1．射出成形とは
樹脂の射出成形とは、ポリカーボネートなどの樹脂・プラスチックのペレットを熱して溶融させ、それを射出成形機内にセットした金型に一気に注入し、その後樹脂を冷却します。
その後温度が下がって金型の形に沿った形で固まった樹脂を取り出します。
これが樹脂の射出成形の一般的な方法です。
なお、樹脂射出成形は、ちょうどチョコレート作りに例えることができます。
①粒状のチョコレート（樹脂）を溶かして型（金型）に流し込みます。
②型（金型）に流し込んだチョコレート（樹脂）を冷やして固めます。
③冷やして固形したチョコレート（樹脂）を壊れないように取り出します。
以上のように、チョコレートを樹脂に、型を金型に置き換えて頂く事で大まかなイメージを掴んで頂けると思います。
樹脂を加工する方法としては、射出成形の他には切削がありますが、
この樹脂切削は単品の加工には適している一方で、一つの加工品あたりの単価が
高くなるため量産向きではありません。
これに対し、樹脂射出成形は複雑な形状の製品を大量に生産することが
できることが特徴です。
従って、皆さんの身近にある家電製品や携帯電話、さらには工業的に
大量に使用されている樹脂製品はそのほとんどが射出成形によって製作されているといっても過言ではないのです。
２．樹脂射出成形の基礎知識
樹脂の射出成形部品を作るためには、①材料 ②金型 ③成形機械 の３つの要素が必要です。
この３つの要素を組み合わせることで、樹脂成形品の大きさ・形・色等といった
見た目の違いから、熱特性・電気的特性・耐薬品特性などの特性・性質の違い、
さらには大量・少量といった数量や加工法の違いまで、
無限に近い可能性を持たせる事が出来ます。
それでは、樹脂の特性についてもう少し詳しく見ていきましょう。
３．品質を左右する、樹脂の収縮について
さてここからは、樹脂射出成形品を取り扱うにあたって知っておかなければならない、
樹脂の収縮について見ていきましょう。
樹脂の収縮は、樹脂が溶けている状態から冷えて固まる際に発生します。
樹脂射出成形においては、金型に流し込まれた樹脂が冷却されて固まる段階において体積が収縮するのです。
この樹脂が収縮する度合いを数値で表したものを『成形収縮率』と呼んでいます。
この『成形収縮率』を科学的・経験的に正確に把握していれば、金型の寸法を収縮する分だけ大きく製作しておく事で狙い通りの樹脂部品を作る事ができます。
そうすることで、射出成形後の寸法を調整する余計な時間（コスト）をかけずに済むことになります。
なお、『成形収縮率』は樹脂種類のみならず、様々な要素から影響を受けます。
その要素とは下記の通りです。
・材料素材 （製造メーカー、グレードなど）
・材料添加物 （ガラス・カーボン繊維入り等 ＜ ナチュラル材）
・ゲート形状 （サイド ＜ サブマリン ＜ ピン等）
・肉厚 （薄い ＜ 厚い）
・金型温度 （低い ＜ 高い）
・保圧数、保圧タイマ （低い・短い ＜ 高い・長い）
※「＜」は収縮率の高さを表わす。
実際には、上記の要素を総合的に検討し、金型設計の為の『成形収縮率』を導き出します。
４．樹脂射出成形におけるコストダウン設計のポイント
これまで述べてきたように、樹脂はその素材や形状などの条件によって
収縮率が変化するので、設計する形状によっては設計どおりの製品を
作ることができなかったり、
歩留まりが悪くなったりしてコストアップに繋がることがあります。
従って、この「樹脂が収縮する」という特性をよく理解した上で機構設計を行うことが、
コストダウンへの第一歩となるのです。
例えば、材料の厚みが均一でない場合は、その製品の場所によって樹脂の収縮率が変化するのでヒケとよばれる不具合が発生します。
そのような場合は設計段階から形状を変更するか、
あるいはヒケを最小限に抑えるための対策を施すことで劇的に歩留まりを向上させることができたり、といったケースがあります。
