0.5mmの壁を、固まる前に充填しきる
薄肉成形は、溶けた樹脂が固まる前にキャビティの隅まで届かせる勝負です。当社は高速サーボ射出とバルブゲート付きホットランナーで 0.5~1.0mm の均一な壁を 1秒未満で充填し、8~15秒のサイクルで容器・フタ・トレーを量産します。PP、HDPE、PS、PET を中心に、IML 装飾や食品接触グレードにも対応。金型を切る前に充填シミュレーションでヒケとウェルドラインの出る位置をお見せし、反りを抑えた冷却設計を組みます。中国の工場で試作から量産まで一貫してお受けします。
無料相談0.5~1.0mm
肉厚
8~15秒
サイクル
1秒未満
充填時間
5000個
量産MOQ
材料
| グレード | 特性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| PP ホモポリマー/ランダムコポリマー | 薄肉成形の主力です。流れが速く、食品接触グレードがあり、価格も抑えられ、耐薬品性にも優れます。ランダムコポリマーは中身が見えるフタ・容器向けに透明性を足し、ホモポリマーは構造用の薄肉に剛性を与えます。 | 食品容器、惣菜の容器、フタ、乳製品の包装、薄肉トレー、IML 装飾の容器 |
| HDPE | 低温での粘りと耐薬品性に優れ、薄い断面にもよく流れます。表面はやや蝋のような風合いで、中身の見えない食品・産業用容器に広く使われます。 | スクイーズボトル、薄肉ペール、産業用ライナー、食品の保存容器 |
| PS/HIPS/PET | GPPS は安価で透明度が高く、HIPS は粘りを足します。PET(プリフォームグレードを含む)は透明性に加えてバリア性を持ちます。いずれも高速充填で薄肉に行き渡ります。 | 透明カップとフタ、クラムシェル、プリフォーム、ディスプレイ包装、使い捨て食器 |
| PC/ABS(薄肉グレード) | 軽さと耐衝撃が要る通信・電子機器のハウジング向けです。標準グレードより流れは良いものの、ポリオレフィンに比べると成形条件の許容幅が狭くなります。 | 通信機器のハウジング、電池ケース、機器カバー、コネクタ本体 |
| PA6/PA66(薄肉) | エンジンルームや産業部品に使う薄肉ポリアミドです。低粘度グレードなら 0.8mm の断面にも入りますが、水分管理とゲート設計に注意が要ります。 | 自動車のクリップ、薄肉ダクト、電気ハウジング、ケーブル配線部品 |
加工パラメータ
| パラメータ | 標準範囲 |
|---|---|
| 肉厚範囲 | 0.5~1.0mm が薄肉、つなぎの部位は最大 1.5mm |
| 流動長/肉厚比(L/t) | 高速充填とバルブゲートで最大 150:1 |
| 射出速度 | 高速サーボ射出、充填は 1秒未満 |
| サイクルタイム | 標準 8~15秒(部品と取り数による) |
| 使用できる型締力 | 薄肉対応の 90~260トン機 |
| 最大部品寸法 | 平面 400 × 300mm、高さ最大 200mm |
| 寸法公差 | 一般 ±0.1mm、位置決め部 ±0.05mm |
| 取り数 | 標準 1~8個取り、ファミリー型ならさらに多く |
| ホットランナー/バルブゲート | 複数キャビティの釣り合いにシーケンシャルバルブゲートを標準採用 |
| 量産 MOQ | 標準 5000個、パイロットは 1000個から |
表面処理
光沢(研磨金型)
研磨した金型から得られる高光沢面で、澄みや輝きが求められる消費財の包装に標準的に使います。流れ痕を出さないため、排気を効かせた研磨キャビティと一定の充填速度が欠かせません。
マット・シボ
エッチングやブラストで仕上げた金型面が、つや消し・シボ付きの薄肉部品をつくります。流れ痕を隠し、運搬時の擦れを目立たなくし、フタや容器に指がかりを与えます。
IML(インモールドラベル)
あらかじめ印刷したフィルムを金型に置き、成形中に樹脂と一体化させます。フルカラーで洗浄に強く、後からラベルを貼る工程が要りません。ブランド入りの食品容器では定番の加飾です。
印刷・シュリンクスリーブ
成形後にパッド印刷、スクリーン印刷、シュリンクスリーブでブランド表示、法定表示、ロット番号を入れます。PP・PS に密着するよう調合したインクを使い、硬化状態も確認します。
レーザースコア・ミシン目
一体ヒンジや開け口のミシン目を、レーザーで刻んだ形状として部品に組み込みます。後工程を増やさずに、折り曲がるフタや簡単に開く機能を持たせられます。
