成形品の量産品質を安定させるには?
3つの設計思想で実現する方法
成形品の量産品質はなぜ安定しにくいのか?
プラスチック成形では、試作では良品ができても、量産では不良が増えることがあります。
その原因は以下のようなものです:
・成形条件(温度・圧力・冷却)の変動
・金型精度不足や摩耗
・樹脂流動の乱れやガス抜け不良
・材料ロット差によるばらつき
量産で品質を安定させるには、金型設計段階から「量産を見据えた設計思想」を取り入れることが不可欠です。
その原因は以下のようなものです:
・成形条件(温度・圧力・冷却)の変動
・金型精度不足や摩耗
・樹脂流動の乱れやガス抜け不良
・材料ロット差によるばらつき
量産で品質を安定させるには、金型設計段階から「量産を見据えた設計思想」を取り入れることが不可欠です。
設計思想① なぜフロントローディング設計が量産品質を安定させるのか?
フロントローディングとは、製品設計と金型設計を同時並行で進める手法です。
・見積段階から流動解析を実施し、樹脂の充填・ガス抜け・ウェルドライン位置を予測
・問題が見つかれば、量産前に金型構造や製品形状を修正
・設計変更を最小化し、立ち上げ時のトライ回数を削減
効果:完成品への手戻りを減らし、リードタイム短縮と量産時の品質安定を両立します。
設計思想② ±1μm精度の金型構造はどう品質安定につながるのか?
高精度の金型構造は、成形品の寸法安定性に直結します。
・恒温室(24±0.5℃)で加工し、熱膨張によるズレを防止
・μm単位の手仕上げにより、「ガスは抜けるが樹脂は入らない」構造を実現
・PEEK・LCP・COPなど難加工材に最適化したゲート・冷却設計
実績例:
・50枚の板ピンを累積公差0.002mmで組み立て
・成形品歩留まり98%以上を達成
効果:長寿命かつ安定した金型で、量産不良を大幅に削減できます。
・恒温室(24±0.5℃)で加工し、熱膨張によるズレを防止
・μm単位の手仕上げにより、「ガスは抜けるが樹脂は入らない」構造を実現
・PEEK・LCP・COPなど難加工材に最適化したゲート・冷却設計
実績例:
・50枚の板ピンを累積公差0.002mmで組み立て
・成形品歩留まり98%以上を達成
効果:長寿命かつ安定した金型で、量産不良を大幅に削減できます。
設計思想③ 工程管理システムはなぜ品質再現性に重要なのか?
金型は1,000点以上の部品で構成されることもあり、工程管理が複雑です。
そこで、工程管理をデジタルで一元化することが鍵となります。
自社開発の「Cycleon(サイクロン)」で作業負荷や進捗を可視化
・成形条件や改善履歴をデータ化し、再生産時に同一条件を再現可能
・多品種・一品モノでも量産レベルの品質を維持
効果:人依存を排除し、安定した品質を継続的に提供できます。
まとめ:量産品質を安定させる3つの鍵


1.フロントローディング設計で初期段階から品質を作り込む
2.±1μm精度の金型構造でばらつきを抑える
3.工程管理システムで条件を再現し、不良を防ぐ
この3つを実践することで、試作段階だけでなく、量産段階でも安定した品質と高歩留まりを実現できます。
よくある質問(FAQ)
Q. 成形品の量産品質が安定しない主な原因は何ですか?
A. 成形条件の変動、金型精度不足、樹脂流動やガス抜けの問題が代表的な原因です。
Q. 不良率を下げるにはどうすればいいですか?
A. フロントローディング設計で早期に不具合を潰し、±1μm精度の金型を製作し、工程管理で条件を再現することが効果的です。
Q. 狭山金型製作所の強みは何ですか?
A. ±1μm精度の金型加工技術と、設計から成形・工程管理まで一貫対応できる体制です。