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真空成形

 

真空成形

真空成形
 
THIS IS VACUUM FORMING
■高精度なのにローコスト・多品種少量生産向き
真空成形とは、加熱して軟化させたプラスチックシートを空気圧によってシートを引き伸ばして型に密着させる成形方法です。真空の力だけでシートを引き伸ばす真空成形は、大気圧である1㎏/㎠以上の圧力をかけることができませんが、型は射出成形や板金プレスと異なり、凹型・凸型のいずれか一方だけで足りるので製作期間が短くてすみ、コストもおさえられます。また、デザイン変更が容易であり、多品種少量生産が真空成形の得意分野です。
 
■大型成形品にも対応可能
大型サイズの成形や深絞り成形への対応が可能です。特に広面積での薄肉成形品に適しています。
 
■型の材質選択が可能
成形品の試作段階では木型や樹脂型が使えるため、コストがおさえられます。
 
■成形後の表面処理が不要
成形品の色調やシボ柄等の表面柄は、材料のプラスチックシートが持つ色や表面状態をそのまま活かせるので、塗装等の後処理が不要です。
 
 

成形プロセス

成形プロセス
 
1.シート加熱
上・下ヒーターでプラスチックシートを加熱し、軟化させドローダウンさせます。材質・板厚・製品形状によって、加熱条件はさまざまです。
 
2.モールド
テーブルを上昇させてプラグなどを下降させてシーリングさせます。
 
3.成形
シートと型との間を真空にして、シートを型に密着させます。
 
4.冷却
プラグなどを上昇させたあと、空冷および水冷によって、真空中に冷却させ、脱型後の収縮をおさえます。
 
5.離型
型側から空気を送り、離型します。
 

真空成形の種類

真空成形の種類
 
ストレート成形
加熱軟化させたプラスチックシートを、雌型(凹型)を使用して、シート材と型の間の空気を抜き、大気圧でシート材を型に密着させる成形方法。
 
ドレープ成形
加熱軟化させたプラスチックシートを、雄型(凸型)を使用して、シート材と型の間の空気を抜き、大気圧でシート材を型に密着させる成形方法。
 
プラグアシスト成形
ストレート成形で成形品の偏肉が出た場合やシートの肉厚を均一に出す必要がある場合に、プラグを使って、シートの垂れ量をドローダウンよりさらに引き伸ばす成形方法。深絞り型の場合、よく用いられる工法です。
 
エアスリップ成形
ドレープ成形で成形品の偏肉が出た場合やシートの肉厚を均一に出す必要がある場合に、チャンバー内へ圧縮エアを入れて、シートを膨らませた状態で型を突き上げてシートの偏肉をなくす成形方法。プリブロー・予張ブロー成形とも言う。
 
予張真空成形
肉厚のプラスチックシートや、軟化しにくいシートなどを凸型で成形する場合に、上テーブルのボックスを真空状態にして、クランプしたシートを上に引き上げて、型を突き上げたのち開放し、下テーブルより真空引きする方法。
 

型形状について

型形状について
 
凸型 凹型
内側寸法を正確に出したい。
内側のデザインをはっきり出したい。
中央部の肉厚を大きくしたい。
成形品全体の肉厚をできるだけ均一にしたい。
絞りの深い成形品を作る場合。
型費用を低減したい。
外側寸法を正確に出したい。
外側のデザインをはっきり出したい。
周辺部の肉厚を大きくしたい。
商品のデザイン自体が深絞りを要し、プラグ
アシストが必要な場合。
 

型材質について

型材質について
 
木材 樹脂 金属
長所 材料費・加工費が安い。
製作日数が短い。
熱伝導が悪く成形品が
急冷されない。
表面状態が良い。(鏡面不可)
強度・耐久性がある。
(ガラス繊維補強)
型修正・デザイン変更が可能
強度・耐久性が良い。
表面状態が良い。
温度調節が可能。
(加温・冷却)
短所 表面状態が悪い。
ヒビ割れ、継目の開きがでる。
木目がでる。
熱伝導が悪く冷却時間がかかる。
シャープな形状には不向き。
熱伝導が悪く冷却時間がかかる。
精度の高い型には不向き。
価格が高い。
鋳造品はピンホールができやすい。
耐用 30ショット程度 量産可能 量産可能
材質例 ヒノキ
あかまつ
ひめこまつ
マホガニー
エポキシ
ポリエステル
フェノール

亜鉛合金
アルミ合金
 

熱成形における設計上の留意点

熱成形における設計上の留意点
 
1.コーナー部は
射出成形とは異なり、必ずしも製品の厚みは均一にはなりません。
成形方法によっては、特に成形品のコーナー部分が薄くなることもあります。
また、雄型での成形の場合、板厚R以上必要になります。
 
2.成形収縮率は(※1)
成形後の冷却工程で若干成形品の収縮がおこります。材料によって異なりますが、一般に0.4%~0.8%程度の収縮があります。(※1)成形後冷却固化される時に生じる熱収縮と、成形品の延伸緩和や樹脂結晶化に伴い、長期にわたって徐々に起こる後収縮があります。一般的な概念としては、線膨張係数の大きいもの、成形温度の高いものほど大きくなります。また、凹型を使用すると、凸型を使うよりも収縮が大きくなる可能性があります。
 
3.抜きテーパーは
雄型成形の場合、離型を容易にするために抜き勾配(テーパー)をつける必要があります。理想的な抜きテーパーは100㍉に対して2°以上です。
 
4.剛性は
コーナーには応力が集中するので、できるだけ大きなRをつける必要があります。また、コーナーに剛性をもたせるにはコーナーを小さなRで結ぶのが効果的です。
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〒470-0453
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   《事業内容》 
・合成樹脂成形加工(真空成形)
・プラスチック射出成形加工
・レーザー・裁断加工
・電子ミシン縫製加工
・自動車用カーペット各種加工
・試作型・樹脂型・金型・各種治具作製
・CAD DATAサービス
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