食品グレードの離型・清浄管理
食品に触れる部品は専用の清浄ロットで成形し、食品グレードの離型剤(使わない場合もあります)と、管理された再生材の扱い、ロットごとの記録で追跡できるようにします。
製造設計(DFM)
- 肉厚は部品全体で均一にしてください。薄肉充填は時間との勝負で、樹脂が固まる前に最後の充填点へ届かせる必要があります。厚い箇所が一つあるだけで、そこが流れの抵抗になり、ヒケの原因にもなります。
- 抜き勾配は片側 1.5~3° を確保してください。薄肉は高温のまま勢いよく突き出されるため、垂直な壁の引きずりが、冷えて取り扱える前に傷や反りを残します。
- 流動長が揃うようゲートを配置します。複数キャビティ・多点ゲートはバルブゲートで順に開閉し、ウェルドラインを外観上も機能上も差し支えない位置へ追いやります。
- 流れの末端に鋭い角は避け、最低 R1 の丸みを付けてください。角があると空気を抱え込み、目立つ合わせ目の欠陥になります。
- リブは肉厚の 50% 以下とし、必ず抜き勾配を付けます。0.6mm の部品に太いリブを付けると、両面から見えるヒケが出ます。
- パーティングラインと突き出し痕は、シール面やリムから遠ざけてください。薄いリムは容器の機能面そのもので、常にきれいに保つ必要があります。
- IML のフィルム形状は当方と一緒に決めます。ラベルの形、絞りの深さ、端の R が、高速成形でフィルムがきれいに回り込むかを左右します。
- 積み重ねと取り出しやすさも設計に含めます。リム形状、スタックリング、抜き角度が、生産ラインと店頭で容器がきちんと重なるか、また離れるかを決めます。
- 用途が許せば PP か PE を選んでください。成形条件の幅が広く薄肉生産が安定し、サイクルあたりの費用も抑えられます。エンジニアリング系の薄肉材料は、その分コストが上乗せになります。
- STEP データと肉厚の狙いをお送りください。金型着手前に充填解析、ヒケとウェルドラインの予測位置を無料でお返しし、パイロット品は合否の境となる見本とともにお渡しします。
金型と生産能力
| タイプ | リードタイム | 適用場面 |
|---|---|---|
| 単キャビティの試作金型 | 3~4週間 | 1,000~5,000個のパイロット生産、形状と積み重ねの検証、IML フィルムの試行、お客様の充填ラインでの試運転に使います。 |
| 多数個取りの量産金型(ホットランナー) | 5~7週間 | 10,000~1,000,000個以上の量産に。シーケンシャルバルブゲートで釣り合いを取り、フタと容器のセットを同時に成形するファミリー型も選べます。 |
| IML 用の金型 | 5~7週間 | インモールドラベル付きの容器・フタ向けです。ラベルを保持する形状、静電または真空による保持、ロボットとの接続部まで金型に組み込みます。 |
| ファミリー型・スタック型 | 6~8週間 | 容器・フタ・インサートといった関連部品を一サイクルで成形するか、重ねて使う食器向けに多段のスタック型で取り数を倍にします。 |
品質保証
- 切断サンプルでの肉厚マッピング:リム、底、隅、流れの末端を含む規定点で厚みを検証します。
- キャビティごとの重量管理:生産中、1時間ごとに部品重量の推移を記録します。薄肉成形で工程の狂いを最も早く捉える指標です。
- 重要形状の寸法検査:リム径、高さ、積み重ね部、フタとの合わせ部を測ります。
- シール・適合の確認:段取りごとのサンプルで、フタと容器の合わさり、シール性、重なった容器の離れやすさを確かめます。
- 承認済みの境界見本と照らし、流れ痕、ウェルドライン、ヒケ、ショートショット、バリを目視で検査します。
- IML ラベルの位置と密着:ロットごとに見当ずれ、しわ、端の浮きを確認します。
- 食品接触の書類:食品グレードのロットについて、材料の申告とロット追跡の記録を整えます。
- トレー・フタの反り検査:冷却を管理したうえで、定盤の上で平面度を測ります。
- 生産開始時のキャビティ釣り合い確認:全キャビティをサンプリングして測り、狂い始めた一つを量産前に見つけます。食品接触用途では材料の適合宣言とロット記録を日本語で整え、お客様の監査書類としてもお出しできます。
アプリケーション
- 食品包装:惣菜容器、乳製品のタブ、ソースカップ、薄肉トレー、フタ、IML 装飾の容器
- 使い捨て食器:カップ、ボウル、カトラリー、仕出し・イベント向けに重ねて使う皿とトレー
- 産業包装:塗料トレー、薄肉ペール、部品トレー、保護用インサート
