プレス加工一貫生産・樹脂成形・両技術の融合株式会社 藤井製作所
04-7143-7136
FAX.04-7143-7139 千葉県柏市高田1116-46
プレス加工一貫生産・樹脂成形・両技術の融合
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藤井製作所は、千葉県柏市で樹脂押出成形品を製造しています。インサート押出成形をはじめ、異形、多層構造、中空パイプなど様々な押出成形品の製造に実績とノウハウがあります。
最近では、金属を挿入したインサート押出成形のご要望を多くいただいております。また、他工法からの工法転換技術としても押出成形は注目を集めています。
弊社では口金の設計製作から押出、2次加工までを一貫した生産体制を構築しています。
| 対応可能範囲 | ||
|---|---|---|
| 対応材質 | 精度 | 形状 |
| PVC (主に軟質) PP PE PS ABS 熱可塑性エラストマー エンジニアプラスチック |
±0.3～0.5 (サイズに依る。あくまで基準値) |
パイプ 異形品 直尺 |
押出成形（押し出し成形・押出し成形）とは、加熱して溶融させた樹脂を押出機で加圧し、金型（ダイ・口金）から連続的に押し出して、一定の断面形状をもつ製品をつくる加工方法です。英語では「Extrusion（エクストルージョン）」と呼ばれます。
ところてんを突き出すように、ダイの穴の形がそのまま製品の断面形状になるのが特徴で、製品のどこを切っても断面は同じ形になります。長く連続した製品を成形し、ご要望の長さにカットして仕上げます。
チューブやパイプ、シート、窓枠や自動車のモール・トリムのような異形材など、長尺で断面が一定の製品の製造に適しています。
なお押出成形は樹脂だけでなく、アルミなどの金属、セラミックス、食品などにも用いられる加工法ですが、本ページでは熱可塑性樹脂（プラスチック）の押出成形について解説します。
押出成形の中心となるのが押出機です。ホッパーから投入された樹脂ペレットは、ヒーターで加熱されたシリンダー（バレル）の中で回転するスクリューによって前方へ送られ、溶融・混練されます。
| ホッパー | 原料（ペレット・パウダー）を押出機へ供給する投入口 |
|---|---|
| スクリュー／シリンダー | 供給部（材料を送る）→圧縮部（加熱・圧縮して溶かす）→計量部（均一に混練し一定量を送り出す）の3つのゾーンで樹脂を溶融させます。一般的な成形品には単軸押出機、混練性が求められる用途には二軸押出機が使われます |
| ブレーカープレート・スクリーン | 異物を取り除くとともに、背圧をかけて溶融樹脂の流れを安定させます |
| ダイ（金型・口金） | 溶融樹脂を製品の断面形状に賦形する部分。パイプ用、異形用、シート用など製品ごとに設計します |
| 冷却・サイジング | ダイから出た樹脂を水槽などで冷却・固化し、形状と寸法を整えます |
| 引取機・切断機 | 一定速度で製品を引き取り、所定の長さに切断します。引取速度は寸法を左右する重要な条件です |
押出成形は、ダイの形状や組み合わせる材料によっていくつかの方式に分けられます。代表的な種類は次のとおりです。
| 種類 | 概要 | 主な製品例 |
|---|---|---|
| 異形押出成形 | コの字型などの複雑な断面形状を成形 | 窓枠、自動車のトリム、モール |
| パイプ・チューブ押出成形 | マンドレルを備えたダイで中空形状を成形 | 配管、ダクト、保護管 |
| 多層押出成形 | 異なる材質を層状に重ね、複数の機能を持たせる | ガソリンスタンドの埋設管、機能性パイプ |
| 共押出成形（多色押出） | 複数の押出機から異なる樹脂を同時に押し出し一体化 | 硬質・軟質の複合部材、2色品 |
| インサート押出成形（被覆押出） | 金属芯材や線材を通しながら樹脂で被覆する | ウェザーストリップ、ドアトリム、電線 |
| フィルムカバー押出成形 | 印刷フィルムを成形と同時に貼り合わせ表面を加飾 | 意匠部材、保護材 |
| Tダイ法 | T字型のダイから幅広の板状に押し出す | シート、フィルム |
| インフレーション法 | 円筒状に押し出した樹脂を空気で膨らませて薄膜化 | ポリ袋、包装フィルム |
| 発泡押出成形 | 発泡剤を加えて内部に気泡を持たせる | 断熱材、緩衝材 |
藤井製作所が得意とするのは、異形・多層・共押出・金属インサートなど、付加価値の高い押出成形です。詳しくは藤井製作所の押出成形技術をご覧ください。
樹脂の代表的な成形方法である射出成形・ブロー成形と比較すると、押出成形は「断面が一定の長尺品を連続生産する」ことに特化した工法です。
| 比較項目 | 押出成形 | 射出成形 | ブロー成形 |
|---|---|---|---|
| 基本原理 | 加熱した原料を金型（ダイス）に連続的に押し出す | 加熱溶融した樹脂を金型に射出・充填する | チューブ状の樹脂を金型内で膨らませて成形する |
