「食品トレー試作開発研究所」です。東京大田区の真空成形金型製造の㈱城南村田60年の歴史と2万型以上の実績・経験を改めてブログにまとめながら、食品トレーに関する様々なお困りごとを解決する研究所です。
第3回は基本的な金型製造工程をお話しします。
金型製作の工程は簡単に説明すると下記の様になります。
1. トレーの設計
通常はCADで設計を行います。現物の寸法・触れてはいけない箇所・左右・トレーの重ね方・寸法精度・デザイン等々の条件を加味します。
木型で製作する場合は形状が複雑なため図面化出来ないことも多々あります。というよりは複雑な形状なので木型で製作するという感じです。CADの場合、人の手でなければ表現出来ないような複雑さ（デザイン性が高い）は苦手です。
2. 金型 or 木型
一般的には金型を作りますが、数量が少数の場合・マシンングセンターで削りだすには大きすぎる場合など、木型で済ませることもあります。
3. 金型製作方法の決定
鋳物鋳造or切削：トレーの性格・用途・デザイン等で決まってきます。
4. 鋳物鋳造の場合
(ア) 試作型製作→サンプルトレー成形
① 現物（トレーに入れるものです）合わせで試作木型を作りサンプルトレーを成形します（木型で製作する場合はデザインが複雑なものが多く、現物を採寸し合わせていきながら進める場合が多いと思います）。
② CADで設計を行い、NCマシニングセンターで樹脂型を切削し、サンプルトレーを成形します。
(イ) OKが出れば鋳物用木型（樹脂型）原型製作
(ウ) 鋳物でキャビ製作
(エ) キャビ仕上げ（角出し・ゆがみ直し・真空孔・磨き）
(オ) 組み上げ
(カ) プラグ製作
(キ) 抜き型製作
5. 切削の場合
(ア) 試作型製作→サンプルトレー成形
(イ) OKが出ればNCマシニングセンターでキャビ製作
(ウ) キャビ仕上げ（真空孔・磨き）
(エ) 組み上げ
(オ) プラグ製作
(カ) 抜き型製作
金型の製作で悩まされる点は大きく分けると2つあります。
1. 形状
見た目重視なのか機能性重視なのか？精度は？
食品トレーは機能性も大事ですが見た目も大事です。
工業トレーはどちらかというと機能性重視。
ブリスターパックも食品トレーに似ていて機能性も見た目も大事です。ブリスターパックの場合は成形品の透明度の高さが重要になります。
2. 面付け
真空成形は前回お話しした様にシート状の樹脂を過熱軟化させた上で真空状態にすることによって成形する方法です。どのような形にするかを決めるものが金型です。一般的にシートの幅は640mmです。両端を銜えて押さえるので有効寸法は大体600mm程度です。この幅600mmの中で成形を行っていくのですが、トレー単価を考えるとショット工賃＋材料費＋抜き工賃＋梱包等・・・という原価構成になっているため出来る限りショット工賃は抑えたくなります。そのためには600mm x ○○○mmの面付けを増やしたいですよね。面付けを増やすと金型代も上がりますから、それなりの生産量が必要です。ただし、増やしすぎても成形後の工程が間に合わない・・・なんてこともありますので、増やせばいいって話でもありません。つまり面付けをどうするかは、見込み生産量とシート種類＆厚み、抜き作業等に必用な人数のバランスで決まってくるものです。難しいですよね。
使用目的
形状や面付けの話しをしましたが、最も重要な点はそのトレーの使用目的です。何を目的として作られるトレーなのか？何を入れるのか？耐熱・耐寒は？販売用？搬送用か工程内か？使用目的を満たす条件を考慮し、金型の製造方法を決めていくことになります。
次回は真空成形で使用するシート材料（樹脂）のお話しをする予定です。
青沼
第3回は基本的な金型製造工程をお話しします。
金型製作の工程は簡単に説明すると下記の様になります。
1. トレーの設計
通常はCADで設計を行います。現物の寸法・触れてはいけない箇所・左右・トレーの重ね方・寸法精度・デザイン等々の条件を加味します。
木型で製作する場合は形状が複雑なため図面化出来ないことも多々あります。というよりは複雑な形状なので木型で製作するという感じです。CADの場合、人の手でなければ表現出来ないような複雑さ（デザイン性が高い）は苦手です。
2. 金型 or 木型
一般的には金型を作りますが、数量が少数の場合・マシンングセンターで削りだすには大きすぎる場合など、木型で済ませることもあります。
3. 金型製作方法の決定
鋳物鋳造or切削：トレーの性格・用途・デザイン等で決まってきます。
4. 鋳物鋳造の場合
(ア) 試作型製作→サンプルトレー成形
① 現物（トレーに入れるものです）合わせで試作木型を作りサンプルトレーを成形します（木型で製作する場合はデザインが複雑なものが多く、現物を採寸し合わせていきながら進める場合が多いと思います）。
② CADで設計を行い、NCマシニングセンターで樹脂型を切削し、サンプルトレーを成形します。
(イ) OKが出れば鋳物用木型（樹脂型）原型製作
(ウ) 鋳物でキャビ製作
(エ) キャビ仕上げ（角出し・ゆがみ直し・真空孔・磨き）
(オ) 組み上げ
(カ) プラグ製作
(キ) 抜き型製作
5. 切削の場合
(ア) 試作型製作→サンプルトレー成形
(イ) OKが出ればNCマシニングセンターでキャビ製作
(ウ) キャビ仕上げ（真空孔・磨き）
(エ) 組み上げ
(オ) プラグ製作
(カ) 抜き型製作
金型の製作で悩まされる点は大きく分けると2つあります。
1. 形状
見た目重視なのか機能性重視なのか？精度は？
食品トレーは機能性も大事ですが見た目も大事です。
工業トレーはどちらかというと機能性重視。
ブリスターパックも食品トレーに似ていて機能性も見た目も大事です。ブリスターパックの場合は成形品の透明度の高さが重要になります。
2. 面付け
真空成形は前回お話しした様にシート状の樹脂を過熱軟化させた上で真空状態にすることによって成形する方法です。どのような形にするかを決めるものが金型です。一般的にシートの幅は640mmです。両端を銜えて押さえるので有効寸法は大体600mm程度です。この幅600mmの中で成形を行っていくのですが、トレー単価を考えるとショット工賃＋材料費＋抜き工賃＋梱包等・・・という原価構成になっているため出来る限りショット工賃は抑えたくなります。そのためには600mm x ○○○mmの面付けを増やしたいですよね。面付けを増やすと金型代も上がりますから、それなりの生産量が必要です。ただし、増やしすぎても成形後の工程が間に合わない・・・なんてこともありますので、増やせばいいって話でもありません。つまり面付けをどうするかは、見込み生産量とシート種類＆厚み、抜き作業等に必用な人数のバランスで決まってくるものです。難しいですよね。
使用目的
形状や面付けの話しをしましたが、最も重要な点はそのトレーの使用目的です。何を目的として作られるトレーなのか？何を入れるのか？耐熱・耐寒は？販売用？搬送用か工程内か？使用目的を満たす条件を考慮し、金型の製造方法を決めていくことになります。
次回は真空成形で使用するシート材料（樹脂）のお話しをする予定です。
青沼
