さまざまなプラスチックの加工方法：これってどうやって作るの？プラスチック製品のつくりかた⑤

一口に「プラスチックを加工する」と言っても、さまざまな加工方法があります。その製品の数量や形状、使用環境など、さまざまな条件から最適な加工方法を選択することが大切です。

プラスチックの加工方法については大きく「3Dプリンター」「切削」「型」の3つに大別することができます。

3Dプリンターにもいろいろな造形方法がありますが、一般的なのは熱可塑性樹脂のフィラメントやペレットを溶解して押し出し、一層ずつ重ねて造形します。切削とは、切削加工機を用いてプラスチックの塊から意図する形状に切り出していく方法です。

プラスチックの量産と言えば、やはり型での成形になりますが、型の場合、製品自体のコストは低くなる代わりに初期コストとして金型代が発生します。対して3Dプリンターや切削加工で製品を作った場合には製品単価は型に比べて高額になりますが、型代がかかりませんのでイニシャルコストを抑えることができます。

特に試作の初期段階では、修正はあって当たり前です。

型を修正するのは非常に手間がかかります。そのため、修正のことを考慮すると試作段階で型を作るのはリスクが高くなります。型を修正するよりは、3Dプリンターや切削加工で試作した方が修正や調整がしやすく、気軽に行えると言えるでしょう。

ただし、3Dプリンターや切削で試作を行い、量産で型を使う場合には製品設計に注意が必要です。3Dプリンターや切削で成立する形状が型ではうまく成形できない、または作ることができないということはよくあります。最終製品を型で成形するのであれば、試作の段階から型で成立する製品設計をすることが良い製品開発の一つの肝になります。

もちろん、必ずしも試作の段階から型を製作してはいけないというわけではありません。量産は型で成形・製作するのであれば、試作の段階でも型で成形をすることで、量産と全く同じ条件の製品を製作できます。試作品を検証する際に量産品の品質で検証することができるのです。このメリットは非常に大きく、実際に試作がある程度進んだ段階で型を立ち上げる場合も多々あります。

特に人の命に関わるような製品を作る場合は、試作がある程度進んだ段階で型を製作して量産と同じ条件で検証をすることが大切です。

いずれにしても、製品開発をするにあたりどの方法で試作を行うのか、最終製品はどの方法で行うのか、型を作る場合はどの段階で型を作るのかという判断が必要になります。

また、一口に型と言っても樹脂を成形する方法は射出成形や真空注型などさまざまな方法があります。製品開発においてはどのような成形方法で成形するかという判断も必要になります。

（次回につづく）

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