アンダーカット形状を持つトレイを二重成形で試作し脱着性と剛性をバランスよく確保

はじめに

製造業において、二重成形技術は複雑な形状を持つ製品の製造において非常に有効な手法です。
特にアンダーカット形状を持つトレイの試作においては、その脱着性と剛性のバランスが求められます。
この記事では、二重成形によるトレイの製造プロセスや設計の工夫について詳しく解説し、製造現場における実践的なノウハウを共有します。

二重成形技術とは

二重成形技術は、異なる素材を組み合わせて一体成形する方法です。
主に異なる機能や特性を持つ素材を組み合わせることで、製品に新たな付加価値を与えます。

二重成形のメリット

1. **異素材の組み合わせによる特性向上**：柔軟性と剛性の両方を持たせることが可能になります。
2. **工程の削減**：異なる材質を同時に成形することで、大幅に工程を削減できます。
3. **デザインの自由度**：複雑な形状やアンダーカット形状の成形が容易です。

アンダーカット形状の特徴と課題

アンダーカット形状とは、製品の一部が内側に切り込んでいる（凹みがある）ような形状のことです。
このような形状は、製品の機能性やデザイン性を大幅に向上させる一方で、製造上の課題を伴います。

アンダーカット形状の課題

1. **成形難易度が高い**：通常の成形方法では型から取り出せない形状です。
2. **脱着性の確保**：製品が型にくっつきやすく、スムーズな脱着が困難です。
3. **剛性の確保**：複雑な形状故に、壊れやすかったり変形しやすいリスクがあります。

アンダーカット形状のトレイにおける二重成形の応用

二重成形技術を使用することで、アンダーカット形状のトレイにおける脱着性と剛性をバランスよく確保できます。

脱着性の工夫

– **スライドコアの導入**：アンダーカット部分をスライドコアを使用して成形することで、スムーズな脱着を実現します。
– **材質選定**：内側の素材を滑り性の高いものに選定し、脱着時の摩擦を低減します。

剛性確保の工夫

– **リブの追加**：トレイの設計段階でリブを追加し、強度を持たせます。
– **外層材質の選定**：外層を剛性の高い素材にすることで、全体としての強度を向上させます。

アンダーカット形状トレイの製造プロセス

実際の製造プロセスを見ていきましょう。

金型設計

– 金型にはスライドコアが使われ、アンダーカット形状を成形する際の可動部分を設けます。
– 金型設計時には、使用する素材や製品の最終形状に合わせて調整が必要です。

成形工程

– **プリモールド（一次成形）**：初めに内部の素材を成形し、必要な形状を整えます。
– **オーバーモールド（二次成形）**：二次的に外部の素材を成形し、一体化します。

品質検査

– 成形された製品は、剛性、寸法、表面品質など多角的な観点から検査を行います。
– 特に取扱指示書の仕様を基に、脱着性や剛性が実際の使用環境で求められる基準を満たしているか確認することが重要です。

製造現場での取り組みと現場の声

実際の製造現場では、技術者たちの知見やノウハウが大いに活用されています。

技術者の声

「二重成形は確かに難しいプロセスですが、その分達成感があります。
製造時のトラブルも試行錯誤しますが、うまくいったときの喜びはひとしおです。」（技術者A）

「成形工程の最適化を図ることで、生産スピードの向上と品質の安定化が両立できるようになりました。」（技術者B）

まとめ

アンダーカット形状を持つトレイを二重成形で試作することにより、脱着性と剛性をバランスよく確保することができます。
二重成形技術の応用は製品の付加価値を向上させる効果がありますが、同時に製造上の工夫やノウハウの積み上げも必要です。
今回の記事が、製造現場での問題解決や技術革新に役立つことを願っています。