金型とは？その種類と樹脂成型における重要性

ものづくりプレス

2024-08-15

金型の重要性とは樹脂の射出成形を行う際には、金型の設計が非常に重要です。成形品は金型の形状通りに仕上がるため、高い精度で金型を作成する必要があります。金型はマシニングセンタなどの精密加工機で金属を精巧に加工して作られます。さらに、金型の材質選びも非常に重要です。

射出成形では、圧力をかけながら加熱した樹脂を流し込むため、金型には高い耐熱性や耐久性が求められます。また、部品やパーツを量産する場合、金型を何度も使用するため、耐摩耗性も必須です。したがって、金型には合金工具鋼や高速度工具鋼、超硬合金、セラミックなど、優れた機械的特性を持つ金属素材が使用されます。また、金型にはいくつかの種類があり、成形品に応じて最適なものを選ぶことが重要です。

金型の種類

◎2プレート金型

2プレート金型とは、文字通り2つの型板を組み合わせた金型のことです。最もシンプルで広く使用されるタイプの金型です。たい焼き器をイメージすると分かりやすいでしょう。 2枚の鯛型プレートに生地を流し込み、プレートを閉じることで1つのたい焼きを作るように、2プレート金型も同様の原理で動作します。 2プレート金型は「固定側型板」と「可動側型板」の2つの型板から成り立っています。

◎固定側型板

固定側型板は射出成形機の固定側取付板に取り付けられる型板で、「キャビ側」や「雌型」とも呼ばれます。この型板は動かず、成形品の外側や表面を形成します。

◎可動側型板

可動側型板は射出成形機の可動側取付板に取り付けられる型板で、「コア側」や「雄型」とも呼ばれます。この型板は固定側型板と合わさって型締めを行い、樹脂を流し込んで成形します。一般的に、射出成形機の可動側取付板には成形品を金型から押し出すためのエジェクタープレート（上下）が取り付けられ、突き出し動作を行うためのスペースを確保するスペーサーブロックも設置され、その上に可動側型板が取り付けられます。

◎3プレート金型

3プレート金型とは、固定側型板と可動側型板に加えて「ランナーストリッパープレート」というプレートを使用した金型のことです。射出成形を行うと、成形品の周りにランナーという不要な部分が残ります。ランナーストリッパープレートを使用することで、このランナーを成形品から除去することができます。

◎ランナーストリッパープレート

2プレート金型では固定側取付板の上に固定側型板を取り付けますが、3プレート金型では、固定側取付板の上にまずランナーストリッパープレートを設置し、その上に固定側型板を取り付けます。

◎コア

コアとは射出成形機の可動側を指し、「雄型」とも呼ばれます。可動側型板を「コア側」と呼ぶのは、射出成形機の可動側をコアと呼ぶためです。コア側の金型は凸形状になっており、製品の裏側を成形します。

◎キャビティー

キャビティーとは射出成形機の固定側を指し、「雌型」とも呼ばれます。キャビティー側の金型は凹形状になっており、製品の表側を成形します。