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トップ/ 制作手法・料金 / 真空注型 / 真空注型による製品製作方法
FRP型による注型品の一般的な製作工程 中型オートバイ用16inchクラス FR FENDERの場合
(型抜き方向での外観寸法 長さ=450o、幅=350o、高さ=300o を想定) |
工程 | 図 | 手順 |
販売金額 |
1 | TY-FR-01(データについて) |
フェイスデータの支給(基本形態)ソリッドデータでも大丈夫です。又は、
Cv/Cor面が完成している3Dや意匠面+Cor形状がわかる図面3Dと図面の支給が基本となります。データの変換と確認作業
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データ支給が基本形態の場合
通常マスターモデル製作費は 約\350,000〜430,000
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2 | TY-FR-02(マスターモデル) |
支給データにFRP注型用のPLやインローを製作します。 マスターモデルを製作するに必要な延長面等も3D上でモデリングします。
NCプログラムを作成して、NC加工機での切削加工をします。通常はケミカルウッドにてモデルを切削加工します。
(加工機の関係上、形状により分割製作して組み上げて一体モデルする場合があります。)光造型品と違いこの時点で多少の形状修正や設変対応が出来ます。 |
3-1 | TY-FR-03-01(FRP型) |
FRPによるCv型製作をします。 2行程で完成したマスターモデルを検討しゲートや型抜きの設定をします。
その後、離型処理をしてゲルコートを塗布し硬化させる。 FRPで表面積層+2次積層+補強積層をします。 FRPが硬化後に型の形状を保持させる為に異なる材質で補強加工をします。
マスターモデルより脱型し、トリミングをする。型の仕上げとCor形状製作に必要な加工や処理をしてCv型が完成します。 |
2行程からのFRP製注型型の製作費は、(アンダーカット形状無しの場合)
約\330,000〜\410,000 |
3-2 | TY-FR-03-02(FRP型) |
(Cv面にアンダーカット形状がある場合)大きなアンダーカット形状が有る場合には、型を割型にします。 小さなアンダーカットは入れ子や置き駒で対応します。 |
4 | TY-FR-04(FRP型) |
Cor形状の製作 図面、データ類を基にゲージや治具を製作したり、三次元測定器を使用してCv型面に製品のCor形状を肉貼りをしていきます。
又、いろいろな形状の部品を別に製作してCv型に構築していく事もあります。 (シートワックス、クレイ、ABS加工品等で構築します)
この時点までにCor形状に変更が入れ事が出来ます。 |
5-1 | TY-FR-05-01(FRP型) |
FRPによるCor型製作 Cor形状を製作後にCor面の目止め作業を行います。
この作業により4行程でいろいろな材質を使用して構築されたCor面をFRPで反転出来る様になります。次に離型処理をしてゲルコートを塗布し硬化させる。
FRPで表面積層+2次積層+補強積層をします。 FRPが硬化後に型の形状を保つ為、異なる材質で補強加工をします。 Cv型より脱型し、トリミングをする。
型の表面を仕上げて磨きを入れる CvとCorの型摺り合わせをしてCor型の完成となります。 |
5-2 | TY-FR-05-02(FRP型) |
(Cor面にアンダーカット形状が有る場合)入れ子や置き駒で対応します。又、部分でシリコンなどを使用して対応する場合もあります。
Cor型は割型で対応する事は基本的に行いませんのでCor型には形状的な制限が入る場合があります。 |
6 | TY-FR-06(注型) |
5行程で完成したFRP注型型に離型処理をして型を組み上げます。樹脂漏れの無いようにシールをする。
FRP型を指定温度まで温めた後に成型樹脂を流し込む為の湯口やリザーバーの取付作業をする。 真空注型機にセットをして注型準備の完了となります。 |
