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インサート金型は、プラスチックと金属などの異なる素材を組み合わせる成形に利用される金型です。
樹脂と金属の強度を兼ね備え、複雑な形状や機能を持つ部品を効率的に製造するのに適しています。
このプロセスでは、事前に成形された部品(インサート)を金型内に設置し、そこに溶融したプラスチックを注入して固めることで、一体化された製品を作ります。
メリット
○ 製品の強度強化
金属インサートを使用することで、プラスチック部品の機械的強度が向上します。特に負荷がかかる部品や、耐久性が要求される用途においてはとても重要です。
自動車のエンジン部品などでは、高い強度が絶対的に必要とされるため、金属インサートを使用することによって要求に応えています。
○ 機能部品の一体化
複雑な機能部品を一体化することによって、部品数を減らし、組み立てやメンテナンスを効率化し、製造コストの削減にも繋がります。
電子機器の小型部品や医療機器の精密部品など、複雑な構造を持つ製品においておお粋なメリットになります。
○ 精度の向上
金型で直接インサートを設置して成形することによって、非常に高い寸法精度を実現できます。
高精度な部品は、製品全体の性能向上に直結し、最終的にユーザーリスペクトを向上させます。
○ 品質安定と信頼性の向上
一貫した成形プロセスにより、信頼性の高い製品を提供でき、量産品においては製品の一貫した品質と長期間の信頼性を保証します。
例えば、家電製品や自動車部品などは、安定した品質が消費者の信頼を得る上で必要不可欠です。
デメリット または注意点
○ クラックやウェルドラインの発生
・クラックとは、成形品に外部圧力が加わったり、材料自体の強度不足により、成形品の一部にひび割れ・亀裂が入る外観不良のことです。
・ウェルドラインとは、成形材料の樹脂が金型内を分岐したのち再び合流するとき、樹脂温度が低下して樹脂同士が完全に融合せず、融着不良となってしまう成形不良のことです。
異なる素材を組み合わせる際、各素材の熱膨張率の違いが問題を引き起こす可能性があります。
特に、当社で製作している金型でよく取り扱っているような金属とプラスチックのような異種材料を使用する場合、温度変化によって生じる膨張や収縮の差が、クラックやウェルドラインの原因となることがあります。
それにより製品の耐久性や外観に影響を与え、最終的には機能不全につながる可能性があります。
そのため、材料選定や成形プロセスの設定には細心の注意が必要です。
○ 金型内の位置決め
インサート成形では、金型内でのインサートの正確な位置決めが極めて重要です。
不正確な位置決めは、成形品質の低下や製品の不良を引き起こす原因となります。
そのため、精密な金型設計が求められ、インサートの固定や位置合わせに関する特別な仕組みを強いられることがあります。金型設計の精度が製品品質を大きく左右するため、高度な技術と経験が不可欠です。
しかし、その問題に関しては当社に在籍している技術と経験を持つ設計者によって解消することが可能です。
○ イニシャルコスト
インサート金型は、構造が複雑化し、特殊な装置が必要なため、初期投資が高額になりがちです。
高度な技術と精密な設計が必要な金型は、その分製作コストが高く、特に複雑な形状や高精度が求められる場合、コストはさらに上昇します。
そのため、インサート成形を採用する際には、長期的な視点でのコスト対効果を検討することが重要です。
インサート製品の用途例
〇自動車
自動車産業では、インサート成形は電気・電子部品、エンジン部品など、耐熱性や強度が特に求められる部品の製造に使用されます。
自動車のエンジン部品では、高温や振動、機械的ストレスに耐えうる強度が必須です。
インサート成形によって、金属とプラスチックを組み合わせることで、これらの要求に対応した部品を製造することが可能です。
さらに、電子部品の場合、インサート成形によって高い精度と耐熱性を備えた小型の部品を効率よく製造することができます。
〇医療機器
医療機器の分野では、精密な寸法と高い信頼性が要求されます。
インサート成形は、手術用具や診断機器などの製造に使用され、精度と信頼性を確保することができます。
医療機器では、患者の安全と健康が最優先されるため、高い品質と正確な寸法が不可欠です。
インサート成形はこれらの要件を満たし、長期にわたる信頼性を提供します。
〇家電
家電製品においては、耐久性と機能性を備えた部品が必要です。
インサート成形は、キッチン機器、洗濯機、エアコンなどの家電製品において、耐久性と複雑な機能を持つ部品の製造に利用されます。
例えば、家電製品の操作パネルや構造部材には、耐熱性、耐久性、美観を兼ね備えた素材が求められます。
インサート成形はこれらの要求を満たす効果的な方法です。
まとめ
インサート成形は、その独特の製造技術により、自動車から航空宇宙、医療機器に至るまで幅広い分野で活躍しています。
この技術は、異なる素材を一体化させることで、部品の強度を強化し、精度を向上させ、信頼性を高めることができます。
しかし、クラックのリスクや高い初期投資などのデメリットも理解することが重要です。
【材質、精度について】
- 対象素材:鋼、ステンレス、ハステロイ
- 精度:1/100~1/1000mm
【対応範囲】
- ロット数:1~100個
- 微細な部品にも対応
【当社の強み】
- 幅広い産業に対応
- 高精度の仕上げ
- お客様の要求に柔軟に対応
【ご連絡・お問い合わせ】
お気軽にお問い合わせください。お見積りや詳細な説明など、お客様のニーズに合わせて丁寧に対応いたします。
近畿精工では3次元CAD/CAMによるソリッド設計と、
高精度加工機を駆使した精密プラスチック金型の設計・製作を行っております。
また、その他微細加工などの高精度加工にも対応しております。
プラスチック金型の設計・製作、各種微細加工をご用命の際は、
滋賀県 【近畿精工】 までお気軽にお問い合わせ下さい。
◎会社概要
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TEL:0749-63-5301
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会社名 |
近畿精工 株式会社 (きんきせいこう) |
エミダス会員番号 | 47553 |
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国 | 日本 | 住所 |
日本 滋賀県 長浜市 |
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資本金 | 2,900 万円 | 年間売上高 | 35,000 万円 |
社員数 | 31人 | 担当者 | 畑澤 康弘 |
産業分類 | AV機器 / 輸送機器電装品 / 医療機器 |
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