真空成形のデメリットについて

製品代が高い

真空成形のデメリットのひとつに製品代、コストがかかる点が挙げられます。というのも真空成形は射出成形と異なり、一度シート状に押出した材料を二次成形するため、製品コストが高くなる傾向があるからです。ただし、真空成形は後述のとおり、射出成形と比べて型費用が安価であるため、製品によってはコストを抑えることが可能です。また、真空成形には単発成形と連続成形がありますが、ロール状に巻いてあるシートを使用して連続で成形する連続成形の場合は、トリミングもトムソン型などで打ち抜くので生産性も高く、低コストで成形できるメリットがあります。真空成形で製品代がかさむのは主に単発成形の場合であり、連続成形は割安となりますので、その点を考慮した設計が重要です。

トリミングが必要（材料ロスが発生）

真空成形では射出成形と異なり、トリミングと呼ばれる後工程が発生します。トリミングとは成形品の余分な外周部分を切断したり、取り除く作業です。そうした作業が発生する分、人件費や材料費を含むコストアップの要因となります。また、トリミングした部分は場合によっては廃棄となるため、樹脂素材を溶かして成形する射出成形などと比較して材料ロスが多くなるのも真空成形のデメリットです。トリミング後は、切断面が鋭利になっているため触れるとケガをする恐れがあることなどから、手の触れる部分の面取りも行う必要があります。こうした仕上げ加工は、出荷する前の最終工程となります。ただし、トリミング仕上げ機能が備わった全自動真空成形機を使用すれば、工数やコストの削減を図ることができます。詳しくは三光ライト工業を含む専門メーカーにおたずねください。

冷却工程が必要

真空成形ではまず、板状の熱可塑性プラスチックシートに両面から熱を加えて柔らかくします。材料シートを加熱・軟化させた上で金型に密着させて成形するという工程を経て、加工したシートを冷却、固化させます。この冷却の工程は他の工法は必要としないため、後述するとおり、サイクル・タイム（サイクルタイム）が伸びる一因となります。また、冷却時間は使用する材料によって変動しますので材料の特性、材質を十分に把握して適切な時間をかけて冷却することが重要です。

サイクル・タイムが長い

真空成形は射出成形と比べて製品1個当たりの製作時間、いわゆるサイクル・タイム（サイクルタイム）が長くなる傾向があり、デメリットのひとつといえます。サイクル・タイムが長くなる要因としては、前述のとおり、冷却工程が発生したり、冷却後にトリミング工程（後加工）が生じるためです。ただし真空成形は成形品によって素材や型を変更できるので、１つの設備で多種多様な成形品を作成することが可能です。そのため試作品も小ロットでコスト削減でき、リードタイムも短期間で製作できる場合もあります。

寸法精度、形状にバラツキ

真空成形は射出成形と比べて寸法精度や形状にばらつきが出やすいデメリットがあります。

真空成形ではシートを型に当てて引き伸ばすため、どうしても部分的に肉厚が薄くなったり、型に当たらない箇所の寸法がズレるといった不具合が起きやすくなります。そのため、製品の仕様や要求レベルが高い場合は、真空成形よりも射出成形が適しています。 ただし、プラグアシスト真空成形やエアスリップ真空成形などの成形方法にすることで、寸法精度や形状のバラツキといったデメリットを緩和することは可能です。

部分的に肉厚が変動する

部分的に肉厚が変動しやすいのも真空成形のデメリットのひとつです。真空成形はプラスチックシートを引き延ばして形状にする工法です。具体的には、製品の底面積より一回り分ほど大きい範囲を引き延ばすため、引き延ばす範囲に対して高さが極端にある場合は過度に引き延ばされて薄くなる、いわゆる薄肉となります。極端な薄肉は外観不良、強度低下、最悪の場合は穴が空いてしまいます。穴が空くと真空状態が解除されて成形が完了しないこともあります。こうした部分的な肉厚や肉薄を含む偏肉不良を回避するには、加工条件の最適化が何より重要です。

突起形状などの一体成形が困難

真空成形は、薄肉製品の製作に適した工法であるため、突起形状、つまり一部分の肉厚が極端に厚い製品には適していません。ただし、別部品を溶接、接着することは可能で、真空成形品の中にはそのまま完成ではなく、溶接、接着により組み立て完成品となるものも無数にあります。