注型製品の価格(単価) 樹脂に一般的なABS相当品を使用した場合、 約\38,000〜\43,000 |
7 | TY-FR-07(注型) |
成型樹脂の量を計算し計量する。 主剤と硬化剤を個別に予備脱泡する。真空状態で2液を混合し撹拌する。
そのままの真空状態でFRP型の湯口より成型樹脂を注入する。真空の状態と大気圧の差を利用して樹脂を型の隅々まで行き渡らせて脱泡していく。
その後、注型機より型ごと取り出しで熱風循環式恒温機で定温で加熱をして硬化を促進させる。 |
社の通常行程で注型品を1台製作した場合の総額は、 (FRP型の場合) 約\718,000〜\883,000
同じ行程で10台注型品を製作した場合の総額は、
(FRP型の場合) 約\1,060,000〜\1,270,000 |
8 | TY-FR-08(注型) |
常温まで自然冷却した後にFRP型から製品を脱型する。 バリや湯口、リザーバーを切り取りトリミングをします。
穴径等の加工や調整、製品の仕上げをして完成品となります |
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※ 補足や注意点 |
◎ | 支給して頂くデータは、弊社所有のCADで読み込める事が条件になります。 |
◎ | 2Dや紙図面のみからの支給でも注型用マスターモデルの製作は可能ですが、3Dモデリングの行程が増えますので製作時間と価格がプラスされます。 |
◎ | 支給3Dの精度がNC加工出来るレベルに達していない場合は、再モデリングを行う場合があり別途にてモデリング費を頂く場合があります。 |
◎ | 3Dを弊社で製作したり、再モデリングさせて頂いた場合に3Dデータの承認をして頂く事があります。 |
◎ | マスターモデルには樹脂の収縮率を考慮した伸びが必要となります。 製品の想定材質で若干の差がありますが、
約3/1000〜5/1000伸びが必要な場合があります。 |
◎ | マスターモデルの形状や材質にもよりますが、マスターモデルの破損は最小限に抑えられます。
(光造型マスターの場合、最悪 形状がわからないくらいまでに破損する事が有ります) |
◎ | マスターモデル完成時にモデル承認を行い、その時点で形状変更や設変を入れることが出来ます。
光造型マスターとは違い大幅な改修が入れられます。 形状変更や設変、改修がCor形状やその他形状に影響を及ぼす場合には 必要なデータや資料を御用意頂きます。
又、大幅に工数が変化するような内容ですと別途費用が発生いたします。 |
◎ | マスターモデルの支給からでも製作出来ます。
FRP型反転に必要な強度や物性が無い場合には製作をお断りする事がありますので御相談下さい。 |
◎ | FRP製注型用の型は、一般的にFRP反転出来る材質なら型製作に入れます。(別途御見積)
ただし、形状はマスターモデル準じます。(Cor形状製作の為の図面や資料は必要となります。)
(例えば 発泡ウレタンモデル、クレイモデル、デザインモックアップモデル、FRP品など) |
◎ | 注型FRP型対応のマスターモデルからの製作では無い場合は、PLの設定と製作やインローの製作作業が入ります。
又、モデル表面に目止め処理が必要な場合が有ります。(別途御見積) |
◎ | FRP製注型用の型は、シリコン型より型の耐久が有るためシリコン型より多くの製品を成型出来ます。
(上記参考形状品の場合、約40〜50台の成型が可能かと思われます) 上記形状品は異なりますが、1型あたり100台以上の成型をした実績持つ型もあります。 |
◎ | 多少の設変時にマスターから作り替えたりせずに型改造で対応出来る事が出来ます。
Cv形状がそのままでCor形状が大きく変更になる場合には Cor型だけ製作し直す事で対応が可能です。 |
◎ | FRP型での注型製作の場合、複雑なCv/Cor形状に対応出来ない場合がありますが型を複合素材にする事により対応は可能です。
(この場合 型の耐久が落ちる場合があります) |
◎ | 形状的にFRP型での注型に適さない形状が有りますので都度御相談下さい。 |
◎ | 注型に使用する樹脂はシリコン注型と同じ物を使用しますので、注型樹脂についてはシリコン型反転の条件と同じになります。
成型樹脂も2液性のポリウレタン樹脂を使用しています。 |