- 消費財:化粧品ジャー、家庭用容器、収納ボックス、ペットフードの計量スプーンとフタ
- 医療・検査:サンプルカップ、検体容器、試薬トレー、診断カートリッジ
- 通信・電子:薄肉ハウジング、カバー、電池ケース、コネクタ本体
- 小売・EC:クラムシェル、透明カップとフタ、ディスプレイ包装、店頭用の容器
- 農業・園芸:育苗トレー、播種セル、薄肉ポット、灌漑部品
FHY Precisionを選ぶ理由
高速設備:応答の速いサーボ射出が 1秒未満で薄い断面に行き渡らせます。0.5mm の壁を実験室の試作ではなく、量産の現場で成立させる設備です。
シーケンシャルバルブゲート:ゲートを決めた順に開閉し、複数キャビティやファミリー型の釣り合いを保ち、ウェルドラインを設計で許せる位置へ誘導します。
重量による工程管理:キャビティごとの部品重量を毎時間追い、薄肉の狂いを最も敏感に捉えます。不良が積み上がる前に手を打てます。
IML を社内で完結:ラベルの保持、ロボットとの接続、見当合わせまで揃え、後貼りラインなしでフルカラーの包装をつくります。
食品グレードの生産規律:専用の清浄ロット、管理された再生材、材料申告、ロット追跡を食品接触部品に適用します。
反りを設計で抑える:重ねる、入れ子にする、シールする平坦部品のために、冷却配管、ゲート釣り合い、離型の手順を組み立てます。
試作から量産への道筋:単キャビティ金型で 1,000個の段階に形状・積み重ね・IML フィルムを確かめてから、多数個取りへ進めます。
率直な金型のご提案:数量が多数個取りの鋼型に見合わないとき、あるいは設計変更でサイクルを大きく縮められるときは、その旨を先にお伝えします。
よくある質問
1. 薄肉射出成形は、どこからを指しますか。
業界では肉厚 1.0mm 以下を薄肉と呼び、本格的な薄肉は 0.5~0.8mm の領域を指します。難しさは流動にあります。薄い断面は数秒で固まるため、キャビティを 1秒未満で満たさなければなりません。高速射出、バルブゲート、厳しい工程管理が揃って初めて成立し、図面の寸法が「薄い」だけでは足りません。
2. 薄肉部品に向く材料はどれですか。
PP と PE が主力です。流れが速く、条件の許容幅が広く、食品接触グレードがあり、価格も手頃です。PS・HIPS は透明性を、PET はバリア性を足します。PC/ABS や PA のグレードは電子・自動車の薄肉を担いますが、条件の幅は狭くなります。用途がポリオレフィンで足りるなら、生産は安定しサイクルあたりの費用も下がります。
3. 薄肉成形のサイクルは、どこまで速くなりますか。
標準的なところで 8~15秒です。部品の大きさ、肉厚、取り数で前後します。充填そのものは 1秒未満で、残りは冷却と突き出しに費やされます。薄肉の経済性は「サイクルの速さ × 取り数」で決まり、10秒・8個取りなら、平均 1.25秒ごとに 1個が上がる計算です。
4. 薄肉部品が反るのは、なぜですか。
原因は収縮の差です。高速充填による配向、ゲートの不釣り合い、冷却のむら、残留応力が重なり、場所ごとに縮み方が変わります。対策は、釣り合いを取ったシーケンシャルゲート、冷却配管の最適化、離型温度の管理、必要なら成形後数時間の治具保持です。トレーとフタは管理冷却の後で平面度を検証します。
5. IML とは何ですか。どのような場合に向きますか。
あらかじめ印刷したフィルムを金型へ置き、成形中に樹脂と接着させる方式です。フルカラーで洗浄に強く、後からラベルを貼る工程が要りません。加飾の品質が重視され、数量がラベル用の治具やロボットに見合い、貼り付け工程をラインから省きたい場合に向きます。少量や単純な図柄なら、印刷やスリーブの方が安上がりです。
6. 金型の取り数は、どう決めればよいですか。
数量とご予算で選びます。パイロットやライン試験は単キャビティ、量産は食品包装で 4~8個取り、小さなキャップやフタならさらに多くします。ファミリー型は容器とフタを一サイクルで成形して機械時間を節約しますが、釣り合いは難しくなります。当方は年間数量とプレスの空き状況から取り数を決め、単に最大数は狙いません。
7. 薄肉部品の公差は、どの程度保てますか。
一般寸法で ±0.1mm、リム、スタックリング、フタとの合わせ部などの位置決め箇所では ±0.05mm が目安です。ただし薄肉の公差は機械精度より工程に左右されます。部品重量とキャビティの釣り合いが効くため、キャビティごとの重量を毎時間追い、段取り替えのたびに全キャビティを確かめます。
