PC/ABS射出成形
PC/ABSが使われるのは、単独の材料ではどちらも十分でないからです。PCは耐熱性と耐衝撃性、ABSは加工性とコストを担い、落下と温度上昇の両方に耐える部品には現実的な選択になります。その性能を成形品で引き出す鍵は、成形機の銘柄ではなく乾燥とせん断管理です。
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100個
成形MOQ
最大115 degree C
熱変形温度（1.8 MPa）
400 J/m超
ノッチ付きIzod衝撃強度
材料
| グレード | 特性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 汎用PC/ABS | 1.8 MPaで約95から105 degree Cの熱変形温度と、通常400 J/mを超えるノッチ付きIzod衝撃強度を両立し、未充填PCより充填しやすく低コスト | 装置ハウジング、カバー、ベゼル、中程度の耐熱性が必要な汎用構造エンクロージャー |
| 高耐熱PC/ABS | PC含有量を増やし、1.8 MPaで熱変形温度を115 degree C付近まで高めながら耐衝撃性の大半を維持する。材料費と必要溶融温度は高くなる | エンジンルーム内部品、照明本体、発熱する組立品の近傍、高温環境向けハウジング |
| 難燃PC/ABS | 規定肉厚でUL 94 V-0列名、ハロゲンフリーまたは臭素系を選択でき、充電部周辺のエンクロージャーに着火抵抗を与える | 電気エンクロージャー、コネクター周辺、制御ハウジング、充電導体に隣接する部品 |
| ガラス繊維強化PC/ABS（10から20%） | 剛性と高温での寸法安定性が明確に向上する一方、異方性収縮があるため、反りが起きないと期待せず解析する必要がある | 荷重支持ブラケット、構造フレーム、耐衝撃性も必要なダイカスト金属代替部品 |
| 塗装および印刷対応グレード | コーティングと印刷を直接受け入れる表面特性を持ち、外観重視の民生製品ハウジングで広く使われる | ブランドハウジング、ツートーンパネル、装飾または表示を持つ製品外装 |
| UV安定化グレード | PCが長期間の紫外線で起こす黄変と物性低下を添加剤で遅らせ、屋外または窓付近で使用する | 屋外エンクロージャー、照明カバー、窓ガラスに近い外装トリム |
加工パラメータ
| パラメータ | 標準範囲 |
|---|---|
| 乾燥条件 | 90から110 degree Cで2から4時間、目標含水率0.02%未満 |
| 溶融温度範囲 | 240から280 degree C、超えると劣化が現れ始める |
| 金型温度 | 60から90 degree C、光沢面および大型外観部品は高めに設定 |
| 射出圧力 | 流動長と肉厚により700から1,400 bar |
| 推奨肉厚 | 多くの構造部品で均一な1.8から3.2 mm |
| 最小コーナー半径 | 応力集中を下げるため0.5 mm以上 |
| 金型収縮率 | グレードと流動方向により0.4から0.7% |
| 部品公差 | 標準±0.05 mm、さらに厳しい公差は協議 |
| 最大成形部品寸法 | 最大800 x 600 x 400 mm |
| 使用可能な成形機範囲 | 50から800 T |
表面処理
着色成形およびテクスチャ
樹脂で着色し、テクスチャまたはマットのキャビティ面を使い、後工程をなくします。濃色では傷つく塗膜がないため、通常は最も安く耐久性のある選択となり、内部品と装置シャーシの標準仕様です。
ウェット塗装
管理されたブースで2液型の光沢、マット、ソフトタッチ塗料を塗布します。PC/ABSは塗装密着性に優れ、多くの場合プライマーを必要としません。外観が重要な用途で未充填PPより選ばれる理由の一つで、樹脂着色だけよりロット間の色一貫性も高くなります。
パッド印刷およびレーザーマーキング
ロゴと多色表示にはパッド印刷、恒久的な製造番号と日付コードにはレーザー除去を使います。PC/ABSでは明瞭で高コントラストの表示になり、材料を追加せず除去して作るため、使用中に削り取られることがありません。
超音波溶着および振動溶着
PC/ABSは両方式で良好に溶着でき、接着剤や締結部品なしで強固な密閉接合を作れます。設備より継手設計が重要なので、金型完成後に弱い接合を発見するのではなく、DFM段階でせん断継手形状を確認します。
応力除去アニール
部品を薬品環境へさらす前に、管理された熱サイクルで成形残留応力を緩和します。PCを含む材料が荷重下で不適切な薬品へ触れた際に起こす代表的な不具合である環境応力割れを、直接低減します。
クロム調およびメタライジング
下塗り上への真空蒸着で、電気めっきの費用と環境負荷を避けながら金属外観を得ます。本物の金属層が仕様で必要なら、めっき用のABS高含有グレードを選定します。
