シリコーンゴムと樹脂・金属との一体成形品と多色成形品を製造します

樹脂・金属との一体成形品と多色成形品

異素材とシリコーンゴムとの一体成形品とは、樹脂パーツや金属パーツを金型にインサートしてシリコーンゴムを流し込むことで強固に密着し一体化させる手法です。

シリコーンゴム自体の多色成形品とは、シリコーンゴムの色調や硬度をあと接着ではなく 金型に複数のシリコーンゴムパーツをインサートして、ベースになるシリコーンゴムを流し込んで焼き付け接着させる手法になります。

当社では、このインサート成形製法により、シリコーンゴムと「樹脂パーツ」「金属パーツ」との一体成形や、シリコーンゴム同士の「多色」「異硬度」の成形が可能で、それぞれのパーツを強固に密着されます。

シリコーンゴム同士の多色成形

シリコーンゴムの多色成形

 

部分的に色調が異なるシリコーンゴムの多色成形

例えば、一つのコンタクトラバー(接点ゴム)内のボタンキーによって色調を変えることが可能です。シリコーンゴムのカラー着色は多種多様に可能です。カラーの再現性は非常に高く、外観を厳しく管理される商品にも対応できます。希望のカラーにも調色できますので、意匠性に優れたゴム製品の製作が可能です。

シリコーンゴム多色成形 シリコーンゴム多色成形

部分的に硬度が異なるシリコーンゴムの多色成形

一つの製品内で異硬度のシリコーンゴムを組み合わせることで感触が違う風合いが演出できます。こちらも主にコンタクトラバー(接点ゴム)で採用されるケースが多いです。

実際に手で触るキーの部分は高硬度で、ボタンを押してON OFFさせるフィーリングを決定するベースゴム部分をキートップより低硬度にすることで、ボタンの触感は硬いにも関わらずボタンを押すフィーリングは軽いといった、同一製品内でゴム硬度を変えることで相反する機能・特性を持たせることが可能です。

また、シリコーンゴムを挿入して組み立てる商品で、挿入部分は抜けづらくするために硬いシリコーンゴムで構成して、残りの部分は伸び縮みさせたいので柔らかいシリコーンゴムにしたい場合などに 1つの商品内で硬度の柔硬をわけることも可能です。

シリコーンゴム二色成形
ベース部 軟硬度
シリコーンゴム二色成形
キートップ 高硬度
2色成形
球体部 軟硬度
硬度違いの2色成形
ネジ込み部 高硬度

シリコーンゴム同士の多色成形の設計・採用注意点

  1. 異硬度での多色成形の場合、ベース金型にインサートするシリコーンゴムパーツの硬度が低いと、ベース金型での成形時にインサート品がつぶれて変形してしまいます。少なくとも、硬度の関係は インサートパーツは硬度が高く、ベースシリコーンゴムは硬度低く であることが必要です。且つ、インサートパーツは硬度60°以上を推奨しています。
  2. インサートパーツを成形する金型とベース成形の金型で金型は都合2型必要になります。
  3. インサートパーツ、ベースがシリコーンゴム同士であれば、分子的に接合するため間にバインダーがなくとも接着力は非常に強固で、後に取れる・剥がれるという現象は起きません

インサート成形の手順

シリコーンゴム2色成形 予め別の専用金型にインサートする。異色・異硬度品のパーツを成形し作成する。
シリコーンゴム多色成形 別型で製作したインサートするパーツをベースになる金型にインサートし、その上に未加硫の材料を仕込み、約170℃の温度で加硫接着する。
シリコーンゴム多色成形 加硫接着が完成した製品。(バリは取り除いています)ベース部分はグレー色で、ボタン部分は多彩な色で配置されたデザイン性に富んだ商品になる。
シリコーンゴム多色成形 色を変えれば、幾通りにでもイメージが違う製品が作れます。オリジナリティーあふれる製品を企画できます。

シリコーンゴム樹脂」「シリコーンゴム金属」との一体成形品

シリコーンゴムと金属や樹脂との一体成形

シリコーンゴムと樹脂パーツや金属パーツなど、異素材との一体成形技術です。

基本製法はシリコーンゴム同士の多色成形と同じインサート成形になります。シリコーンゴムは非接着の特性から異素材との接着はとても困難です。異素材への表面改質処理や当社独自のプライマー技術と成形加硫技術で、シリコーンゴムと異素材との強固な接着を可能にしています。

シリコーンゴムと樹脂との一体成形品

 

シリコーンゴム樹脂一体成形

樹脂(硬質プラスチック・繊維)であれば、どんな樹脂でも一体成形が可能というわけではありません。

シリコーンゴム成形の金型内に樹脂をインサートするため、その樹脂自体の耐熱性が必要になります。また、耐熱性を有していても一般にスーパーエンプラと呼ばれる高性能プラスチックの一部は表面改質処理やプライマー処理を行っても、密着力が不十分になりやすく、シリコーンゴムとの一体成形に不向きな樹脂素材もあります。

