モルダー加工

モルダー加工とは、金型(モールド)を用いて材料を所定の形状に成形する加工方法の総称です。樹脂(プラスチック)やゴム、金属粉末などを対象に、加熱・加圧・冷却といった工程を通じて形状を作り込みます。寸法精度と再現性に優れ、同一形状の量産に強いことから、自動車、家電、医療機器など幅広い製造業で採用されています。

モルダー加工で扱われる代表的な成形方法

「モルダー加工」は現場で広く使われる呼び方で、実際には複数の成形方式を含みます。製品形状、材料、数量、要求品質に応じて方式を選定します。

  • 射出成形:溶融樹脂を金型に射出し、冷却して成形する方式(量産向き)
  • 圧縮成形:材料を金型内で加圧して形状を作る方式(ゴムや熱硬化性樹脂で多い)
  • トランスファー成形:材料を加圧して金型キャビティへ移送し成形する方式(封止などに利用)
  • ブロー成形:樹脂を膨らませて中空形状を作る方式(ボトルやタンクなど)
  • 粉末冶金の金型成形:金属粉末を圧縮して成形し、その後焼結する方式(機械部品に利用)

モルダー加工の基本プロセス

モルダー加工は方式により細部が異なりますが、基本は「材料を金型に入れ、金型内で形状を作り、取り出す」という流れです。ここでは共通要素として整理します。

  1. 材料準備:材料の乾燥、配合、計量を行い、成形条件に適した状態にする
  2. 金型への充填:材料を金型に投入、または射出・移送してキャビティを満たす
  3. 加熱・加圧:材料を流動または塑性変形させ、形状を転写する
  4. 冷却または硬化:冷却で固化させる、または化学反応で硬化させる
  5. 離型・取り出し:金型を開いて製品を取り出し、必要に応じてゲートカットやバリ取りを行う
  6. 検査・仕上げ:寸法、外観、機能を確認し、後工程(塗装、印刷、組立)へつなぐ

モルダー加工のメリット

モルダー加工が多くの現場で選ばれるのは、量産性と品質安定性を両立しやすいからです。

  • 寸法精度と形状再現性が高く、品質を標準化しやすい
  • 同一形状を大量生産でき、1個あたりコストを下げやすい
  • 複雑形状や薄肉形状でも、金型設計により一体成形しやすい
  • 樹脂、ゴム、金属粉末など材料の選択肢が広い
  • インサート成形などで、部品点数削減や組立工数削減につながる

モルダー加工のデメリットと注意点

一方で、金型を使う工程ならではの課題もあります。導入前にコストとリードタイム、運用体制を確認することが重要です。

  • 金型費が発生し、初期投資が大きくなりやすい
  • 金型製作と条件出しに時間がかかり、立ち上げ期間が必要
  • 設計変更があると金型修正が必要になり、費用・納期に影響する
  • 成形条件や材料ロット差により、反り、ヒケ、ショート、バリなどの不良が起こる場合がある
  • 金型の摩耗・汚れにより品質が変動するため、保全が欠かせない

品質を左右する重要ポイント

モルダー加工で狙い通りの品質を得るには、設備・金型・材料・条件のバランス設計が必要です。

  • 金型設計:ゲート位置、冷却回路、ベント設計、離型勾配の最適化
  • 材料管理:乾燥条件、含水率、ロット差の把握
  • 成形条件:温度、圧力、速度、保圧、冷却時間の最適化
  • 工程設計:後工程(バリ取り、塗装、印刷、組立)まで含めた一貫設計

主な応用分野

モルダー加工は、樹脂・ゴム・金属系を問わず、多くの産業分野で利用されています。

  • 自動車:内装部品、コネクタ、シール部品、軽量化部材
  • 家電・精密機器:筐体、操作部品、機構部品
  • 医療機器:ディスポ部材、ケース、機構部品(用途に応じた材料選定が重要)
  • 産業機械:ギア、カバー、絶縁部品、治具
  • 玩具・日用品:外装部品、成形雑貨

導入・外注時の選定ポイント

モルダー加工を導入または外注する際は、製品要件と生産計画を踏まえ、初期費用だけでなく運用まで含めて評価することが重要です。

  1. 予定数量と量産期間:金型投資の回収見込みを立てる
  2. 要求品質:寸法公差、外観、耐熱性、耐薬品性などを明確化する
  3. 材料と成形方式:材料特性と製品形状に合う方式を選ぶ
  4. 金型設計力と保全体制:不良率と安定稼働に直結する
  5. 条件出しと品質保証:検査方法、工程能力、トレーサビリティの確認

まとめ

モルダー加工は、金型を用いて材料を成形し、高い再現性と量産性を実現する加工技術です。射出成形や圧縮成形など複数の方式を含み、樹脂・ゴム・金属系まで幅広い材料に対応します。初期投資や立ち上げ工数といった課題はあるものの、品質安定とコスト最適化を両立しやすく、製造業における重要な生産手段として活用されています。

よくある質問(Q&A)

Q1. モルダー加工と射出成形は同じ意味ですか?

射出成形はモルダー加工に含まれる代表的な方式の一つです。モルダー加工は、金型を用いる成形全般を指す広い表現として使われることが多く、圧縮成形やブロー成形なども含む場合があります。

Q2. モルダー加工が向いているのは少量生産ですか、それとも量産ですか?

一般的には量産向きです。金型費がかかるため、数量が増えるほど1個あたりのコストを下げやすい一方、少量の場合は切削加工や3Dプリントなど別工法が有利になることがあります。

Q3. モルダー加工で起こりやすい不良には何がありますか?

反り、ヒケ、ショートショット、バリ、ウェルドライン、焼けなどが代表的です。金型設計、材料管理、成形条件の最適化により発生リスクを抑えられます。

Q4. 金型の寿命やメンテナンスはどの程度重要ですか?

非常に重要です。金型の摩耗や汚れは寸法変動や外観不良につながるため、定期的な清掃・点検・補修が品質安定の鍵になります。量産では保全計画まで含めた運用設計が推奨されます。

Q5. 外注する場合、見積もり時に伝えるべき情報は何ですか?

製品図面、材質、要求公差、外観基準、予定数量、使用環境、必要な検査内容を整理して伝えることが重要です。これにより、成形方式や金型仕様、検査体制を含めた現実的な提案を受けやすくなります。

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