製造設計（DFM）
- 材料を正しく乾燥し、成形前に確認してください。加水分解でPC分子鎖が切れ、銀条と脆い部品が生じます
- 十分なゲートとランナー寸法を使ってください。PC/ABSはせん断に敏感で、狭いゲートが劣化を起こす熱を発生させます
- コーナーは鋭角でなく丸みを付けてください。PCは応力集中に弱く、割れはここから始まります
- ABSより低いひずみでスナップフィットを設計してください。高い弾性率が保持形状へ大きな応力を伝えます
- 洗浄剤と接着剤を含め、使用中に触れる全薬品を確認してください。市場での割れを最も多く起こす要因です
- 可能なら肉厚を推奨範囲の低い側にしてください。PC/ABSの厚肉は熱を保持し、サイクルタイムを大幅に延ばします
- 石油系溶剤を含む離型スプレーを避けてください。それ自体がこの材料の応力割れ要因です
- 荷重を受け薬品へ触れる部品ではアニールを検討してください。市場故障に比べて安い工程です
- 窓付近の部品にはUV安定化グレードを指定してください。標準グレードは数年間の暴露で黄変します
- STEP、IGES、DXFファイルを送付すると、無料の材料およびDFMレビューを24h以内に返します
金型と生産能力
| タイプ | リードタイム | 適用場面 |
|---|---|---|
| アルミ軟金型 | 2から3週間 | 25から500個、試作生産および設計検証。ガラス繊維強化材は繊維が軟らかいキャビティを速く削るため例外で、鋼材を推奨 |
| 量産鋼材金型 | 4から6週間 | 年間約20,000個を超える数量、光沢またはテクスチャが必要な外観キャビティ、全てのガラス繊維強化グレード |
| 研磨鋼材金型 | 4から6週間 | キャビティ仕上げが部品仕上げを決める光沢および高外観ハウジング |
| 複数キャビティ金型 | 5から7週間 | サイクルタイムが支配する大量案件で、材料のせん断感度に合わせた均等充填が必要 |
品質保証
- この管理で大半の不良を防げるため、受入材料の含水率を推測せず成形前に測定して記録
- 成形機設定値と材料到達温度は同じでないため、ノズルで溶融温度を確認
- 残数量の生産を確定する前に、寸法レポート付き初品検査を実施
- 全ての段取り変更時に銀条、シルバー、焼けを目視検査
- 落下要件がある部品では、実生産ロットのサンプルで衝撃挙動を確認
- 基準色に対して測色して記録し、ロットごとにdelta Eを報告
- ウェルドライン強度を設計段階で考慮し、使用中でなく試し成形時に報告
- 生産ごとに樹脂ロットのトレーサビリティを保持し、仕入先材質証明書を紐付けて保管
- ABS/PC成形の全ロットに寸法レポート、材質証明書、Certificate of Originを同封して出荷します。
- ご要望があれば、ABS/PC成形の任意の段階でSGS、Bureau Veritas、TÜVの第三者検査を手配します。
アプリケーション
- 自動車内装トリム、周辺部品、構造支持部品
- 電動工具ハウジングおよびガード
- 電子機器エンクロージャーおよびベゼル
- 産業用制御箱およびカバー
- 屋外および高耐久エンクロージャー
- 照明本体および反射部品
- 充電設備および蓄電装置ハウジング
- 低荷重用途でダイカストを置き換える構造フレーム
- 診断および試験室装置のハウジング
FHY Precisionを選ぶ理由
kgあたりの安さでなく、使用温度と衝撃要件から材料を選定
乾燥、せん断限界、滞留時間を工程管理し、多くの工場が材料不良と誤認する欠陥を除去
実使用で部品が触れる薬品を含め、設計段階で応力割れをレビュー
最良グレードが明確でない場合は候補を二つ提示し、24h以内に無料材料・DFMレビューを実施
量産鋼材金型へ投資する前に、アルミ金型で25個から試作生産
溶着、塗装、マーキングを成形と一括見積りし、完成品を1件の発注書で管理
ABS/PC樹脂のロットトレーサビリティを保持し、ご要望によりSGS、Bureau Veritas、TÜVの第三者検査を手配します。
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よくある質問
1. PC/ABSと通常のABSは何が違いますか？
PC含有量が違います。通常のABSは安く加工しやすい一方、熱変形温度は約85から100 degree Cで、低温で特に高い靭性を持つわけではありません。PC/ABSは通常95から115 degree Cに達し、氷点下でも衝撃強度を維持します。寒い車内で落としても割れない性能へ費用を払う材料です。
2. PC/ABSを成形前に乾燥するのはなぜですか？
