射出成形の小ロット生産について
射出成形の小ロット生産について解説します。ここでは射出成形の小ロット生産を項目別（簡易金型を含む金型、プラスチック樹脂、試作品）でご案内します。また、射出成形以外の小ロット生産方法として切削加工、真空注型、3Dプリンターのそれぞれの技術的特長などをご紹介します。
目次
項目別でみる射出成形の小ロット生産
射出成形の小ロット生産を項目ごとに解説します。ここでは簡易金型を含む金型、PC（ポリカーボネート）、PP（ポリプロピレン）、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）、POM（pom：ポリオキシメチレン）、PBT（pbt：ポリブチレンテレフタレート）を含むプラスチック樹脂、試作品のそれぞれの項目ごとに射出成形の小ロット生産をご紹介します。
金型（簡易金型含む）
射出成形の小ロット生産では簡易金型が使用される場合があります。簡易金型とはその名のとおり、簡易的な金型の総称で、量産製品の製造工程に使用する金型ではなく、その量産前に少量の試作品の生産や小規模生産を目的とした金型です。簡易金型は基本的に鋳造後に切削加工によって精密に仕上げる必要があります。亜鉛合金製では融点が低く、鋳造性が良くかなりの強度が得られる一方、凝固収縮が大きいために切削加工の手間が増えるのが難点です。これを避けるために凝固収縮が少ないビスマス合金製によって切削加工処理を省く工夫も行なわれています。簡易金型にはアルミ合金製簡易金型、電鋳金型、樹脂製金型、コンクリート製金型、積層金型、焼結金型などの種類がありますが、一般的なアルミ合金製簡易金型は比較的、高精度で小規模量産にも使えるのが特長でコンピュータ数値制御工作機械で加工します。
プラスチック樹脂
射出成形では小ロットや量産を問わず様々なプラスチック汎用樹脂やエンジニアプラスチックが使用されます。ここではPC（ポリカーボネート）、PP（ポリプロピレン）、ABS（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）、POM（pom：ポリオキシメチレン）、PBT（pbt：ポリブチレンテレフタレート）のそれぞれの素材的特性などをご紹介します。なお、三光ライト工業は射出成形でPC、PP、ABSなどを主に使用しております。
PC（ポリカーボネート）
PCは透明性、耐衝撃性、耐熱性、難燃性、寸法安定性などに優れた熱可塑性プラスチックで、三光ライト工業では射出成形でもひんぱんに使用しています。PCの耐衝撃性は一般的なガラスの250倍以上ともいわれることから航空機や自動車など、安全性が最重視される輸送機器にも使用されています。弊社ではPCの特性を生かして携帯電話筐体、スマートフォン筐体、車載用電子機器ケースなどを成型しています。
PP（ポリプロピレン）
PPはプロピレン重合体の熱可塑性樹脂で、三光ライト工業では射出成形の主要材料のひとつです。汎用樹脂の中で最高の耐熱性を誇るのに加え、強度が高く、耐薬品（酸、アルカリを含む）性に優れ、吸湿性が無いといった特長も兼ね備えています。ポリプロピレンはこれらの特性を生かし文具、紙幣、自動車部品、包装材料、繊維製品、プラスチック部品、種々の容器、実験器具、スピーカーのコーンなど幅広い用途で使用されています。弊社では歯ブラシやメディアケースなどに成型しています。
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）
ABSはアクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの3種類の材料を合成したもので、様々な形状の成形や光沢仕上げに用いられます。三光ライト工業ではこのABSを使用して電動歯ブラシのケースなどを製造しています。透明度については、ABSもPETと同様、透明に見えますが、PETと比べるとやや色味がついています。ABSは塗装やメッキなどを含む表面加飾が施しやすく、射出成形に加え真空成形でもひんぱんに使用されています。PETと同様、対候性には優れないため、屋外環境製品では耐候性を高めたAES樹脂が使用される機会が多くなっています。
POM（pom：ポリオキシメチレン）
