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オーバーモールドは、製造現場で広く使用されている成形技術です.これは、ある材料を別の材料の表面にコーティングして、製品の機能性、美観、付加価値を高めます。この記事では、オーバーモールド技術に関連する主な材料の種類と、さまざまなアプリケーションシナリオにおける独自の利点と制限を包括的に分析することを目的としています。

オーバーモールディングとは?

オーバーモールドは生産プロセスですこれは、射出成形またはラッピングを通じて軟質熱可塑性エラストマーまたは同様の材料を硬質プラスチックまたはその他の基材材料と組み合わせて、特定の機能特性と美的外観を備えた複合構造を作成することに焦点を当てています。このプロセスは、製品の感触、滑り止め効果、視覚的な美しさを改善し、製品の耐久性と人間工学に基づいたデザインを向上させるために広く使用されています。

オーバーモールドにはどのような材料が使用されていますか?

オーバーモールドは、さまざまな材料を使用する一般的に使用される製造プロセスです。今日は、このセクションでは、熱可塑性プラスチック、エラストマー、金属材料、複合材料を含む4種類の材料に焦点を当てます。

1. 熱可塑性プラスチック

(1)ポリエチレン(PE)

• 特性：頑丈で、化学薬品や温度変化に強く、電気絶縁性に優れています。
• アプリケーション：ビニール袋、ラップ、フォームボックス、その他の包装材料、建設用断熱材、パイプ、マルチフィルムなどの製造に広く使用されています。電気面では、ケーブルシース材として使用されています。また、医療機器や手術器具などの製造にも使用されています。

(2)ポリプロピレン(PP)

• 特性：白い顆粒、無味、無毒、低密度、高融点、良好な電気絶縁性、衝撃強度。加工が容易で、射出成形、押出成形、ブロー成形などの方法で成形できます。耐食性、耐薬品性があり、食品接触材料に使用できます。
• アプリケーション：自動車部品(バンパー、ホイールシェルなど)、家電部品(冷蔵庫部品、洗濯機のトラフなど)、包装材料(食品および飲料容器、包装フィルムなど)、建設用パイプ、パイプ継手などの製造に使用されます。また、日用品(食用食器、洗面器、バスケットなど)や医療機器(医療用注射器や容器、輸液チューブなど)の製造にも使用されています。

(3)ポリスチレン(PS)

• 特性：さまざまな処方とプロセスに従って、汎用ポリスチレン(GPPS)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、拡張性ポリスチレン(EPS)などのタイプにすることができます。加工性に優れ、電気絶縁性に優れています。
• アプリケーション：使い捨て食器、CD、DVDケースの製造に広く使用されており、etc. EPS建物の断熱や包装の分野でも使用されています。GPPSは、電子機器、光学ディスプレイなどの分野で使用されています。

(4)ポリカーボネート(PC)

• 特性：高い透明性(最大90%)、剛性と靭性、高い衝撃強度、高い寸法安定性、幅広い動作温度(-100°C~130°Cの間で長期間使用可能)。さらに、優れた電気絶縁特性、耐熱性、非毒性を備えています。
• アプリケーション：大型のランプシェード、保護ガラス、光学機器用の接眼レンズチューブ、その他の光学照明材料の製造に使用されます。電子機器の絶縁コネクタ、コイルフレームなど。機械設備のギア、ラック、その他の部品。医療機器のカップ、チューブ、ボトルなど。また、建物の中空強化二重壁パネル、温室ガラスなどにも使用されます。

2.エラストマー

(1)シリコーン

• 特性：シリコーンエラストマー粒子は、化粧品、塗料、インクなどの改質添加剤として使用され、特に熱硬化性有機樹脂の内部応力緩和剤や有機樹脂フィルムの表面潤滑剤として好まれます。
• アプリケーション：具体的な用途としては、高機能有機樹脂(半導体用樹脂基板など)、機能性有機樹脂フィルム、これらの樹脂コーティングなどが挙げられます。

(2)TPE(熱可塑性エラストマー)

