モールドとは？金型との違いと用途を徹底解説

ものづくりプレス

2024-10-17

モールド（mold）は、金型の一種で、主にプラスチック用の成形に使用されます。特に射出成形において用いられる金型として有名で、雄型（コア）と雌型（キャビティ）の2つのパーツで構成されています。この射出成形のプロセスでは、加熱して溶かした樹脂をモールドの内部に圧入し、冷却して固めることで製品を形成します。モールドを使った製品の例として、スマートフォンのケースや家電の外装部品、日用品のプラスチック製品などが挙げられます。
また、モールドはプラスチックだけでなく、金属を扱う鋳造やダイカストの工程にも使用されます。これらのプロセスでは、溶融金属をモールドの中に流し込み、固まった後に形状を得ます。自動車のエンジン部品やアルミフレーム、家電の金属部品もこの方法で作られます。
さらに、モールドは圧縮成形や粉末成形のための金型としても活躍しています。圧縮成形では、材料をモールドの中で圧力をかけて形状を作り、粉末成形では金属粉や樹脂粉を圧縮して固めて部品を形成します。これにより、耐久性の高い部品や特殊な形状が求められる製品を作ることができます。モールドは幅広い分野で使用され、現代の製造業には欠かせない重要な技術です。

金型とは

金型は、工業製品の大量生産を可能にするための成形ツールであり、プレス加工や鍛造、鋳造などのさまざまな製造方法で使われます。金型の最大の特長は、その精度の高さにあります。特に、自動車部品や電子機器などの精密部品を製造する際には、ミクロン単位の高精度が要求されます。これは、金型の精度が製品の品質に直接影響を与えるためです。高精度な金型を使うことで、部品同士の誤差を最小限に抑え、製品の信頼性を高めることができます。

金型は「生産工学の王」とも称され、その歴史は製造業の進化と共に歩んできました。日本の製造業が世界に誇る技術力の一つが、この金型技術であり、特に高度な精密加工技術においては世界トップクラスの評価を得ています。金型がなければ、私たちの日常で使われる多くの製品が製造できなくなります。例えば、自動車のボディ部品、航空機の精密部品、家電製品の外装部品、さらにはスマートフォンやパソコンのケースなども、金型がなければ大量生産ができないものです。

金型の設計情報は、CAD（コンピュータ支援設計）を使用してデジタル化され、CNC（コンピュータ数値制御）マシンによる高精度加工が行われます。このデジタル技術の発展により、金型の設計・製造プロセスはますます高度化し、短期間で高品質の金型が作られるようになりました。金型技術の進化は、日本の製造業の基盤を支えている重要な要素です。

金型とモールドの違い

金型とモールドの違いは、使用される成形方式と素材にあります。金型は、広義にはさまざまな成形方法に対応するツールを指しますが、その中でも特に「ダイ（Die）」と「モールド（Mold）」という2つの主要な種類があります。

「ダイ（Die）」は、金属のプレス加工や鍛造に使われる金型です。これは開放型の金型で、成形する材料を直接「押し付けて」形を作る方式です。例えば、自動車のドアパネルやエンジン部品などは、ダイを使って作られます。プレス機によって金属板を高圧でプレスし、精密な形状に加工されます。通常、ダイの下型を「ダイ」と呼び、上型を「パンチ」と呼ぶことが一般的です。

一方、「モールド（Mold）」は、金属や樹脂を流し込んで成形する密閉型の金型です。射出成形やダイカストで使用され、製品が金型の中で冷却されて固まることで、複雑な形状の部品が作られます。例えば、家電や日用品のプラスチック部品はモールドを使って射出成形されます。また、モールドは液状の金属を流し込むダイカストや鋳造にも使用され、自動車部品や精密機器の金属部品が作られます。

「ダイ」は金属加工に、「モールド」は樹脂や金属の成形に使用されるため、用途や加工方法によって使い分けられることが多いですが、現場やメーカーによっては用語が混在することもあります。そのため、具体的な用途や工程に応じて、適切な金型を選ぶことが製品の品質を左右する重要なポイントとなります。

金型とモールドの将来の課題

現在、金型業界は、工業製品のモデルチェンジの頻度が高まる中で、製品のライフサイクルが短縮されているという課題に直面しています。これに伴い、製品のデザインや機能の変更に迅速に対応できる金型技術の開発が求められています。加えて、製造コストの削減と短納期対応も重要な課題となっています。

さらに、製品技術の進化に伴い、金型に要求される精度も向上しています。特に、ナノオーダー（10億分の1メートル）レベルの精度が求められる製品では、金型の製作にも極めて高度な加工技術が必要です。これは、半導体や医療機器、航空宇宙産業などの分野で特に顕著です。これらの分野では、金型の精度と品質が製品の性能に直接影響するため、製造業界全体で金型技術のさらなる進化が期待されています。

将来的には、AIやIoTを活用したスマート金型の導入が進むことで、製造プロセス全体の自動化が促進されると考えられています。これにより、金型の設計から製造、メンテナンスまでの全プロセスが一体化し、より効率的かつ高精度な製品作りが可能になるでしょう。

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