シリコーンゴムと樹脂 の一体成形が可能な条件

樹脂の耐熱温度 130℃以上
樹脂の厚み 0.4t以上
樹脂サイズ 金型盤面にて最大500mmx500mm以内のサイズ
形状
  • 樹脂パーツをゴム成形金型へのインサート時に位置決めできる凹凸や穴があること。
  • 樹脂パーツをゴム成形金型で挟み込む必要がある場合、金型でパーツを押さえる”挟みシロ”か材料の”注入ゲート”を設置できる形状。
  • (注) 形状に関しましては、図面・3Dデータ等で確認させていただいてからとなりますので、あくまでも目安としてお考えください
素材
(過去の実績含)
PC・PET・PBT・6ナイロン・66ナイロン・アラミド・カーボン

(注) 適合素材でもメーカーやグレードによっては、接着異常やクラック等の不具合が生じる場合もありますので、実際の選定は事前にプレート等で耐熱性、接着性含めた評価をしてからの決定となります。

シリコーンゴムと金属との一体成形品

シリコーンゴムと金属の一体成形

金属素材であれば、工業用途で使用されるステンレス・アルミニウム素材等との一体成形は可能ですが素材との相性だけではなく、重量・ボリューム・安全性・価値(価格)等によりシリコーンゴムとの一体成形の可否がわかれます。

樹脂・繊維素材と違い、耐熱性には問題ないでしょうが、物理的に人力で取り回すことが可能な重量常態又は一体成形時の化学反応により安全性に支障をきたす素材、または金・銀・プラチナ等の高価な素材等はご対応できかねます。

シリコーンゴムと金属 の一体成形が可能な条件

金属の厚み 0.2t以上
金属サイズ 金型盤面にて最大500mmx500mm以内のサイズ
形状
  • 金属パーツをゴム成形金型へのインサート時に位置決めできる凹凸や穴があること。
  • 金属パーツをゴム成形金型で挟み込む必要がある場合、金型でパーツを押さえる”挟みシロ”か材料の”注入ゲート”を設置できる形状。
  • (注) 形状に関しましては、図面・3Dデータ等で確認させていただいてからとなりますので、あくまでも目安としてお考えください
素材
(過去の実績含)
軟鉄・アルミニウム・ステンレス・真鍮・亜鉛・チタン・クロム

(注) 適合素材でもメーカーやグレードによっては、接着異常の不具合が生じる場合もありますので、実際の選定は事前にプレート等で接着性を含めた評価をしてからの決定となります。

樹脂パーツ・金属パーツの支給・自給について

インサートパーツについては基本お客様からの無償支給を基本とさせていただいております。場合によっては弊社協力工場からの調達対応が可能ですが、一部で条件・制約がございます。

支給いただく場合

  • 基本、無償での支給をお願いしております有償支給の場合は、弊社不良時の損失分や管理費等が上乗せされますので、予めご了承願います。
  • 無償支給時、ご注文数量に対して、およそ5~10%割増の数量を無償支給いただく必要がございます。

当社で調達する場合

  • 素材、形状、仕様により、ご対応できない可能性がございます。この場合の部品は、お客様からの支給のみでのご対応となります。
  • 加工する協力メーカーの開示は、できかねる場合がございます。また、開示可能な場合でも協力工場内でのお立ち会い・見学は原則お断りさせていただいております。

樹脂・金属とシリコーンゴムの一体成形の注意点

試作のお願い

過去の実績及び形状的に不安要素がある場合、原理試作的な試作をお願いせざるを得ない場合がございますこの場合は、通常の量産のイニシャルの他に試作用の金型・治工具(一部)が必要になります。試作用の金型ですが、量産時の多面取りの金型に対して少量(1個取り、2個取り)のゴム用金型を起工してのご対応になりますので、ご了承願います。

ゲート跡

多くの場合、ゴムを流し込むための注入ゲートが必要になります。ゲートを確保できるエリアを設けることが必要です。しかし、ほとんどの場合でエジェクタピンは不要なため、所謂エジェクタピン跡というのは存在しません。

ゴム漏れ

ゴム金型上下で樹脂・金属のインサートした部品を挟み込んだ状態を作り、そこにシリコーンゴムを流し込みます。この挟み込みが不十分だと、ゴムが意図しないエリアへ漏れて流れてしまいますので樹脂・金属部品の金型での当て代の確保必要になります。なお、上下方向へは金型での挟み込みは可能ですが、横方向は事実上挟み込みは不可能ですので横方向に流れ出すシリコーンゴム量は多くなりやすいです。

インサート品の寸法管理

単体の樹脂製品・金属製品と比較して、特に厚み寸法の管理が重要になります金型でインサートした部品を挟み込む場合、インサート部品の厚みのバラツキが大きい場合、挟み込み自体がキャビティによってばらついてしまい、最悪金型のインサート部品の間に隙間ができることも起こりえます。その場合、ゴムの漏れが当該箇所から発生してしまうため、厚み管理が重要になってきます。

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