押出成形と射出成形の違い
押出成形と射出成形以外の違いを解説します。押出成形と射出成形はプラスチック成型品を製造する技術という点で共通しますが、その工程や技術的特長を細かく比較すると、大きな違いがあります。ここでは押出成形と射出成形を工程や各種項目ごとに比較し、違いをわかりやすく解説します。
目次
工程で見る押出成形と射出成形の違い
押出成形と射出成形の違いを工程ごとに比較します。ここでは「金型（キャビティ）」「樹脂」「加熱・溶融」「射出・押し出し」「冷却・固化」「切断」のそれぞれの工程ごとに押出成形と射出成形の違いを解説します。
金型（キャビティ、ダイス）
押出成形と射出成形はいずれも金型を使用して成形する点で共通しますが、使用する金型には大きな違いがあります。というのも射出成形は高い圧力を用いて成形する工法であるため、金型も高圧に耐えられる設計となっています。あわせて射出成形金型には精密性が求められるため、複雑な形状をした成形品や細部までの詳細なデザインにも対応可能です。一方、押出成形の金型は射出成形金型と比べると簡素なものになっており、射出成形ほどのデザイン再現性はありません。
樹脂
押出成形と射出成形ではいずれも加熱して溶解した樹脂を使用します。三光ライト工業が射出成形で主に使用する樹脂材料としてはポリプロピレン（PP）やポリエチレン（PE）、ABS（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂の総称）、アクリル樹脂（メタクリル酸メチルエステル：PMMA）などがあります。弊社は押出成形には対応していませんが、押出成形で使用される主な樹脂としては、熱可塑性エラストマー（TPE）、オレフィン系エラストマー（TPO）、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、塩化ビニル樹脂（PVC）、ポリスチレン（PS）、ABS樹脂などがあります。これらの材料をまずは追加することが押出成形と射出成形の最初の工程に当たります。可塑化の均一性を確保し、高品質の製品を製造するには、材料を一定量に保って定量的に添加、ホッパーに投入する必要があります。
加熱・溶融
押出成形と射出成形はいずれも加熱、溶解、溶融して成形する点で違いはありませんが、使用する材料によって加熱する温度や条件は異なります。熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、ペレットなどの粒状材料、マスターバッチと呼ばれる着色剤などの材料はホッパーに投入され、シリンダー内でヒーターによって加熱されて溶融し、流動性が高められます。流動性が高まった材料はシリンダー先端に溜まります。シリンダーやヒーターによる加熱の時間や条件は材料によって違いがあるため注意が必要です。なお、押出成形で使用するペレットは単一または複数の材料樹脂を溶かして混ぜたものを押し出し、粒状にカットしてつくられます。また、ペレット製造において、フィラーやマスターバッチをコンパウンドする場合、押し出し機による溶融混練はペレットの品質に大きく影響を及ぼす重要な工程です。
射出・押し出し
射出成形の場合、溶融したプラスチックはスクリューを経て高圧でノズルから金型に射出されます。ノズルからの射出は高速で行われますが、その際生じる充填圧力は、スクリューの回転数やシリンダーの背圧で調整します。一方、押出成形の場合、加熱溶融させたプラスチック樹脂をトコロテンのように押し出して、連続的に成形します。その際、押出し口であるダイ（die、金型）に溶融樹脂を通過させ、一定の断面形状に成形します。
冷却・固化
押出成形と射出成形はいずれも冷却・固化の工程がありますが、冷却の方法に違いがあります。具体的には射出成形は金型の内部で樹脂を冷却しますが、押出成形は押出機の加熱シリンダー内で加熱、融解された樹脂を金型から通過させ、その後、徐々に冷却します。また、押出成形の場合、押出機から出た樹脂は、水槽などの入り口にあるサイジングで製品形状に形作られます。サイジングを出た後は、熱による変形を防ぐため水や空気によって冷却され、固まる仕組みになっています。このように同じ冷却工程でも、工法によって内容に違いが生じます。