8. 薄肉部品の最小ロットはどのくらいですか。
量産は鋼金型で通常 5,000個からです。単キャビティのパイロット金型なら 1,000個から対応し、お客様の充填ラインでの試運転、IML フィルムの検証、店頭用サンプルづくりに使われます。お支払いと納品の条件はご注文時に別途すり合わせ、輸出書類の作成は当方で引き受けます。
9. 包装用以外のエンジニアリング材料でも薄肉にできますか。
できます。通信ハウジング、電池ケース、自動車のクリップには PC/ABS や PA6 の薄肉グレードを使います。高速充填、バルブゲート、均一肉厚という考え方は同じですが、エンジニアリング材料は乾燥と温度の管理が厳しく、サイクルあたりの費用も上がります。形状ごとに可否を確認してご案内します。
10. リブのある薄肉部品のヒケは、どう防ぎますか。
リブは肉厚の 50% 以下に抑え、全面に抜き勾配を付けます。壁とほぼ同じ速さで冷えるため、ヒケが表面に浮かびません。外観面の裏側に太いリブを回すのは薄肉でありがちな失敗で、必ず表に響きます。DFM レビューでは、向かい合う面とすべてのリブを突き合わせて確認します。
11. 薄肉成形のショートショットは、なぜ起き、どう直しますか。
樹脂の先端が最後の充填点に届く前に固まると起こります。射出速度の不足、金型温度の低さ、流れを奪う厚い箇所、空気を逃がせない排気不足が主な原因です。速度を上げ、材料の許す範囲で金型温度を上げ、ゲートの釣り合いを取り直し、排気を増やし、厚い箇所を設計で除きます。どこで充填が止まったかという模様を見れば、原因はおおよそ絞り込めます。
12. 薄肉金型のリードタイムは、どのくらい見込めばよいですか。
単キャビティのパイロット金型が 3~4週間、バルブゲート付きホットランナーの量産金型が 5~7週間、ロボット接続を含む IML 金型も 5~7週間です。試し打ち、キャビティ釣り合いの確認、基準サンプルのご承認に約 1週間を足して量産解放となります。量産金型の保管と保守は当方が担い、生産を終えた後も図面と成形条件の記録を残して再発注に備えます。
13. 薄肉成形には、どのくらいの射出速度と圧力が要りますか。
通常の成形を大きく上回ります。標準機が 100~200mm/s で射出するのに対し、薄肉では最低 500mm/s、多くは 700mm/s 以上、射出圧は 2,000 bar 超が必要です。理由は固化との競走で、薄い壁が固まる前に 0.3~0.5秒でキャビティ全体を満たさなければなりません。アキュームレータ付き油圧または高出力サーボ、低慣性の駆動、ミリ秒単位で速度を刻む位置制御射出が要り、圧力と時間だけの機械では再現よく薄肉を充填できません。
14. 薄肉金型には、どのくらいの型締力が要りますか。
投影面積あたりで通常成形より大きく、おおむね 1cm² あたり 0.5~0.7トン(通常部品は 0.3~0.5トン)です。高い射出圧が広い有効面積を押すためです。型締力が足りないとパーティング面にバリが出ますが、原因がトン数にあるのに金型のせいと誤られがちです。多数個取りは経済性に有利で(包装では 16~128個取りも一般的)、どのキャビティも均一に満たす必要があります。スタック型なら、大きなプレスに替えずに同じ機械で生産量を倍にできます。
15. 薄肉金型の排気は、何が違いますか。
重要性も範囲も増します。高速射出は通常より速く空気を抱え込むため、薄肉金型には標準型の少なくとも 2倍の排気が必要です。流れの末端ごとに 0.015~0.025mm の排気溝、外周の排気、微小な平坦部を付けた突き出しピンを設けます。閉じ込めたガスは高速で圧縮されて局所温度を急上昇させ、ガス焼け(ディーゼル現象)や充填不足を招きます。超薄肉では真空排気も使います。安定して回る金型と、バリ・焼けを繰り返す金型を分けるのは、こうした排気設計の細部です。
16. 薄肉部品を変形させずに突き出すには?
小さな突き出しピンは、薄くて熱い壁を突いて応力白化を起こします。そのため薄肉金型では、ピンよりストリッパープレート方式とエア併用の突き出しを選びます。突き出し時の部品は熱く剛性が乏しいので、力を面全体へ分散させ、たわませずに離す必要があります。0.5~1° 以上の抜き勾配が引きずり痕を防ぎます。これは金型の設計判断であって、工程で取り繕う話ではありません。今の金型が 0.5mm の壁をピンで突き出しているなら白化と変形は避けられず、次期金型でストリッパー構成へ改めることをお勧めします。