| 製品の形状 | 連続した一定断面形状（長尺） | 複雑な3次元形状 | 中空形状（ボトル等） |
| 代表的な製品例 | チューブ、パイプ、シート、異形材 | 部品、ケース、コネクタ等 | ボトル、タンク、容器 |
| 金型の種類・コスト | ダイス（比較的低コスト） | 射出成形金型（高コスト・複雑） | ブロー金型 |
| 生産方式 | 連続生産（長さを自由にカット可能） | 1個ずつのショット生産 | 1個ずつの中空生産 |
| 代表的な用途業界 | 建材、自動車部品、医療チューブ等 | 自動車、家電、医療機器部品 | 飲料容器、化学容器 |
押出成形には、加熱すると軟化し冷やすと固まる熱可塑性樹脂が使われます。藤井製作所では特に軟質PVCと熱可塑性エラストマーを得意としています。
| 材料 | 主な特徴 |
|---|---|
| PVC（塩化ビニル樹脂） | 可塑剤の量で硬さを調整でき、軟質品から硬質品まで幅広く対応。加工性・着色性に優れ、モールやパッキンなどに多用されます |
| 熱可塑性エラストマー（TPE・TPOなど） | ゴムのような弾性を持ちながら押出成形が可能。シール材、ウェザーストリップなどに使われます |
| PP（ポリプロピレン） | 軽量で耐薬品性に優れ、カバーや部材に使われます |
| PE（ポリエチレン） | 耐薬品性・耐衝撃性に優れ、パイプや埋設管に使われます |
| ABS・PS | 剛性があり外観が良く、形材や部材に使われます |
| エンジニアリングプラスチック | 耐熱性・強度が求められる用途に使われます。特殊な樹脂はご相談ください |
押出成形では、ダイの構造や温度、材料の配合、押出速度などの条件によって、様々な成形不良が発生します。代表的な不良は次のとおりです。
| 不良名 | 現象 |
|---|---|
| スパイダーマーク | ダイ内部のスパイダー（マンドレル支持部品）の跡が製品に縞状に残る |
| フィッシュアイ | 製品の一部に魚の目のような小さな球状の塊が生じる |
| メルトフラクチャー | 表面に不規則な凹凸や、竹の節状・スパイラル状の荒れが生じる |
| サージング（脈動） | 材料の送り出しが脈動し、形状や寸法に周期的なムラが出る |
| プレートアウト | 安定剤・滑剤・着色剤などがブレーカープレートやダイに付着する |
| 目ヤニ | 樹脂の熱劣化物がダイ出口に付着し、製品表面にキズや筋をつける |
| ブルーム・ブリード | ポリマーとは異質の配合物が表面に浸み出す |
| マイグレーション | 可塑剤などの配合剤が接触する材料へ移行する |
押出成形のトラブルQ&A
スパイダーマークの原因と対策は？
パイプやチューブ用のダイには、中心のマンドレル（心棒）を支えるスパイダーという部品があり、溶融樹脂がそこを通過した跡が縞状に残るのが原因です。ダイランドを十分に長く取る、マンドレルの一部を膨らませる、チョーカーリングを取り付けるといった対策が効果的です。
フィッシュアイはなぜ発生するのですか？
PVCの場合、ゴミや繊維屑などの異物混入、重合度や粒度の異なるPVCの混入、混練の不均一・不足、押出機のアダプター部の温度が低く局部的に固化した材料が剥がれ落ちること、スクリュー構造による内圧不足などが主な原因です。PVCだけでなくPEやPPでも発生します。
メルトフラクチャーを防ぐにはどうすればよいですか？
押出速度を著しく大きくしたときに、ダイへの流入口で溶融樹脂の流れが乱れることで発生します。流路に死角が多いほど起きやすいため、ダイ入口の直角を避けてテーパーを付ける、末広がり部分をもつダイ構造にするといった対策があります。
サージング（脈動）で寸法がばらつく原因は？
スクリュー1回転の間の負荷変動（ペレットの食い込みやスクリュー設計の不適切）、供給部での材料の軟化が不安定なこと、バレルやダイの温度調節不良、混練不足などが原因です。押出機のヘッド圧を上げる、均一にブレンドする、L/D（有効長）28～30程度の長いスクリューを使う、適切に温度管理するといった方法で改善できます。
目ヤニ・プレートアウトの対策は？
プレートアウトは、PVCと相溶性の小さい安定剤や滑剤などがダイ内部に付着する現象で、目ヤニの大きな原因の一つと考えられています。Ba-Zn系安定剤ではBaの比率を下げる、Znや有機錫系安定剤を少量添加する、材料をよく乾燥させる、樹脂圧力をダイ先端部にかけるといった対策があります。
ポリエチレン・PVCの不良現象別の原因など、より詳しい内容は押出成形トラブル集で解説しています。
金属インサート押出成形
芯金と呼ばれる鋼板を樹脂の中にインサートした2重押出成形品です。弊社では、この芯金の金型製作・芯金製造から押出成形まで自社工場内で行っております。
フィルムカバー押出成形
予め意匠印刷を行った熱可塑性樹脂フィルムあるいはシート等を成形時にカバーすることで一体成形を行う手法です。
印刷フィルムにより、光沢、艶消し、パターン、柄などの表面加飾を行うことができます。保護材や装飾の目的で利用されています。
