射出成形(射出成型)とは？特徴・加工法・使用例を解説

プラスチック製品の多くは、「射出成形（射出成型）」という加工方法によって作られています。
私たちが日常的に使う自動車部品、家電筐体、精密機器のカバーなど、
多くの製品がこの工法で大量生産されています。

本記事では、射出成形の基本原理から、使用される材料、製造工程、メリット・デメリット、
そして実際の使用例まで、わかりやすく解説します。

  

1、射出成形(射出成型)とは？

 

射出成形とは、溶かしたプラスチックを金型に高圧で流し込み、
冷却・固化させて製品を成形する加工方法です。

英語では「Injection Molding」と呼ばれ、熱可塑性樹脂や一部の熱硬化性樹脂に適用されます。

この方法は、大量生産に非常に向いており、精密な形状や薄肉製品も安定して作れるのが大きな特徴です。
家電、医療機器、自動車、精密部品など、幅広い分野で使用されています。

2、射出成形の基本原理

 

射出成形の原理は、シンプルに言えば次の3段階です。

1. 加熱・溶融：プラスチックペレット（粒状樹脂）を加熱し、ドロドロに溶かします。

2. 射出・充填：溶かした樹脂を高圧で金型に流し込みます。

3. 冷却・離型：金型内で冷却し、固まった製品を取り出します。

この一連の工程が数十秒〜数分のサイクルで繰り返されることで、
寸法精度が高く、均一な品質の製品を短時間で大量に生産することが可能です。

3、射出成形機の構造と役割

 

射出成形機は大きく「射出ユニット」と「型締ユニット」の2つで構成されます。

• 射出ユニット：樹脂を加熱して溶かし、スクリューの押し出し力で金型に射出します。

• 型締ユニット：金型を強力に閉じて、樹脂が漏れないよう保持。冷却後、金型を開き成形品を取り出します。

また、金型も重要な要素です。
金型には「キャビティ（製品の形）」と「ランナー（樹脂の通り道）」が設けられており、
成形品質を大きく左右します。

精度の高い金型設計と温度管理が、成形品質の安定には欠かせません。

 

 

4、射出成形に使用される代表的な材料

 

射出成形で使用される樹脂には、主に熱可塑性樹脂が使われます。
以下のような種類が代表的です。

• ABS樹脂：耐衝撃性と加工性に優れ、家電や自動車内装に使用。

• ポリカーボネート（PC）：透明性と耐熱性に優れ、ヘルメットや照明カバーなどに使用。

• ポリプロピレン（PP）：軽量で耐薬品性が高く、食品容器や自動車部品に利用。

• ナイロン（PA）：機械的強度に優れ、ギアやベアリング部品に使用。

• POM（ポリアセタール）：耐摩耗性・寸法安定性に優れ、精密機構部品に使用。

これらの材料は、成形条件（温度、圧力、冷却速度）によって仕上がりが大きく変わります。
そのため、樹脂の選定と条件設定は経験と技術が求められる重要工程です。

 

 

5、射出成形の加工工程

 

射出成形の基本工程は以下の通りです。

1. 材料の投入：ホッパーからペレット状の樹脂をスクリュー部に投入。

2. 加熱・可塑化：バレル（加熱筒）内で樹脂を溶かし、均一な粘度に調整。

3. 射出：スクリューの前進によって、溶融樹脂を金型に高圧で注入。

4. 保圧：金型内で樹脂の収縮を補正し、寸法精度を確保。

5. 冷却：金型を冷やして樹脂を固化。

6. 離型・取出し：金型を開いて成形品を取り出す。

これらは自動制御されており、1サイクルあたり数十秒〜数分で繰り返されます。
短時間で高精度な製品を連続生産できることが、射出成形の最大の強みです。

 

6、射出成形の主な特徴とメリット

 

射出成形には、次のような利点があります。

• 大量生産に最適：1つの金型で何千〜何万個もの製品を連続生産可能。

• 高精度な形状が可能：微細な溝や薄肉部品も高い再現性で成形できる。

• 材料ロスが少ない：樹脂の使用効率が高く、環境負荷を抑制。

• 多様なデザイン対応：色付けや表面処理など、多彩な意匠性が実現可能。

• 自動化に適する：一度条件を設定すれば、安定的に自動成形できる。

こうした特長から、精密機械部品や外装部品など、品質が求められる産業用途でも広く利用されています。

 

7、射出成形のデメリット・注意点

 

一方で、射出成形には次のような課題もあります。

• 金型製作コストが高い：初期投資として数十万〜数百万円が必要。

• 設計変更が難しい：金型完成後の形状修正は時間と費用がかかる。

• 樹脂の選定がシビア：材料によって成形条件が大きく異なる。

• ガス焼けやヒケなどの不良が発生しやすい：成形条件や金型設計の最適化が必須。

そのため、量産前の試作や金型調整が非常に重要です。
経験豊富な技術者による条件出しと品質管理が、安定生産の鍵を握ります。

8、射出成形品の代表的な使用例

 

射出成形は、以下のような幅広い分野で利用されています。

• 自動車部品：バンパー、インパネ、ドアハンドル、ギアなど

• 家電製品：テレビ筐体、冷蔵庫の内装部品、リモコンカバー

• OA機器：プリンタ部品、キーボードキー、コネクタ類

• 医療機器：シリンジ部品、容器、カバー類

• 日用品・雑貨：洗剤ボトル、収納ケース、玩具など

これらはいずれも寸法精度・外観品質・生産効率が求められるため、
射出成形が最も適した工法とされています。

9、射出成形と他の成形方法の違い

 

射出成形と似た加工法には、真空成形・圧空成形・押出成形などがあります。
しかし、それぞれに特徴があります。

• 真空成形：加熱した板材を真空吸引で金型に密着させる。薄肉・大型製品向き。

• 圧空成形：真空と圧力の両方で成形する。成形精度が高い。

• 押出成形：連続的に樹脂を押し出してパイプやシートを作る。連続製造向き。

• 射出成形：溶融樹脂を金型に射出し、立体形状を高精度に成形する。

つまり射出成形は、高精度で複雑な立体形状を大量生産できる唯一の方法といえます。

 

 

10、まとめ

 

木成ゴム株式会社では、射出成形（射出成型）による高精度プラスチック部品の製作を承っております。
多様な熱可塑性樹脂（ABS・PC・POMなど）に対応し、試作から量産まで一貫してサポートいたします。

射出成形による部品製作・試作・材質選定でお困りの際は、ぜひ木成ゴム株式会社までお気軽にご相談ください。
専門技術者が最適な成形条件と材料提案を行い、お客様の製品づくりを全力でサポートいたします。