2色成形とは?

2色成形(二色成形)とは

二色成形などの技術を使い、作られたパソコンやスマートフォン、リモコン、ボタン、キーホルダーが置かれた写真

わたしたちの生活には、パソコンやスマートフォン、リモコン、ボタン、キーホルダーなど数えきれないほどのさまざまな製品が登場します。存在が当たり前になっているリモコンやスマートフォンなども、一体どうやって作るのか、と聞かれたら返答に困るのではないでしょうか。

「成形」は製品を作る方法のうちの1つです。読んで字のごとく、「形を成す」ことを指していますが、これにはさまざまな種類があります。それらの成形方法の中で、多く使われているのが「射出成形」と呼ばれるものです。本記事では、射出成形の得意なことや、2種類の材料を射出成形し1つの製品にする「2色成形」という技術について取り上げます。

詳しい説明の前に2色成形について分かりやすく説明致します。
2色成形とは、異なる材料(樹脂や材料、別の色など)を一体化させる成形工法です。
パソコンであれば、光るキーボードでアルファベット部分が透明になり光を通すような素材になっていますが、そちらは「色のついたプラスチック」と「透明なプラスチック」を組み合わせたもので2色成形により作成された商品です。
2色成形の技術を使う事で、生産性が上がりコストダウンにつながります。次に詳しく説明してきます。

製品を成形する「射出成形」とは

製品を成形するには、さまざまな方法があります。例えば、プラスチックの棒やパイプのような連続した同じ形状のものは、ところてんのように型から押し出す「押出し成形」が適しています。プラスチックのシートやフィルムを作る際は、2つのロールを回転させて板状に押し出す「ロール成形」がふさわしいです。また、ペットボトルのように中が空洞のものを作るためには、溶けたプラスチックの筒に空気を入れて膨らます「ダイレクトブロー成形」といったものもあります。

材料をヒーターで熱し、金型に押し出し固める射出成形。二色成形でも用いられ生産性アップやコストダウンが見込める

そして、複雑な形の製品を作りたい場合は、注射器のようなもので溶かした材料を作りたい型へ押し出し、冷やして固める「射出成形」が適しています。成形のなかでもっとも多く使われているのが「射出成形」です。射出成形は、ほかの成形方法よりも成形の自由度が高いのが特徴です。作りたい型のことを「金型」といい、これはさまざまな形に対応できます。この金型は高価にはなりますが、生産のサイクルが早いため量産に適しており、大量生産の際は高い費用対効果を得やすくなっています。

2つの異なる材料を組み合わせ、1つの製品にする「2色成形(二色成形)」とは

2つの異なる材料を組み合わせ、1つのものとして成形するのを「2色成形(二色成形)」といい、2つの金型を回転や反転などをさせる工程が加わる事が大きな特徴です。

1つの材料を射出成形することを単色成形といいますが、2つの異なる材料を組み合わせ、1つのものとして成形するのを「2色成形(二色成形)」といいます。ダブルモールド(2つの金型)とも呼ばれています。例えば、以下のようなものを組み合わせることができます。

二色成形で使用される材料は各種プラスチックやブーツや靴底に使用される熱可塑性エラストマーや熱硬化性エラストマー、身の回りの様々なものに使用されているポリプロピレン、リコーダーや木管楽器や金管楽器にも使用されるポリアセタール、水道管のパイプに使用されるポリ塩化ビニルなど様々あります。
  • 各種プラスチック
  • 熱可塑性エラストマー
  • 熱硬化性エラストマー
  • ポリプロピレン
  • ポリアセタール
  • ポリ塩化ビニル

射出成形機には2本のノズル、シリンダーがあり、1次型、2次型へ順番に射出します。2つの材料を組み合わせるため、1次型へ射出した後、2次型へは180度の回転や反転、スライドをするような工程が加わるのが大きな特徴です。

二色成形の大まかな工程は、片方の金型に用意した1つめの材料を流し込み固めます。そして成形品を保持した状態で金型を回転させ、開始位置と反対の位置に置き、金型に別の材料を流し込み完成します。

2色成形では多機能なものでも1つの工程で作ることができるため、これまでは手作業だった組み立ての工程を大幅に削減し、生産性を高めるといったことも可能です。複雑な形の製品でも、不良品の率を下げることもできます。また、単色成形では必要ない箇所にも含めなければならなかった高機能な材料(特殊グレード)を、2色成形では必要な箇所に必要なだけ使うということも可能になり、コスト低減にもつながります。2つの材料を射出成形機で組み合わせるため、密着性が向上し、接着剤を使わなくて済むようになり、コストと環境面のどちらにおいても優れています

二色成形の性質を利用し、一部だけ光を通しているデザインのキーボードの画像

さらに、パーツの外観をアレンジすることで見栄えをよくすることも可能です。透明な樹脂と組み合わせることで、キーボードやリモコンのボタンのように、一部だけ光を通すような製品をつくることもできます。また、プリントでは文字や記号、その他でのデザインが時間がたつにつれかすれてしまう場合も、1次型で文字や記号、2次型で周囲を成形し、プリントから脱却することでかすれを防ぐことができます。1次型で成形したものを2次型で包み込むような設計にすれば、中身を封止できるため気密性を上げることも可能です。シーリング以外にも、組み合わせによっては衝撃を吸収したり、振動を減らすような効果を狙うこともできるでしょう。

二色成形についての知識がなく悩んでいる男性の写真

このように2色成形にはさまざまな利点がありますが、機械の操作方法や温度コントロール、金型の構造や流体力学、熱力学への理解、材料や品質の適切な管理方法や接着方法など、多岐にわたる知識が求められます。溶接できない、不良品が多々発生してしまう、表面が荒れてしまう、ということが起こりえるため、成形には専門的な知識が不可欠です。

大成プラスでは、長年に渡る2色成形の実績を活かし、ニーズに合わせた最良のご提案をさせて頂きます。
ぜひお気軽にご相談ください。

目次

2色成形についてどこよりも詳しくメリット、デメリット、相場価格などを発信していきます。
気になる点や記事にして欲しい議題がありましたら、お気軽にお問い合わせください。

2色成形とは、異なる2つの材料を組み合わせて、一つの部品として成形する技術です。
パソコンやスマートフォン、リモコン、ボタン、キーホルダーなどに利用されています。
2色成形を用いることで、手作業だった組み立ての工程を削減出来たり、見栄えを良くして高品質にすることができます。
大成プラスでは、長年に渡る2色成形の実績を活かし、経験豊富なスタッフがトータルサポートさせて頂きます。

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