などなど、ご要望に応じた樹脂パイプを押出成形にて製造いたします。
複数の機能性を持たせた多層パイプの成形も可能です。
共押出（多色）
複数の樹脂を成形時に投入し、同時に成形を行うという技術であり二色押出成形とも呼ばれます。
複数台の押出機に原料を投入し型を通して成形を行います。(上)TPO+(下)PVC
異形押出成形
複雑な断面形状でも押出成形では成形ができ、コの字型やそれより更に複雑な断面でも金型さえ作成すれば成形可能です。窓枠や、自動車のトリムなどにも利用されています。
耐食性・可とう性等の利点から、鋼管に代わる配管としてポリエチレン管が注目されています。
内・外側の材質を変える事ができる他、内側に自由にカラーリングを行える等、様々な要望に対応しています。樹脂配管は石油用地下埋設管として、海外で多く採用されています。
合成木材押出成形についての情報と加工品例、基本物性（合成木材・針葉樹）の一覧。
木材資源利用による地球温暖化対策として使用されるなど、プラスチックの使用量そのものを軽減する目的として採用されています。
藤井製作所では、試作モデルの検討から金型設計・製作、量産、追加工、検査・製品受渡しまでを一貫して対応しています。
| 試作モデル | 図面確認・製造検討、モデリング、お打ち合わせ、見積書提示 |
|---|---|
| 金型設計・製作／試作評価 | 金型設計製作、3Dプリンター、押出小ロット、性能試験 |
| 量産設計 | 量産試作、性能試験 |
| 量産成形 | 高精度な押出成形、多様な材質の押出成形、金属インサート成形、複数材質の共押出成形、複雑形状の異形押出成形、中空形状のパイプ押出成形 |
| 追加工 | 防錆処理、定寸カット、溶着加工、テープ貼り、穴あけ、印字 等 |
| 検査・製品受渡 | 検査のうえ製品をお届けします |
押出成形品は、建材、家具、自動車、電車、家電など様々な場所に使用されています。中でも自動車には、ウェザーストリップやモール、トリムなど数多くの押出成形品が利用されています。
藤井製作所では研究開発及び開発支援を積極的に図っております。
企業や産学との連携など理想を現実に変えていくために、
お困りなことなどあれば是非お声がけをお待ちしております。
01
材質の研究開発
実績のないものであっても形状など考慮、検討のうえ対応が可能であれば試作も承ります。
その上で形状、寸法の安定性などを確認し量産が可能かどうかを検討させていただきます。
脱炭素化社会とのことで生分解性樹脂のコンパウンドや、PETの再生材、PPOにPS材を混ぜ耐熱性を持たせた樹脂など社会に迎合するための樹脂や機能性を持たせた樹脂などもお話しいただいております。
02
形状の研究
例えば・・・・
藤井製作所で製造しているガソリンスタンドなどの埋設管ではPEだけではなく、ガスバリア性に優れた樹脂を組み込むことでガソリンが揮発し管より漏れ出すことなく、安全に各スタンドの地下に使用されています。
電線やケーブルなどを保護するパイプではフッ素を組み込むことで摩擦係数を抑え滑り性を高めることが可能です。
異種材を接着するための樹脂を組み込むことで上記のような素材もうまく組み込んだ成形が可能です。
03
工法転換の研究
例えば・・・・
射出成形→押出成形
押出成形+プレス加工+組み立て→インサート押出成形
藤井製作所で製造をしているドアトリムでは、魚の骨のような芯材をインサートした成形を行うことで、
骨の部分と樹脂が成形の流れで噛み合い接着剤を使わず強固に結びつけることを可能としています。
試作対応は可能ですか。
有型の使用や当社設備で対応出来るかで変わりますが対応としては可能です。
また、現在の設備で対応が出来ない場合設備面含めご検討いただければ対応が可能な場合がございます。
どのような材料での成形が可能ですか。
主には軟質PVCや熱可塑性エラストマーを得意としております。その他汎用樹脂についても成形自体は可能です。
特殊な樹脂につきましてはご相談いただければ検討をさせていただきます。
成形後の後加工は可能ですか。また、どのようなものを行っていますか。
端面にRをつけるなどの手加工、穴開けなどの機械加工、切り欠きなどのプレス加工、端面の溶着など、サイズや材質諸々を鑑み、対応可能な場合がございます。
ただ、ものによっては金型や治具が必要な場合もございます。
また表面処理など当社では行えないものについては別途協力企業様での対応となります。
印字・刻印は可能ですか。
材質・印字のデザインによっては対応可能な場合がございますが、ロゴや複雑なものだとお受けできない場合がございます。
また、ライン上での印字になるので後加工では対応が難しいです。
最大サイズはどのぐらいですか。
現在対応が出来るラインですと100㎜前後までとなります。
大物についてはラインの全体的な再構築が必要なためご相談を検討の上回答をいたします。
株式会社 藤井製作所
TEL.04-7143-7136
〒277-0861
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