シリコーンゴム薄膜成形技術の活用と製造効率向上の方法

はじめに：シリコーンゴム薄膜成形が注目される理由

近年、製造現場では「薄さ」と「高機能性」を両立させる部材のニーズが急速に高まっています。

その中で、シリコーンゴム薄膜成形技術は医療、電機、自動車、食品業界など幅広い分野で採用されてきました。

薄膜化することで機器の高性能化や小型軽量化、新たな機能付与を実現できる一方、現場では加工の難易度や歩留まりの低さ、コスト増といった課題にも直面しています。

そこで本記事では、昭和から続く製造原理主義とデジタル化の波が交錯する中で、シリコーンゴム薄膜成形の最新技術と、実際に工場で成果を出すための実践的なノウハウ、さらにはバイヤー・サプライヤー双方の目線から押さえておきたいポイントを解説します。

シリコーンゴム薄膜成形とは？

シリコーンゴムの基本特性

シリコーンゴムは耐熱性・耐寒性・耐薬品性・絶縁性・柔軟性に優れたエラストマー材料です。

紫外線やオゾンにも強く、変質しにくいため、幅広い現場で長寿命部材として重宝されています。

また、透明性や生体適合性が求められる医療機器でもその特性を生かすことができます。

薄膜化する主な機能的メリット

・軽量化と柔軟性向上による装着性向上（ウェアラブル機器や医療パッチなど）
・微細な流体制御や圧力応答特性（センサーへの応用）
・高精度の印刷や光学用途（タッチパネルや導光板）
・食品・医療分野での衛生的な構造体形成

このように、薄膜化によって初めて実現するアプリケーションも増えています。

主要な薄膜成形技術とその課題

1. 圧縮成形（コンプレッションモールド）

最も歴史ある工法ですが、薄膜化すると材料の流れムラや厚み不均一、取り出し破損が発生しやすくなります。

金型の平面度や型締め圧力の管理が極めて重要です。

短ロットやプロト用途には比較的コストメリットがあります。

2. インジェクション成形（射出成形）

自動化・再現性に優れ、大量生産に適しています。

ただし薄膜の金型内圧力バランスや離型時のエッジクラック、インゲート痕、ウェルドラインが品質課題。

設備導入コストが高めです。

3. 液状シリコーン成形（LSR成形）

近年は液状材料（LSR）の応用が増え、混練・脱泡から成形までオートメーションが進みやすいです。

成形時の気泡抜きや型温度管理がポイントとなります。

微細形状や複雑部品・多層構造薄膜の量産向けに有力です。

4. キャスト成形／ディップコート成形

試作や研究開発段階、特殊形状に強みがある反面、量産性や均一性確保では他工法に劣ります。

薄膜製造「最大の壁」

成形工程のどこでも「気泡」「厚みムラ」「異物混入」「シワ・歪み」「離型時の破損」など現場ならではの不良が絶えません。

これらは古い現場では「経験と勘」でどうにかする場面も多いでしょうが、自動化・品質安定・コスト競争の時代においては、技術的解決・データ化・標準化へのアプローチが不可欠です。

生産効率を高める実践ノウハウ

1. 金型設計とメンテナンス

・表面粗度を均一化し、微細なスクラッチや油汚れを徹底排除
・型温度計測をデジタル化し、予兆保全まで自動化（異常トリガーですぐ止める）
・離型コート剤の最適化。余計な手作業や材料だまり防止を徹底
・デジタル複写で金型摩耗を自動監視

このような「冶具・金型→IoT連携→自動監視」の推進は、製造直結利益に最も効きます。

2. 材料混錬・脱泡と投入法の工夫

・材料A剤/B剤の比率を自動秤量し、24時間トレースできる記録体制
・脱泡機を利用し、微粒子・気泡混入を最小化
・複数種材料を同時混合する場合のレシピ管理と履歴管理

管理がアナログな現場では、ロット毎の品質ブレと責任所在が曖昧になりがちです。デジタル台帳で「何がいつどう使われた」をエビデンス化することで、不良低減とトレーサビリティが両立できます。

3. 成形条件・工程パラメーターの最適化

・成形温度／圧力／真空度／冷却時間など主要条件をPLCやSCADAで自動記録し、毎ロット自動グラフ化
・調整値はベテラン作業者「だけ」ではなく標準値＋変動幅でクラウド管理し、異常値時に通知アラート
・成形サイクルの短縮のための工程シミュレーションや、歩留りと品質を両立させる「実験計画法（DOE）」の活用

AI/IoTの導入が進む現場では、異常傾向や条件変化に対して即座にフィードバックできる体制が競争力となります。

4. 品質検査・外観検査の自動化

人による官能検査は限界があり、薄膜ほどわずかな異物・欠陥が重大不良に直結します。

・高速カメラ＆AIによる画像外観判定
・非接触3D測定機による膜厚・形状データの全数記録
・検査データはロットNo.・材料ロット・成形時パラメータとすべて紐づけ自動保存、追跡可能に

省人化だけでなく、クレーム発生時の「根拠ある説明」「再発防止」につながります。

バイヤーが重視するポイントと現場対応

1. 品質証明・トレーサビリティの透明性

大手メーカーの調達担当（バイヤー）は、不良ゼロを要求するだけでなく、「どれだけ透明に品質管理しているか」を重視しています。

ISOやIATFなどの認証を取得しているか、だけでなく、現場で「誰が・いつ・どこで・どう」ものづくりしたかまでデータで示せる体制は、案件受注の決定打となることが増えています。

2. コスト・リードタイムと付加価値提案

単純な価格勝負ではアジア新興勢に勝てません。

サプライヤーの現場力として、
・試作→量産転用のスピード化
・小型複雑形状や特殊材への対応力
・技術サポート／VA・VE（設計・工法改善提案）の積極性

こうした現場技術力がコストパフォーマンス以上の価値として評価されます。

3. 長期パートナーとしての「安定供給力」

数年前の半導体ショックやパンデミック下の部品供給停止などで、安定供給の重要性が再認識されています。

購買担当は「手配できるからOK」ではなく、
・BCP（事業継続計画）や緊急時のバックアップ生産体制
・複数金型保有や拠点分散、代替材料提案
・サプライヤー自身の部材サプライネットワーク管理

これらを“データで確認”できる企業を高く評価し、結果的に長期発注や戦略協業が増える傾向があります。

アナログからの脱却と新たな競争力とは

昭和時代から続く「職人技」や「現場のカン」も確かに製造の神髄です。

しかし、製品仕様多様化・短納期・グローバル調達という現代の要請には、「デジタル化による水平展開×リアル現場力」の両輪が不可欠です。

薄膜成形ラインのデータ自動収集
人的判断の自動判定化・AIアシスト
LINEや簡易タブレットでの現場DX

こうした工夫により、競合他社との差別化ポイントが生まれています。

まとめ：バイヤー・サプライヤーの共創に向けて

シリコーンゴム薄膜成形の高度化・効率化は、現場現実に根差した泥臭さが必要な一方で、デジタル・オートメーション・品質保証といった新潮流との融合が今後ますます求められます。

バイヤーは「管理が行き届いた供給元」を、
サプライヤーは「現場目線の細やかな改善とデータ連携」を意識することで、両者が長期協力体制を築けます。

現場から生まれる知恵と最先端のテクノロジーが融合し、「昭和から令和へ、アナログからデジタルへ」と進化するものづくりこそが、日本の製造業再興への道筋だと確信します。

今後も業界の枠を超えて、有用なノウハウ・トラブル事例・最新技術を積極的に共有いただき、共に新たな地平線を切り拓いていきましょう。