切断
押出成形では成形品を所定の長さで切断する工程があります。切断工程では断面が一定であることが重要で、断面にバラツキが生じると品質や製品の外観に悪影響を及ぼします。また切断の際に多少の切り屑が発生します。この切り屑が製品の品質に影響する場合もあります。そのため切断機の改良が進んでおり、切屑を発生させないうえ、切断時間が短く、切断音も小さな高精度インライン定尺切断機なども開発されています。
項目別で見る押出成形と射出成形の違い
押出成形と射出成形の違いを項目ごとにご案内します。ここでは「大量生産」「寸法精度」「コスト」「製品形状」のそれぞれの項目に基づいて押出成形と射出成形の違いを解説します。
大量生産
押出成形と射出成形はいずれも大量生産に適した工法です。押出成形は断面がまったく同じ形状の製品を連続的に製造できるメリットがあり、大量生産に向いています。また、射出成形も耐久性の高い金型を使用するため大量生産の条件を満たしています。押出成形と射出成形はどちらも大量生産に適した工法ですが、後述するようにコストや精度などではいくつかの違いが生じるため、どちらの工法を選択するのが妥当であるかは、成形品に求める機能や予算などとのバランスを図りながら選択する必要があります。
寸法精度
押出成形と射出成形の違いを寸法精度で比較すると、射出成形のほうが寸法精度は高い傾向にあります。成形品の寸法精度は、大まかに金型の精度で決まりますが、射出成形金型の精度のほうが押出成形金型の精度よりも総じて高いため、寸法精度も射出成形のほうが高いといえます。したがって、単純な形状であったり、厳密な公差を求められない成形品の場合は、コストが安い押出成形を選択するのが適切な場合もあります。
コスト
押出成形と射出成形の違いをコストで比較した場合、押出成形のほうがコスト競争力は高いといえます。その理由としては前述のとおり、金型の製作費用が基本的に異なる点が挙げられます。ただし、射出成形金型も極めて高額なものがある一方で、耐久性や精度を抑えた金型もあるため、成形品に求められる機能などを考慮しながら適切な金型を使用することでコストダウンが実現します。
製品形状
押出成形と射出成形の違いを製品形状で比べた場合、押出成形には同じ断面形状で好みの長さの長物が作れる点や長物の成形が容易にできるといった利点があります。塩化ビニル製のパイプなどが代表的な製品です。ただし押出成形の中でも単純な丸型や角型ではない「異形押出成形」は複雑な形状が多く、成形には豊富な知識と経験が必要です。一方、射出成形は押出成形と比べて金型が精密で再現性が高いため、複雑な形状の成形品に対応できるほか、細かなディテールを持つ製品にも適しています。また、射出成形は小型製品だけでなく自動車部品のバンパーといった大型製品にも対応可能です。ただし、極めて大型製品となると大型射出成形機と専用金型が必要となり、その分、コストが高くなります。
押出成形と射出成形以外の成形法と違い
押出成形と射出成形以外の成形法をご紹介するとともに、両工法との違いを解説します。ここではブロー成形（中空成形）、インサート成形、真空成形、フィルム成形のそれぞれの工法をご紹介するとともに、押出成形と射出成形との違いを解説します。
ブロー成形（中空成形）
ブロー成形は、古くから伝わるガラス瓶の製造工程を応用した技術で、ペットボトルや液体化粧品、液体洗剤、シャンプー容器のような開口部の小さな空洞樹脂容器の製造に広く使用されています。押出成形と射出成形とは基本的に異なる技術で、溶融樹脂の内側から空気を吹き込み、膨らませて成形することから、「吹込み成形」や「中空成形」とも呼ばれます。ペットボトルなどのほか、自動車のガソリンタンクや排気マニホールドなどもブロー成形による製品が多く流通しています。なお、ブロー成形には加熱、可塑化させた樹脂を押し出し、ダイで円筒状のパリソン（ホットパリソンとも）を成形するダイレクトブロー成形、熱可塑性樹脂をあらかじめ試験管状のプリフォーム（コールドパリソンとも）として射出成形する射出ブロー成形（射出延伸／2軸延伸ブロー成形）、2種以上の材料樹脂を「共押出し」と呼ばれる方法で押し出して、多層のプリフォーム（コールドパリソンとも）を成形する多層ブロー成形などがあります。