◎ | FRP型はシリコン型と違いアンダーカット形状が発生すると無理抜きが出来ませんので、割型や入れ子、
置き駒を使用してアンダーカット形状を回避して成型します。 |
◎ | Cor形状や肉厚をデータや図面より読みとりCv型に構築していくため、製作時に多少の誤差が生じる場合があります。 |
◎ | FRP注型用の型の場合、成型時のウレタン樹脂の漏れやボイドの発生する原因の基になるため
極端な形状の割りや多数の割型にする事を嫌いますの製品形状に制限を付けさせて頂く場合があります。 |
◎ | FRP型で製作した注型品は、基本的に素地の状態でのお渡しとなりますが
サフェーサーなどの処理をや磨きを行って仕上げた物をお渡しする事も出来ます。(別途費用が発生します) |
シリコン型による注型品の一般的な製作行程 中型オートバイ用16inchクラス FR FENDERの場合
(型抜き方向での外観寸法 長さ=450、幅=350、高さ=300 を想定) |
工程 | 図 | 手順 |
販売金額 |
1 | TY-SY-01(データについて) |
ソリッドデータの支給(基本形態)3D(フェイスデータ)支給の場合は、2Dを同時支給して頂きモデリング(別途費用が発生する場合有り)
データの変換と確認作業(必要によりデータ承認)
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データ支給が基本形態の場合
光造型品の製作費は 約\450,000〜\530,000位
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2 | Y-SI-02(光造形マスター) |
データを基に光造形プログラムを製作 光造形品の製作(光造型機による作業)意匠面(片面)の積層段差仕上げ(両面仕上げは別途)
支給データと同等形状マスター完成(必要によりモデル承認) 光造形品の場合、モデルでの形状修正や設変対応は基本的に出来ません。 |
3 |
TY-SI-03(シリコン型)
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樹脂の流れや仕上がりを考慮し成型樹脂の注入口となるゲートを製作して、マスターモデルにとり付ける。シリコンを流し込むために型枠製作製作。
マスターモデルにCv/Cor型の分割線のPL(パーティング・ライン)設定する。 型枠内に光造型品のセットして固定をする。 |
2行程からのシリコン型製作費 (参考例の場合)
型容積 =約100g
製品想定重量 =約600g
型肉厚は5pを想定
形状的に肉抜きが出来るため シリコン樹脂使用量は80kg前後となります。
上記の事よりシリコン型製作費は 約\450,000〜\500,000ほどとなります。 |
4 | TY-SI-04(シリコン型) |
型枠のサイズよりシリコン樹脂量の計算、計量をする。 硬化剤計量をしてシリコン樹脂へ注入して撹拌後に予備脱泡をする。
シリコン樹脂を型枠内に注入して真空脱泡をする。 この行程を行うことにより隅々の空気が抜けシリコン樹脂が充墳されます。
シリコン樹脂の硬化を促進させる為に一定温度の熱を数時間かけます。 |
5 | TY-SI-05(シリコン型) |
シリコン樹脂完全硬化後に型枠を取り外して、設定したPLに向かって外側からメスを入れ型を切開します。
シリコン型がCv/Cor型に分かれたらマスターモデルを取り出します。 この際にマスターモデルが破損する場合があります。(特に光造型品) |
6 | TY-SI-06(注型) |
シリコン型の製品面に離型剤をスプレーしCv/Cor型を組み合わせて型枠等でしっかりと固定する。 成型樹脂を流し込む湯口やリザーバーの取付を行う。
上記の状態の物を注型機へセットする |
注型製品価格(単価)
樹脂に一般的なABS相当品を使用した場合。
約\38,000〜\43,000位
弊社通常行程で注型品を1台製作した場合の総額は、 約\938,000〜\1,073,000位
同じ行程で10台注型品を製作した場合の総額は、 約\1,280,000〜\1,460,000 |
7 | TY-SI-07(注型) |
