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金型について

【金型について】

押出成形は、同一断面の連続したプラスチック成形品を成形加工する成形方法です。
押出成形には、専用の押出成形機と成形品の形状に成形するために製品形状に加工された金型も必要になります。
押出成形用金型は、一般に押出ダイと呼ばれます。

押出ダイには様々な種類があります。

名称 対応
ストレートダイ
クロスヘッドダイ
フラットダイ
ソリッド用ダイ
フィルム用ダイ
パイプ用ダイ
被覆用ダイ

押出ダイは、ステンレス鋼、ニッケル・クロム鋼等で製作します。
金型は、樹脂によってはクロムめっきや表面処理が施され、腐食や摩耗に侵されないように加工します。

金型設計の重要性

押出成形において、金型(ダイ)は製品の断面形状・寸法精度・表面品質を左右する最重要要素です。デコラインでは創業以来、金型設計から製作まで100%内製で対応。長年蓄積した設計ノウハウと最新の3D CAD技術を組み合わせ、お客様の要求仕様に最適な金型を設計しています。

設計要素

押出金型の設計では、以下の要素を総合的に検討し、成形品の品質と生産性を両立させます。

断面形状の検討

製品図面をもとに、樹脂の収縮率・冷却後の変形を考慮した金型断面を設計します。肉厚の均一化、応力集中の回避など、成形性を踏まえた形状最適化を行います。

材料の流動解析

溶融樹脂がダイ内部を均一に流れるよう、流路形状を設計します。材料ごとの粘度特性・流動挙動を考慮し、偏肉やウェルドラインを防止する流路バランスを追求します。

冷却設計

サイジング装置・冷却水槽との連携を考慮し、製品形状に応じた冷却条件を設計します。冷却速度の不均一は反り・歪みの原因となるため、均一冷却を実現する設計が重要です。

引取速度の設定

樹脂材料・断面形状に応じた最適な引取速度を設定します。引取速度は製品の寸法精度・表面品質・生産効率に直結するパラメータであり、金型設計段階から考慮します。

設計事例 — 断面形状の複雑さ

デコラインでは、シンプルな形状から高度な異形断面まで、幅広い設計に対応しています。

Level 1 — 単純形状(丸棒・角棒・フラットバー・パイプ)

基本的な断面形状です。均一な肉厚で設計し、安定した成形条件で量産が可能です。金型設計期間の目安は1~2日程度。樹脂の収縮率を考慮した寸法補正が主な設計ポイントとなります。

Level 2 — 中程度の複雑さ(L字・コの字・溝付き・リップ付き断面)

肉厚変化を伴う断面です。薄肉部と厚肉部の冷却速度差による反り・歪みを予測し、金型断面に補正を加えます。流路バランスの調整が重要で、金型設計期間の目安は3~5日程度です。

Level 3 — 複雑形状(嵌合構造・中空多穴・ヒンジ付き断面)

高度な設計技術が必要な断面です。嵌合部の精度確保、中空部を形成するマンドレルの設計、ヒンジ部の肉厚制御など、複数の設計要素を同時に最適化します。金型設計期間の目安は5~10日程度。デコラインの50年以上の経験が活きる領域です。

設計手順

デコラインの金型設計は、以下のステップで進行します。

➀要件ヒアリング — 製品図面・使用条件・要求性能・生産数量をヒアリング
➁断面設計 — 樹脂収縮・冷却変形を考慮した金型断面の決定
③3D CADモデリング — 金型全体の3Dモデルを作成し、干渉・組付性を確認
④冷却・流路設計 — 均一な流動と冷却を実現する内部構造の設計
⑤金型図面作成 — 加工用図面を作成し、社内工場での金型製作へ

金型製作は100%内製

デコラインの金型は、設計から加工・仕上げまで全て自社工場で製作しています。外注に頼らない内製体制だからこそ、設計意図を正確に反映した高精度な金型を実現。設計変更にも即座に対応できるスピード感が、当社の大きな強みです。

設計段階で検討した流路バランスや冷却構造を、製作担当者が設計意図を理解した上で加工するため、設計と製作のギャップが生じません。これは、50年以上にわたる内製体制の中で培われたデコライン固有の強みです。

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