POMは熱可塑性樹脂の一種で、ポリアセタールやアセタール樹脂ともよばれています。射出成形でも度々使用される素材で、小ロット生産にも使用されますが、弊社の使用機会は限定的です。POMはエンジニアプラスチックのうち、5大汎用エンプラのひとつで、耐摩耗性や機械的特性に優れた特徴や高い温度安定性から、金属の代替品に使われる場合もあります。POMの摩耗性はプラスチックのなかでも最も高い水準にあり、摩擦係数が小さく、摩耗がほとんどありません。加えて自己潤滑性が高く、特に金属との摩耗係数は低いのが特長です。また、POM樹脂は吸水性と吸湿性が低く、水によって形状が変わらないため寸法安定性が長期間保てるといった長所があり、精密機械にも利用が可能です。さらにPOM樹脂は機械的強度に優れ、高い引張強度を有しています。したがって高温の環境下でも使用も可能で、短時間であれば150℃の高温にも耐えられる特性があります。あわせてPOM樹脂は、塩酸や硫酸などの強酸以外の有機、無機薬品、有機溶剤をはじめ、ガソリンやオイル、グリスなどの耐薬品性があり、変色や劣化といった変化の影響を受けにくいのも強みです。
PBT（pbt：ポリブチレンテレフタレート）
PBT樹脂（ポリブチレンテレフタレート）は、耐熱性が良好で、機械強度の高いバランスのとれた樹脂です。 結晶性であり、有機溶剤や油類にも耐える特徴を有しています。 電気抵抗や誘電率も変化しにくく、電気電子用途にも多用されています。 ただし、加水分解を起こすために、高温の湯中での連続使用では注意が必要です。
試作品
射出成形の小ロット生産においても試作品は成型品の精度や寸法などを確認する上で極めて重要です。その点、三光ライト工業は成型品のみならず金型も自社工場で設計、製作しており、試作品のご提供も一貫対応いたします。金型製作、試作品、成型品に至るまで自社工場で一貫して製造、製作することでコストダウンはもとより、デザイン変更や金型の微調整などにも柔軟かつフレキシブルな対応が可能となります。試作品のご用命は三光ライト工業にお任せください。
射出成形以外の小ロット生産工法
射出成形以外の小ロット生産工法をご紹介します。ここでは切削加工、真空注型、3Dプリンターのそれぞれの技術的な特長などを解説します。なお、三光ライト工業は切削加工、真空注型、3Dプリンターによる小ロット生産は対応しておりませんので、あらかじめご了承ください。
切削加工
切削加工は、樹脂材料を特定の形状に加工するために用いられる技術で、射出成形以外の小ロット生産工法のひとつです。切削加工は材料を一度溶かして液状にしてから型に流し込む射出成形や鋳造と異なり、切削加工は材料を固体のまま加工します。専用の機械と治具を用いて材料の不要な部分を除去していくので、精密さや複雑な形状の要求に柔軟に対応できるのが強みです。切削加工と射出成形（インジェクション成形）のどちらを選ぶかは、製造ロットが判断材料のひとつになります。ロットが少ない場合は型費用が発生する分、切削加工のほうがコストを軽減できますが、一定以上のロットを製造する場合、金型による射出成形のほうがコストを抑えられます。切削加工のメリットは、複雑な製品形状にも高い寸法精度で対応できる点です。小ロット生産や試作品・カスタム製品の製作に適しているほか、設計の変更も比較的容易といえます。使用できる樹脂材料にもほぼ制限がありませんが、削るのが難しい材料の場合は高度な加工技術が求められます。また、切削加工は製造コストが比較的高くなるため、大量生産には適しません。複雑な形状や高い精度に対応できますが、それだけ加工時間が長くなる場合があるほか、切削による材料の損失や治具が摩耗するといったケースもあります。
真空注型
真空注型とはマスターモデルをもとにシリコンゴムで型を作成し、真空状態で注型用樹脂を注いで複製品を製作する技術です。射出成形以外の小ロット生産工法として採用される場合があります。射出成形では金型を使用しますが、真空注型ではシリコンゴムの型を使用するため、型費が安く抑えられるのに加え、納期を短縮できるといったメリットがあります。5～20個ほどの小ロットの試作づくりに適した工法です。真空注型には型にシリコンゴムを使用する「ウレタン樹脂注型」と型にアクリル樹脂を使用する「シリコンゴム注型」があります。金型成形に比べ費用は抑えられますが、寸法安定性やロット数では金型成形を下回ります。また、材料が特定されるほかシリコンゴムで型を作るので、型自体の耐久性が低いのと時間経過とともに黄変する場合があるので注意が必要です。
3Dプリンター