• 特性：ゴムとプラスチックの二重の特性に加えて、耐候性に優れている、経年劣化しにくい、快適で乾燥した手触りなど、優れた性能上の利点があります。
• アプリケーション：医療用品(止血帯、輸液チューブなど)、スポーツ用品(テンションチューブ、グリップリングなど)、キッチン用品(まな板、包丁の柄など)、玩具製品(おもちゃの人形、弾性ボールなど)、自動車内装製品(自動車のフロアマット、自動車のシールなど)に広く使用されています。

(3) TPU(熱可塑性ポリウレタン)

• 特性：耐摩耗性、耐擦傷性、柔らかさ、快適性の特性があり、優れた防水性能、耐紫外線性、耐衝撃性を備えています。
  
• アプリケーション：履物業界では、靴底、アッパー、その他の部品の製造に使用されています。衣料品業界では、レインコート、防水衣類、その他の機能的な衣類の製造に使用されています。スケートボード、自転車のシートなどを作るためのスポーツ用品で使用されます。また、包装資材(ビニール袋、密封袋など)、自動車部品(バンパー、ヘッドランプカバーなど)、電子製品付属品(保護カバー、ハウジングなど)、医療分野(人工心臓補助装置など)にも使用されています。

3.メタル

(1)アルミニウム

• 特性：軽量で耐食性があり、加工と成形が容易で、電気伝導率と熱伝導率に優れています。
  
• アプリケーション：建設、輸送、包装、電子機器、その他の分野で広く使用されているアルミニウムクラッディング材料は、ドアや窓、家具、装飾材料などの製造によく使用されます。
  

(2)鋼鉄

• 特性：高強度、優れた靭性、耐摩耗性、優れた溶接性と加工性。
  
• アプリケーション：自動車、建設、機械などの分野で広く使用されている鋼製クラッディング材料は、構造部品やコネクタなどの製造によく使用されます。

(3)ステンレススチール

• 特性：優れた耐食性と耐高温性、および清掃とメンテナンスが簡単です。
  
• アプリケーション：医療、食品、化学、その他の分野で広く使用されているステンレス鋼のクラッディング材料は、医療機器、食器、容器などの製造によく使用されます。

(4)銅

• 特性：電気伝導率と熱伝導率に優れ、特定の抗菌特性があります。
  
• アプリケーション：電気、建設、配管、その他の分野で広く使用されている銅被覆材は、ワイヤーやケーブル、パイプなどの製造によく使用されます。
  

(5)チタン合金

• 特性：高強度、低密度、優れた耐食性、および優れた生体適合性。
  
• アプリケーション：航空宇宙、医療、その他の分野で広く使用されているチタン合金コーティング材料は、航空機エンジン部品、医療機器などの製造によく使用されます。

4.複合材料

• 概要：複合材料とは、物理的または化学的方法によって2つ以上の異なる特性を持つ材料であり、新しい特性を持つ材料を巨視的に構成しています。
  
• アプリケーション：複合材料は、航空宇宙、自動車、建設、電子機器などの分野で幅広い用途があります。たとえば、航空宇宙分野では、航空機の構造部品やエンジン部品の製造に使用されています。自動車分野では、ボディやシャシー部品などの製造に使用されています。

オーバーモールドの具体的な用途と材料は何ですか?

オーバーモールド技術は、さまざまな分野で幅広い用途があり、使用される材料も多様です。適切な材料とプロセスを選択することは、製品の性能と品質を確保するために重要です。

A. シリコーンのオーバーモールド

アプリケーション：

1. 医療機器:シリコーンの生体適合性により、カテーテル、ペースメーカーハウジングなどの医療機器の製造に最適です。
   
2. 食品グレードの容器:シリコーンは食品との接触に安全なため、ベビー用品や台所用品などの製造によく使用されます。
   
3. 消費財:シリコーンの柔らかな手触りと耐熱性により、台所用品、文房具、玩具、その他の分野で広く使用されています。
   
4. 電子機器:シリコーンは、電子製品のシェル、ボタン、およびその他の部品の製造に使用され、柔らかな感触と耐久性を提供します。
   

使用理由:

1. 生体適合性:人体に無害で、医療用途に適しています。
   
2. 耐熱性:高温に耐えることができ、高温処理が必要な場合に適しています。
   
3. ソフトタッチ: 快適なタッチ体験を提供します。

B.ゴムオーバーモールド

アプリケーション：

1. ハンドツール:ゴム製のハンドルは滑りにくく、快適なグリップを提供します。
2. ハンドル:電動工具、ジム設備など、さまざまな機器に使用され、使用中の快適性と制御性を向上させます。
   
3. 電動工具:振動を減らし、ユーザーを怪我から保護します。
   
4. 自動車部品:滑り止めマット、シールなど。
   
5. 電子製品:リモコンボタン、ゲームパッドなど、滑りにくく快適なグリップを提供します。

使用理由:

1. 滑り止め:TPR(熱可塑性ゴム)やTPU(熱可塑性ポリウレタン)などの材料は、優れた滑り止め特性を備えています。
   
2. エルゴノミックグリップ:人間工学に基づいたデザインで、使用中の快適性とコントロール性が向上しています。
   
3. 衝撃吸収機能:振動と衝撃を減らし、ユーザーと機器を保護します。

C.プラスチックオーバーモールド

アプリケーション：

1. 家庭用電化製品:携帯電話ケース、リモコンケースなど、見た目にも美しい外観と耐久性を提供します。
   
2. 自動車部品:内装部品、外装部品など、車両の美観と耐久性を向上させます。
   
3. 家庭用品:電気シェル、家具アクセサリーなど、さまざまな色とデザインで利用できます。

使用理由:

1. 複数の色とデザインの美学:プラスチックのオーバーモールドは、さまざまな美的ニーズを満たすために、幅広い色とデザインのオプションを提供できます。
   
2. 強度と耐久性の向上:オーバーモールドにより、プラスチック基板に強力な材料層を追加できるため、全体的な強度と耐久性が向上します。

D.ポリカーボネート(PC)またはABSオーバーモールド

アプリケーション：

1. 自動車部品:バンパー、ボディシェルなど、耐衝撃性と靭性を提供します。
   
2. 電子機器:ラップトップのシェル、携帯電話の背面カバーなど、安定性と美観を提供します。
   
3. ツール:ハンマー、ペンチなど、耐久性と耐衝撃性を向上させるためのツール。

使用理由:

1. 耐衝撃性:PCとABSはどちらも優れた耐衝撃性を備えており、外部からの衝撃や衝突に耐えることができます。
2. 靭性:これらの材料はどちらも靭性が高く、壊れたり変形したりしにくいです。
   
3. 安定性:幅広い環境条件下で安定した性能を発揮します。

オーバーモールドの用途は何ですか?

オーバーモールド技術には幅広い用途があり、主な用途例は次のとおりです。

航空宇宙分野

オーバーモールド技術は、航空宇宙分野で重要な役割を果たしています。炭素繊維複合材料は、高強度・高弾性率などの優れた特性を持ち、強度が鉄鋼の5倍以上であることから、航空宇宙分野で広く利用されています。オーバーモールド技術を用いることで、炭素繊維などの補強材を樹脂などのマトリックス材内に精密に包み込み、機械的特性に優れた複合材料を形成することができます。これらの複合材料は、主要な耐荷重部品、翼、胴体など、航空機の主要部品に広く使用されており、航空機をますます強くし、飛行安全性能を向上させています。

医療業界

オーバーモールドは、医療業界で広く使用されています。デバイスハウジングや手術器具など、さまざまな医療製品は、オーバーモールドしてすぐに使用できる完成部品を作成することで製造されています。例としては、注射器、患者モニター、針、カテーテル、拡張器、ソフトタッチボタンなどがあります。

日用品

オーバーモールド技術は、歯ブラシ、カミソリ、電動工具、カメラ、台所用品などの日用品の製造にも広く使用されています。これらの製品は、手触りが良く、滑りにくい特性である必要があり、オーバーモールド技術はこれらの要件を満たし、幅広い色、質感、触覚オプションを提供できます。

