新しい産業機器や医療装置のために、大型の樹脂製ハウジング(筐体)やカバーを、少量から中量(数十個〜数千個)製作する必要が生じたとします。この時、多くの開発担当者様が製造方法の選択という岐路に立たされます。
 

数万個以上の大量生産であれば、伝統的な高圧射出成形が最適ですが、そのための高価な鋼鉄製金型への投資は、この数量帯では現実的ではありません。そこで、強力な選択肢として浮上するのが「真空成形」と「低圧射出成形(RIM)という二つの技術です。
 

どちらも大型部品の少量・中量生産に適した優れた方法ですが、その製造原理、得意な形状、コスト構造、そして最終的な製品の品質は大きく異なります。お客様から私たちが最もよくいただく質問は、シンプルかつ本質的です。
 

「この二つの方法のうち、どちらが私たちのプロジェクトにとって『より優れている』のでしょうか?」


製造のプロフェッショナルである私たちIDMockup & Precision Moldの答えは、常に一つです。「絶対的に優れた技術というものはなく、お客様の『特定のニーズに完璧に合致した、最適な技術』が存在します」。
 

本記事では、お客様のプロジェクトの成功を左右する、この重要な選択について、4つの主要な比較軸から両者を徹底的に解説し、最適な製造方法を見つけるための明確な指針をご提供します。
 


プロセスの基本:シート材の「変形」か、液状樹脂の「創造」か

比較を始める前に、まず両者の根本的な違いを理解することが重要です。
 

真空成形:シート材を変形させる「リシェイプ」の技術

真空成形は、あらかじめ用意された一枚のプラスチックシートを加熱して軟化させ、片面の金型にかぶせ、真空吸引によってシートを金型の表面に密着させて成形します。例えるなら、平らなプラスチック板を熱して、お面に押し当てて形を作るようなイメージです。既存の材料を「変形」させる、シンプルで高速なプロセスです。
 

低圧射出成形(RIM):液状樹脂から製品を「創造」する技術

一方RIMは、2種類の液状樹脂を混合し、それが化学反応を起こす瞬間に、両面が閉じた金型の内部に低圧で注入します。金型の中で化学反応が進み、液体が硬化することで、全く新しい固体の製品が「創造」されます。これは、液体の材料を混ぜて型に流し込み、化学変化(加熱)で固体のケーキを焼き上げるイメージに近い、真の3次元成形プロセスです。
 

この「変形」か「創造」か、という根本的な違いが、それぞれの長所と短所を決定づけています。
 


4つの軸で徹底比較
 

比較軸1:形状の複雑性と設計の自由度
 

お客様の製品デザインが、どれほど複雑な形状をしていますか?
 

真空成形: シェル状(殻のような形)やカバー、トレイといった、比較的シンプルな形状を得意とします。しかし、シート材を引き伸ばして成形するため、深い凹形状の角の部分では、材料が薄くなる(肉厚の不均一)という原理的な制約があります。また、製品の内部に補強用のリブや、ネジ固定用のボスといった、細かい3次元形状を一体で成形することは非常に困難です。
 

低圧射出成形(RIM): 液状の樹脂が金型の隅々まで行き渡るため、真に複雑な3次元形状を忠実に再現できます。製品の場所によって肉厚を自由に変えたり、内部にリブやボスを一体成形したりすることが容易です。これにより、設計者はより軽量で、より高剛性な、最適化された構造設計を追求できます。
 

【選択のポイント】

  • → シンプルなカバーやパネルであれば真空成形
  • → 内部に補強リブやボスが必要な、複雑な構造を持つ筐体であればRIM

     

比較軸2:構造強度と耐久性
 

製品には、どれほどの強度が求められますか?
 

真空成形: 製品の強度は、元のプラスチックシートの強度に依存し、さらに引き伸ばされて薄くなった部分では強度が低下します。主に外観カバーや保護カバーとして、大きな物理的負荷がかからない用途に適しています。
 

低圧射出成形(RIM): 化学反応によって形成される熱硬化性ポリウレタンは、非常に頑丈で、高い耐衝撃性を誇ります。製品は中実(または構造的な微細発泡)となり、剛性が高く、手に持った時のしっかりとした「塊感」があります。日常的に衝撃を受ける可能性のある医療カートの筐体や、内部の重量部品を支える必要がある産業機器のパネルなど、構造部材としての役割が求められる場合に最適です。
 

【選択のポイント】

  • → 軽量性や装飾性が主目的であれば真空成形
  • → 高い耐衝撃性や構造的な剛性が不可欠であればRIM

     

比較軸3:コスト(金型費用)と生産量
 

ご予算と必要な生産数量は、最も現実的な判断基準となります。
 

真空成形: 最大の利点は、その圧倒的に低い金型費用です。金型が片面だけで構造もシンプルなため、アルミや樹脂で安価かつ迅速に製作できます。初期投資を最小限に抑えたいプロトタイプや、数十個レベルの極小ロット生産において、絶大なコストメリットを発揮します。
 

低圧射出成形(RIM): 両面が閉じた金型は、真空成形型よりも複雑で、CNC加工に多くの時間を要するため、金型費用は真空成形より高価になります。しかし、それでも高圧射出成形用の鋼鉄製金型に比べれば、はるかに安価です。
 

生産サイクルと単価: 真空成形のサイクルタイムは数分、RIMは数分から十数分となり、一般的に真空成形の方がサイクルは短くなります。
 

【選択のポイント】

  • → 初期投資の極小化が最優先事項であれば真空成形
  • → より優れた製品性能のためなら、中程度の金型投資が許容できる、数百個から数千個の中ロット生産であればRIM

     

比較軸4:外観品質と仕上げ
 

製品の「顔」となる外観の品質は、ブランド価値を左右します。
 

真空成形: 金型に接触していた片面のみが、美麗な仕上がりとなります。反対の面は、質感のコントロールができません。また、製品の周囲の不要な部分を切り取る「トリミング」という二次加工が必ず必要となり、製品のエッジには切断面が残ります。
 

低圧射出成形(RIM): 閉じた両面金型を使用するため、製品の外側と内側の両面を、Aクラスの美しい意匠面として設計することが可能です。また、金型から取り出した時点でほぼ最終形状(ネットシェイプ)となっており、トリミングも不要です。高品質な塗装の乗りも非常に良く、高級感が求められる製品に適しています。
 

【選択のポイント】

  • → 主要な外観面が片面だけで、エッジの仕上げが許容できれば真空成形
  • → 内外ともに完璧な仕上げが求められる、プレミアム製品であればRIM
     

結論:優劣ではなく、プロジェクトごとの「最適解」を選ぶ

真空成形とRIMの比較は、どちらが一方的に優れているか、という議論ではありません。お客様のプロジェクトが何を最優先事項とするかによって、その「最適解」は自ずと決まります。
 

私たちIDMockupは、お客様の設計、予算、そして性能要件を深くヒアリングし、それぞれの技術の長所と短所を客観的にご説明した上で、プロジェクトを成功に導くための最適な製造方法へと導く専門家です。大型樹脂部品の製作でお悩みの際は、ぜひ一度、私たちにご相談ください。
 

 

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