PCが加工温度で水と化学反応するからです。反応はポリマー鎖を切断し、表面の銀条、気泡、形状は正しくても脆い部品として現れます。90から110 degree Cで2から4時間乾燥し、含水率を0.02%未満へ下げれば防げるため、乾燥は選択肢ではなく工程管理です。
3. PC/ABS部品が使用後に割れる原因は何ですか？
多くは環境応力割れで、成形残留応力、荷重、PCを侵す薬品環境の三つがそろうと発生します。原因になりやすいのは一部の洗浄剤、接着剤、石油系スプレーです。三つのうち一つを除けば防げるため、故障を待たずレビュー時に全て確認します。
4. UL 94 V-0材料を供給できますか？
はい。規定肉厚でUL 94 V-0列名となる難燃グレードを成形し、使用した樹脂グレードのメーカー書類を提供します。範囲を正確に言えば、UL列名は当社工場ではなく樹脂グレードに属します。当社が提供するのは正しいグレードと、その裏付け書類です。
5. PC/ABSで光沢外観部品を作れますか？
はい、鋼材金型を使えば適した材料の一つです。研磨キャビティと推奨範囲の高めの金型温度を組み合わせると、成形のままで清潔な光沢面を得られます。広い面積で本当に高光沢を求め、ロット間の一貫性も必要なら、通常は塗装を推奨します。
6. ガラス繊維強化PC/ABSを使うべきですか？
剛性が設計を支配する場合だけです。20%ガラス繊維で剛性はおよそ2倍になり、高温寸法安定性も上がりますが、材料費、金型磨耗、ウェルドライン、異方性反りが増えます。部品がたわみで不合格なら適切ですが、別の理由なら通常は適切ではありません。
7. PC/ABSでアルミダイカスト部品を置き換えられますか？
低から中程度の荷重では可能な場合が多く、軽量化と仕上げ費削減も大きくなります。率直に評価すべき点は強度より剛性です。ガラス繊維強化材でも金属より大幅に柔らかいため、断面を増やしリブを追加します。荷重経路とたわみ上限をいただければ数値で判断します。
8. PC/ABSのスナップフィットはどう設計しますか？
ABSより低いひずみで設計します。弾性率が高いため、同じ変位でも保持形状へ大きな応力を入れるからです。実務では薄く長い片持ちアームを使います。図面上は問題なく見えても組立時に繰り返し破損しやすい箇所なので、DFM段階で形状を確認します。
9. 部品を塗装または印刷できますか？
はい、多くの場合はプライマーなしで両方へ良好に対応します。パッド印刷はロゴと細部、レーザーは削り取れない恒久表示に適します。ブランド製品なら成形と加飾を1件の発注書にまとめることで、外観不良時に二つの仕入先が責任を押し付け合う状況を避けられます。
10. この材料の現実的な加工リスクは何ですか？
発生順に三つあります。乾燥不足による銀条と脆化、小さなゲートまたは高い射出速度による過剰せん断と局部劣化、高温バレル内での長い滞留による緩やかな劣化です。三つとも高価な設備ではなく、正しい工程管理で防ぎます。
11. どの肉厚で設計すべきですか？
多くの構造用途で均一な1.8から3.2 mmです。ここでは厚くしても有効な強度向上にはならず、主にサイクルタイムを延ばし、ヒケとボイドの可能性を高めます。追加剛性が必要なら、肉厚を増やすよりリブとガセットのほうが低コストです。
12. アニール処理に対応していますか？
はい、荷重を受けながら薬品へ触れる部品には指定する価値があります。管理された熱サイクルで成形残留応力を緩和し、使用荷重と重なって割れを起こす状態を除きます。工程費への追加は小さく、故障確率を下げるだけでなく原因の一つを直接なくします。
13. PC/ABSと通常のPCを比べるとどうですか？
通常のPCは極端な条件で耐熱性と耐衝撃性に優れますが、加工が難しく高価で、残留応力と薬品にも敏感です。PC/ABSは上限性能を少し譲る代わりに、加工性と経済性を大きく改善します。多くの用途ではこのほうが合理的なため、合金が広く使われます。
14. どの数量を生産できますか？
アルミ軟金型なら25個から、標準MOQは100個で、それ以上の量産にも対応します。ただしガラス繊維強化グレードは繊維がキャビティを削るためアルミ金型には推奨せず、磨耗性グレードは鋼材金型から開始します。
15. 見積りにはどのファイルが必要ですか？
STEPまたはIGESの3Dモデル、公差と外観要件のある2D図面、予定年間数量、使用温度、難燃等級など満たすべき規格が必要です。PC/ABSが適切か不明なら、使用環境を説明してください。代替材料と並べて比較します。
16. 第三者検査を手配できますか？
はい。樹脂グレードの受入確認、寸法検査、塗装確認を含め、指定された任意の段階でSGS、Bureau Veritas、TÜVを手配します。難燃要件がある部品では、樹脂メーカー書類と使用グレードを照合することが、最終顧客の実際に必要とする確認になる場合が多くあります。