3Dプリンターは3次元的なデジタル・モデルをもとにして、現実の物体をつくりだすことができる装置です。小ロットの製品で射出成形に適さない場合、3Dプリンターを使用するケースがあります。3Dプリンターは積層造形装置、付加製造装置、AMAM（アディティブ・マニュファクチャリング）装置、AMマシンとも呼ばれます。3Dプリンタによる試作は、切削加工や射出成形と比べて短納期であり、図面に落とし込む必要がなく組み立ての手順などの考慮もいらないため、手間なく試作品を製造できるメリットがあります。デザインやサイズなど複数の案を作って比較をしながら設計が進められるので、手戻りの防止につながるのも強みです。ただし、製品で使う材料で造形しても同じ機能を持たないため、強度などの機能ではやや難があります。
三光ライト工業は射出成形の小ロット生産も承ります
三光ライト工業は射出成形の小ロット生産も承ります。ただし、極端に数量の少ない小ロット生産は場合によっては対応致しかねますが、最大限、お客様のご要望にお応え致しますので、まずはお気軽にご相談ください。なお、射出成形をめぐっては製品の要求品質を満たすのはもちろん、成形後の物性（強度）や肉厚の変化、抜き勾配、ゲート（位置、方式、残り量）、外観品質（ウエルドライン、ヒケ、フローマーク、ボイド：boid）がポイントとなります。さらにシボ加工を施す場合は、シボムラの主な原因としての他点ゲートや肉厚の変化が注意点となります。シボ加工とはプラスチック製品の意匠性や機能性を向上させる表面仕上げですが、弊社はこのシボ加工にも対応していますのでお申し付けください。また、アンダーカットがある製品は、そのままでは突起物などの引っかかりにより金型の開閉を行うことができません。無理に取り出してしまうと、突起物の破損は免れず、製品欠けや変形、白化、スレ、離型不良などを招きます。このアンダーカットを解消するには、スライドコアを型抜き方向とは違う方向に摺動させる必要があり、弊社は豊富な実績に基づき、アンダーカットや各種不良の発生を最大限抑えます。前述のとおり、弊社は射出成形品のみならず、鋼材を用いた射出成形の専用金型も自社工場で設計、製作しています。
弊社は中原工場に金型製作拠点を置いており、同工場には型締め圧力180t級の全自動射出成形機をはじめマシニングセンター、NC放電加工機（ソディック製）、NCワイヤー放電加工機、細穴加工機（ソディック製）、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（三次元）CAM（cam）、3次元（三次元）CADをはじめとする各種装置、機械、マシンを設備しています。これらの設備能力を最大限に発揮し、弊社は高機能で高精密の射出成形品を低価格、短納期でご提供します。弊社は品質管理、生産管理を徹底し、ウェルドラインやボイド（boid）などの成形不良撲滅を目指しています。また弊社は射出成形のみならず真空成形や2色成形、LIM成形、フィルムインサート成形など、幅広い技術を有しています。特に2色成形は業界随一の実績を自負しています。また、射出成形とは異なり、凸型あるいは凹型いずれかの型で成形する真空成形では最新鋭の全自動真空成型機を導入しています。全自動成形や抜きの工程を全自動化し、10段重ねに対応したトリミング機能付き高速連続真空圧空成形機で、省人化を実現しています。弊社はこれらの真空成形機を駆使し、各種部品の現物に適した専用オリジナルトレーを低価格でご提供します。また弊社は熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂など素材、材料に関して豊富な知見（ライスレジン樹脂を除く）を有しており、素材、材料の特性を活かしつつ確かな流動解析に基づき、高機能のプラスチック成形品をご提供します。さらに近年、弊社は植物由来のバイオマス材料や生分解性プラスチックを含むバイオマス材料混合プラスチックの応用に積極的に取り組んでいます。天然由来のバイオマス材料を使うことによって化石燃料の使用が減り温室効果ガスである二酸化炭素の排出を抑えて地球温暖化防止に寄与します。カーボンニュートラルの実現に寄与し、天然資源の枯渇を抑えて環境悪化の防止に貢献します。プラスチック成形品であれば、厚物、薄物、大型、小型、など大小サイズを問わずトライしますので弊社にご発注ください。複雑形状や意匠性に富んだ製品もお任せください。ご連絡お待ちしています。
