オーバーモールドと 2 色成形

最初のプラスチックの上に、2 つ目のプラスチックを成形する

オーバーモールドは、最初のプラスチックの上に 2 つ目のプラスチックを成形し、1 つの部品が 2 つの材料でできるようにする工程です。歯ブラシやコードレスドリルの、軟らかくゴムのようなグリップは、この方法でつくられています。接着剤や組立が不要になり、2 つの層は通常の使用ではがれません。

写真：Swoolverton, CC BY-SA 3.0, 提供： Wikimedia Commons

2 色成形・1 回の型サイクルを 3 つのパネルで、完成品とともに丸数字は下のステップに対応しています。パネル 1〜3 は、1 サイクルのあいだの同じ金型を示し、パネル 4 は完成品を拡大したものです。

しくみ

1 ショット目。 1 台の射出ユニットが、硬いプラスチックでキャビティ A を満たします。これで、基材と呼ばれる硬い土台の部品ができます。
開いて回転する。 金型が開き、基材を保持した側が 180° 回転します。基材は、グリップが付く場所に余分なスペースのあるキャビティ B に向き合います。
2 ショット目。 金型が閉じ、2 台目の射出ユニットが、その余分なスペースを軟らかいプラスチックで満たします。多くは TPE(熱可塑性エラストマー、溶かせるゴム状のプラスチック)です。熱い樹脂は基材の表面と融合します。同時に、キャビティ A では次の基材が成形されます。
取り出す。 金型が開き、完成品が押し出されます。以降は、サイクルのたびに、2 つの材料でできた完成品が 1 個ずつ出てきます。

結合は 2 つのプラスチックが溶けて混ざり合うことで生まれるので、相性のよい組み合わせでしか成り立ちません。そうでなければ、設計者は穴や溝を加えて、軟らかい材料が機械的に食いつくようにします。

2 つのバリエーションも、同じ考え方を使います。2 つの型を使うオーバーモールドは同じ仕組みですが、ロボットやオペレーターが基材を 1 つ目の型から 2 つ目の型へ移します。インサート成形は、1 ショット目の代わりに、金属部品(ねじ付きインサート、ブレード、電気接点)を型にセットします。

材料: 硬質プラスチック(ポリプロピレン、ABS、ポリカーボネート、ナイロン)と、軟らかい TPE やシリコーンの組み合わせ。または同じプラスチックの 2 色。インサートは真ちゅうや鋼が多い
代表的な部品: 歯ブラシの柄、電動工具のグリップ、2 色のボタンやキー、シール一体型のハウジング
部品サイズ: 主に小〜中型で、数グラムから数キログラム
精度: 射出成形と同じ:硬い部分で通常約 ±0.05〜±0.1 mm。軟らかい層はそれより緩い
表面仕上げ: 成形したままで、光沢または凹凸がある。軟らかい部分は滑りにくい手触り
向いているロット数: 2 色成形:数万から数百万個。2 つの型または手作業での装填:より少量にも対応
金型・設備コスト: 1 つの材料より高い:型が複雑で、数万ドル以上になることも多く、機械には 2 つの射出ユニットと回転するプラテンが必要
速度: 1 サイクルで完成品 1 個、通常約 20〜60 秒