-007-0027-9. S2CID 15614704.
