試作アルミ型/簡易金型

トレンドの変化が早く、スマートフォンやウェアラブル端末などのデバイスが普及している中、射出成形を小ロット・多品種で、なおかつ効率よく低コストに行いたいというニーズが増えているのは間違いありません。

「短納期」と「コストダウン」は製品開発において非常に重要な課題ですが、射出成形を小ロット生産・低コストで実現する手段として簡易金型や試作アルミ型があります。

ここでは、簡易金型と試作アルミ型の違いや簡易金型の基本的な特徴や種類を解説します。

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試作アルミ型と簡易金型の違い

	簡易金型（試作アルミ型）	量産金型（本金型）
目的	「試作」が目的	「量産」が目的
金型コマ（入子）の材質	アルミニウム合金	鋼材
加工方法	マシニングのみ	設備を用いた加工（マシニング・ワイヤー・研磨機・放電加工機）
ショット数	～2,000ショット程度（使用する材料、形状による）	約100,000～1,000,000ショット
価格	安い	高い
工数／納期	最短5日	30日～45日程度

成形を行う目的が違う

試作アルミ型と簡易金型の大きな違いは「量産目的か？」「試作目的か？」になります。「試作目的が試作アルミ型」であり「量産目的が簡易金型」に位置付けされます。簡易金型はあくまで量産の成形品数が少量の場合に主に適応されます。

試作アルミ型は量産の前の組立・試験・樹脂材料検討などといった評価ステージでの試作として主に用いられます。両工法とも少量の成形品を必要とする射出成形であります。

※詳しくはこちら：試作アルミ型でのPlaQuick射出成形

金型コマ（入子）の材質が違う

簡易金型の材質として主に「金型鋼」を使用します。弊社の試作アルミ型は「アルミ合金」を使用します。「アルミ合金」は良好な加工特性を持ち備え、少量成形にも十分耐えられます。

加工工法が違う

簡易金型の金型コマ（入子）製作には、マシニング・ワイヤー・研磨機・放電加工機といった加工設備を用います。金型コマ（入子）の材質が金型鋼で各設備を駆使しますので細かい形状も表現可能です。

弊社試作アルミ型はマシニングのみでの切削加工なので部位によってはRが付きます。

※詳しくはこちら：切削加工

工数／納期が変わる

簡易型だと数種類の加工機を用いるので最低限の日数は掛かります。形状、サイズにもよりますが1ヶ月～1.5ヵ月は要するでしょう。

試作アルミ型の場合、加工がマシニングのみになるので大幅に納期短縮されます。場合によってはスライドを置きコマにします。それも納期短縮に繋がります。弊社の試作アルミ型は最短5日で成形品を納入します。

 

試作アルミ型/簡易金型の特徴

では、実際に射出成形で試作品や量産品を製作したい場合、量産金型ではなく簡易金型や試作アルミ型を採用するメリットには何があるのでしょうか。ここでは、それぞれの主な特徴について3つに絞って解説します。

特徴①：低コスト

簡易金型と試作アルミ型の特徴としてまず挙げられるのが、量産金型よりも（簡易金型と試作アルミ型は）低コストで製作できる点です。もともとの材料コストが低いことや、ZAS型では不要になった金型を溶融させて再利用できるため、製作費を抑えることができます。試作アルミ型はアルミ合金を使用するので、簡易型と試作アルミ型では試作アルミ型の方がコストは低いです。

特徴②：加工がしやすい

量産金型に使用される工具鋼などは硬度が高く耐久性がある反面、硬さがあるため切削加工がしにくいというデメリットがあります。しかし、簡易型、試作アルミ型ではそこまで耐久性は求められないため、加工しやすい材料を使用します。加工の時間も少なくなるので、コスト削減にも繋がります。

特徴③：短納期に対応できる

簡易金型や試作アルミ型が製作時間を短縮できるのは、加工がしやすいだけではありません。例えば、アンダーカット形状のある成形品の場合には、一般的にはスライド構造を採用し、金型から離型させます。

一方、「置きコマ」と呼ばれる金属製の置きコマを手作業で金型に設置して、アンダーカット形状に対応する場合もあります。この方法だと手作業なので工数はかかりますが、金型の簡素化を図れるため短納期に対応できるのも利点の一つです。

簡易型も本型と比べると短納期で行えますが、それでも1ヵ月程度は要します。弊社の試作アルミ型はご注文から最短5日で納品可能です。

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簡易金型の製作～射出成形までの一般的な流れ

工程	内容
1. 簡易金型（試作アルミ型）の作製	お問い合わせいただいたご要望に合わせて簡易金型（試作アルミ型）を製作する工程
2. 樹脂を溶かす	使用する材料（樹脂ペレット）を溶かす工程
3. 型閉じ（型締め）	金型を閉じる（締める）工程
4. 材料の射出	金型に注入された溶融材料の冷却固化に伴う収縮を補うために、所望の圧力で所望の時間をかけて溶融材料を金型に補充する工程
5. 保圧・冷却	成形品が安定し、取り出せる温度域まで、成形品を冷却固化する工程。（冷却固化は溶融材料から金型への熱移動によって起こる）
6. 型開き	成形品を取り出すために、所望の位置（型開き位置）まで金型を開く工程
7. 製品取り出し	プレート・ピンを介して、成形品を押し出す（突き出す）工程

簡易金型で成形を行う上での注意点

すでに述べたように簡易金型の材質は軟鋼であるため、量産金型に比べて寿命が短く、ショット数には注意しなければなりません。一般的に量産金型は何十万ショットも可能ですが、簡易金型は数千～10,000ショット程度と言われています。当社の試作アルミ型の最大ショット数は、材料・形状にもよりますが～2,000ショット程度です。

また先述のように、カセット型を採用するケースが多いため、成形品のサイズにも限度が生じます。そのため大型の製品を作りたいケースでは、対応できないケースもあるでしょう。当社の対応可能サイズは約250㎜×約200㎜×100㎜です。（※形状による）

 

当社試作アルミ型に関するよくある質問

　
• 試作アルミ型はどうしてそんなに安く早くできるの？

  モールドベースは共有でカセット型となります。入子、コマ加工もマシニングのみで加工することで安価・短納期が実現しています。

• 試作アルミ型の成形品の精度はどのくらいなの？

  基本的に寸法保証はしておらず、出来なりでのお届けになります。これまでご利用のお客様からは試作のステージに適した十分なご評価を頂いております。

• 成形品に使用する材料は選べるの？

  もちろんお選び頂くことができます。弊社で在庫しているグレードはもちろんですが、お客様指定の材料を弊社でご用意することも可能です。

 

試作アルミ型での成形ならPlaQuick

小ロット・低コスト・短納期で射出成形を行いたい場合には、試作アルミ型を採用するのがおすすめです。

PlaQuickの試作アルミ型なら、小ロットと言ってもショット数は数千個に耐えられる実績があります。また、マシニング加工のみのため金型製作にかかる時間も少なく、置きコマやモールドベース共通化により低コストを実現できます。

射出成形の試作はもちろん、小ロットでの生産をお考えなら、まずはPlaQuickにご相談ください。

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