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多色・多材成形の課題解決とは？課題と対策・製品を解説
射出成形における多色・多材成形の課題解決とは？
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射出成形における多色・多材成形の課題解決
射出成形における多色・多材成形の課題解決とは？
射出成形における多色・多材成形は、製品に複数の色や素材を組み合わせることで、デザイン性や機能性を向上させる技術です。しかし、その一方で、色替えや材料替えに伴う生産効率の低下、不良品の発生、コスト増加といった課題も存在します。本稿では、これらの 課題を解決し、多色・多材成形をより効率的かつ高品質に行うためのアプローチについて解説します。
課題
色替え・材料替え時の生産ロス
異なる色や素材を使用する際に、シリンダー内の残材洗浄や乾燥に時間がかかり、生産停止時間が長くなることで、生産効率が著しく低下します。
異材間の接着不良・層間剥離
異なる種類の樹脂を組み合わせる際に、それぞれの融点や流動性の違いから、材料同士がうまく接着せず、製品の強度低下や層間剥離といった不良が発生しやすくなります。
複雑な金型構造とメンテナンス負荷
多色・多材成形を実現するためには、複数のシリンダーやゲート、バルブゲートなどを備えた複雑な金型構造が必要となり、その設計・製作コストや日々のメンテナンスに多大な負荷がかかります。
材料の歩留まり低下とコスト増
色替えや材料替えの際に発生する残材や不良品の増加は、材料の歩留まりを低下させ、結果として製品コストの上昇を招きます。
対策
自動色替え・材料替えシステム
シリンダーの自動洗浄機能や、材料供給ラインの自動切り替え機能を備えたシステムを導入することで、手作業による時間ロスを削減し、生産効率を大幅に向上させます。
異材接着性向上技術の適用
接着性を高めるための表面処理技術や、異材間の相溶性を向上させるための添加剤の使用、または、接着性の高い材料の選定などにより、異材間の接着不良を抑制します。
モジュール化・標準化された金型設計
金型の一部をモジュール化・標準化することで、多色・多材成形に対応する際の金型設計・製作期間を短縮し、メンテナンス性も向上させます。
生産管理・品質管理システムの最適化
リアルタイムでの生産状況の可視化や、不良発生時の迅速な原因特定・対策を可能にするシステムを導入し、材料の無駄を削減し、歩留まりを改善します。
対策に役立つ製品例
多色射出成形機
複数のシリンダーと独立した射出機構を備え、異なる色の樹脂を同時にまたは順次射出することで、一体成形による多色製品の製造を可能にします。
自動材料供給・切り替え装置
複数の材料ホッパーからの材料供給を自動で切り替え、色替えや材料替え時の手作業を不要にし、生産ラインの連続稼働を支援します。
特殊コーティング剤
異なる種類の樹脂表面に塗布することで、異材間の接着性を向上させ、層間剥離や剥がれを防ぎ、製品の耐久性を高めます。
高度生産管理ソフトウェア
生産計画、進捗管理、品質データ分析などを一元管理し、多色・多材成形における生産効率の最適化、不良率の低減、コスト管理を支援します。
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