インサート成形
インサート成形は金型が開いているときに、金属部品などのインサート部品を装着してから一体成形する工法で、押出成形と射出成形とは基本的に目的が違います。インサート部品には板金やネジなどの金属素材の他に、ガラスやICタグなどの半導体部品、異種のプラスチック部品など様々な材料が使われています。インサート成形は樹脂と異素材を一体化できるだけでなく、アルミやSUS（ステンレス鋼）などの金属素材と樹脂と一体化させることでプラスチック成形品の強度を飛躍的に高めることができます。また、インサート成形は異種素材を一体化する成形技術ですので、その後発生する組み立て工程・工数の削減やリードタイムの短縮、さらには人件費や物流費を削減できるといったメリットもあります。
真空成形
真空成形は加熱・可塑化した樹脂を金型の上に置き、樹脂と金型の間を真空状態にして、樹脂を金型に吸いつけて成形する方法です。雄型と雌型の両方を使用する射出成形と違い、真空成形は雄型または雌型のどちらか片側で成形できるため比較的低コストで、少ロットの製造にも適しています。なお、雄型を使う場合を雄型成形（ドレープフォーミング）、雌型を使う場合を雌型成形（ストレートフォーミング）と呼びます。三光ライト工業はトリミング機能が備わった最新鋭の高速連続真空圧空成型機を導入しています。弊社は同設備の機能を最大限に発揮し、お客様のニーズにきめ細かく対応した高性能トレーなどを低価格、短納期でご提供しています。
フィルム成形
フィルム成形は、高圧成型などで加工したフィルムを射出成形型に固定させた上で、軟化したプラスチックに射出圧を加えて成型する方法です。フィルム成形は押出成形に含まれる工法で、袋状フィルムの成形に特化した「インフレーション法」、押出機の先にある金型「Tダイ」からプラスチック樹脂を押し出すことで成形する「Tダイキャスト法」などがあります。なお、巻き取り速度を上げて、シートを長さ方向に引き延ばす工程を延伸と呼びますが、プラスチックは長手方向に延ばすことで強度が増す効果があります。流れの一方向だけでなく左右の方向にも引き延ばす二軸延伸と呼ばれる工程を通すと、長さ方向やその直角方向の両方に強いフィルムを作ることができ、さらに効果的です。
三光ライト工業は高度な射出成形技術でお客様のご要望にお応えします
三光ライト工業は押出成形や切削加工には対応していませんが、射出成形では極めて豊富な実績を有しています。弊社は射出成形品だけでなく、金型も自社工場で製作しています。弊社は中原工場に金型製作拠点を構えており、同工場にはマシニングセンター、NC加工機、NCワイヤー放電加工機、細穴加工機、フライス盤、平面研削盤、成形研削盤、レーザー溶接機、精密高速旋盤、直立ボール盤、3次元CAM／3次元CAD／2次元CADなどの最新鋭の機械、装置を設備しています。弊社は単色成形だけでなく、2色成形やシリコーンLIM成形にも幅広く対応可能です。また、板金インサート成形のように特殊な技術を用いた板金加工成形品も自社で製造します。さらに弊社はロボット制御によるスーパースピンドル方式の塗装ラインを所有しています。プラスチック塗装とは、プラスチック製品の表面処理や加飾の方法の一つで、成形後の製品の表面に塗料を均一に塗布し被膜で覆います。表面の微小なキズや荒れ、仕上げムラを隠ぺいし、表面硬度の強化や耐久性の改善を実現しています。これらの機械、装置を駆使し、万全の量産体制を整えつつ、多品種少量生産、小ロットのご要望にも柔軟にお応えいたします。大型、小型、薄肉、厚肉などサイズの大小、厚みを問わず製造いたします。また弊社は原料、材料、素材（炭素繊維を除く）についての研究を強化しており、豊富な知見を有しています。環境問題への貢献にも取り組んでいます。プラスチック成形品のことであれば何でも弊社にご相談ください。ご連絡お待ちしています。