成型樹脂量の計算し計量する。 混合する前に予備脱泡をする。 真空状態で主剤と硬化剤を混合撹拌。
そのまま真空状態でシリコン型の湯口より成型樹脂を注入する。 真空状態と大気圧の差を利用して樹脂を型の隅々まで行き渡らせて脱泡していく。
その後、注型機より取り出し熱風循環式恒温機で定温で加熱し硬化を促進させる。 |
8 | TY-SI-08(注型) |
常温まで自然冷却した後に型枠等を取り外し、シリコン型より製品を脱型する。 成型時に発生したバリやゲート部、樹脂溜まりを切り取る。
穴径等の加工や調整を仕上げをして完成品となります。 |
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※ 補足や注意点 |
◎ | 上記の工法で製作する製品の大きさや個数は、弊社内の注型機に入る事と取り回しの出来る重量や個数になりますので御了承下さい。 |
◎ | 上記の製作例は光造型品をマスターとしましたが、
シリコン注型に耐えうる材質で製品形状が完成されている物で有れば注型による反転製作は可能です。(たとえば、ABSなどの切削加工品や量産品をベースにして仕上げた物など)
ただし、形状や製品の出来具合は、マスターモデルに準じます。 |
◎ | マスターモデルには樹脂収縮りつを考慮した伸びが必要になります。
製品の想定材質で若干の差がありますが、約3/1000〜5/1000伸びが必要な場合があります。 |
◎ | 上記行程で製作する光造型マスターモデルは、
積層段差等を滑らかにする仕上げ行程を行いますのでサフェーサー等で表面を仕上げさせて頂いております。 |
◎ | 光造型マスターモデルは通常は意匠面のみの仕上げとなりますので、Cor面にあたる裏側は光造型特有の積層段差が残ったままとなります。
(注型品は、この状態のコピーとなります。) 必要の応じて両面の仕上げを行うことは出来ますので、御相談下さい。(別途費用が発生します) |
◎ | 弊社の成型樹脂は、ポリウレタン樹脂を使用させて頂いております。 弊社通常在庫材料の中より、ABS相当品やPP相当品をお選び頂けます。
又、成型色は通常 黒色を御用意させて頂いております。 |
◎ | 成型樹脂は2液性のポリウレタン樹脂(熱硬化性樹脂)となりますので、一般的なABSやPPなどの熱可塑性樹脂とは本質的には異なっています。
参考資料
@:熱可塑性樹脂
材料に加熱すると軟化して加工できるようになりますが、冷やすと固化する樹脂の事を言います。熱可塑性樹脂は線状構造である為、加熱すると軟化をして冷却すると固化します。
これを繰り返す事が出来ます。
A:熱硬化性樹脂
材料に加熱すると軟化して加工できるようになりますが、そのまま加熱を続けると化学反応を起こして硬化する樹脂の事を言います。
熱硬化性樹脂は比較的低分子の物質が加熱により高分子量の3次元架橋構造(網状構造)となるもので、いったん硬化すると再加熱をしても再び軟化する事がありません。 |
◎ | シリコン型での反転な為、多少のアンダーカット形状は無理抜き出来ます。 |
◎ | シリコン型は型の耐久性が無いため上記の様な参考形状品ですと、20台前後の成型が限界となります。
成型時に発生する樹脂の熱などが成型の繰り返しでシリコンゴムを劣化させ、型の強度が徐々に無くなっていきます。最悪の場合シリコンゴムがちぎれて使用が不可能な型の状態になります。
成型台数が20台を大きく越える場合には、シリコン型を更新させて頂く事になります。
状況によっては光造型マスターモデルから作り直しになる場合があります。(追加費用が発生します) |
◎ | シリコン注型で製作された製品は、Cv/Cor面共に支給されたデータや図面に準じた形状の製品が出来上がります。
(樹脂の収縮や微量なシリコンゴムの変形があるため多少の寸法誤差は出る場合があります) 材質的にABS相当やPP相当品を使用するので、物性表的には近い物が出来ます。
(成型条件で物性にも多少の差が出る場合があります) |
◎ | 弊社で製作する注型製品は、基本的に素地状態でのお渡しとなりますがサフェーサーなどの処理や磨きを行って仕上げる事も出来ます。
(別途御見積にて) |
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