自動車産業

オーバーモールド技術は、自動車製造でも広く使用されています。自動車産業の継続的な発展に伴い、自動車材料に対する要求もますます高まっています。オーバーモールド技術は、軽量、高強度、耐衝撃性などの優れた特性により、自動車製造においてますます重要な役割を果たしています。たとえば、オーバーモールド技術によって調製された長繊維強化熱可塑性複合材料は、従来の短繊維強化材料を置き換えることができ、自動車のバンパー、スペアタイヤ、ダッシュボード、その他のコンポーネントの製造に使用され、コンポーネントの性能を向上させるだけでなく、製造コストも削減します。

電子工学

エレクトロニクスの分野では、オーバーモールド技術を使用して、高性能回路基板、電子包装材料などを準備し、電子製品の性能と信頼性を向上させることができます。電子製品の微細化と集積化が進む中、材料に対する要求も高まっています。オーバーモールド技術は、これらの要件を満たし、電子製品用の高性能な包装材料と回路基板を提供することができます。

よくあるご質問(FAQ)

1.成形にはどのような材料が使用されていますか?

成形中に使用される材料は、特定の成形プロセスと製品要件によって異なります。インサート成形およびオーバーモールドでは、一般的に使用される材料には、プラスチック、ゴム、金属などがあります。プラスチック:熱可塑性プラスチック(TPE、TPU、ABS、PC、PP、PEなど)や熱硬化性プラスチック(エポキシ樹脂、フェノール樹脂など)など。ゴム:天然ゴム、合成ゴム(シリコーンゴム、ニトリルゴムなど)など。金属:銅、アルミニウム、鋼など。

2.インサート成形にはどのような材料が使われていますか?

インサート成形通常、金属またはその他の適切な材料で作られた部品をインサートとして使用し、インサート内またはインサートの周囲にプラスチックを注入します。一般的に使用されるインサート材料には、金属インサート:銅、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼などが含まれます。これらの材料は、高強度、高硬度、優れた導電性を備えており、大きな負荷に耐える必要がある部品や電気を通す必要がある部品によく使用されます。プラスチックインサート:場合によっては、プラスチックをインサート材料として使用することもできます。これは通常、重量を減らしたり、コストを削減したり、特定の機能要件を達成したりするためです。

3.金型工具に使用される材料は何ですか?

金型加工で使用される材料は、主に金型の目的、作業環境、およびコスト要件によって異なります。一般的に使用される金型材料には、金型鋼が含まれます:金型鋼:硬度と耐摩耗性に優れており、より大きな圧力と摩擦に耐える必要がある金型を作るためによく使用されます。アルミニウム合金:優れた熱伝導率と軽量特性を備えており、急速な加熱と冷却が必要な金型の製造によく使用されます。銅合金:熱伝導率と電気伝導性に優れており、効率的な放熱が必要な金型の製造によく使用されます。

4.オーバーモールドに最適なプラスチックは何ですか?

オーバーモールドに最適なプラスチックは、多くの場合、製品の特定のニーズと基板の性質によって異なります。ここでは、よく使われるものをいくつか紹介しますプラスチックのオーバーモールドTPE(熱可塑性エラストマー):TPEは、優れた弾力性、耐摩耗性、耐候性、および容易な加工性を備えた優れたオーバーモールド材料です。TPU(熱可塑性ポリウレタン):TPUは優れた弾力性、耐摩耗性、耐薬品性を備えており、大きな応力や摩擦に耐える必要がある部品の製造によく使用されます。シリコーン:シリコーンは、優れた高温および低温耐性、耐薬品性、生体適合性を備えています。医療、食品、その他の業界で人体や食品に直接接触する必要がある部品によく使用されます。

概要

オーバーモールド材料は、特定のアプリケーションのニーズに基づいて選択されます。ゴム、シリコーン、プラスチック、ポリウレタンなどの材料は、製品の意図された機能、性能要件、および美的好みに応じて一般的に使用されます。適切な材料適合性は、耐久性、性能、および接着性を確保するために重要です。オーバーモールドプロセス

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この記事は、複数の LS コントリビューターによって書かれました。LSは、製造業の主要なリソースであり、CNC加工,板金加工,3Dプリンティング,射出成形,金属プレス加工など。