RHCMとは

 

ヒート&クール成形の歴史

プラスチックが世の中に登場したばかりの頃は、外観品質への要求はそれほど高くありませんでしたが、自動車、家電・情報機器等に用途が拡大するにつれ、外観品質への要求が強まってきました。

そこで開発されてきた技術がヒート&クール成形になります。

ヒート&クール成形は、プラスチック製品に発生するウェルドラインを解消するために開発された技術であり、プラスチックの外観品質を飛躍的に高めます。プラスチック製品に高級感・高質感を付与する重要な技術であり、加飾技術の一つとして認識されるようになりました。

 

RHCM®(高速ヒートサイクル)成形について

RHCM®(高速ヒートサイクル)成形は、小野産業が独自技術として開発し、実用化技術として完成させた高転写成形技術です。金型を高速で加熱冷却することで、金型内の樹脂の挙動を大きく変えることができます。

また、急速高温・冷却を実用化することにより、一般的なヒート&クール成形よりサイクルタイムが短く、高転写成形を可能としました。

RHCM®技術 発明大賞本賞受賞

日本発明振興協会と日刊工業新聞社が共催する「第34回発明大賞」において、RHCM®技術が発明大賞本賞を受賞致しました。

RHCM成形工程と温度

ウェルドが見えない

ガラスのようなクリアな光沢を実現

ウェルドラインとは樹脂同士が合流する部分に発生する傷のように見える外観不良の一つです。ウェルドライン発生は以下のようなメカニズムになっています。まず射出された樹脂が金型内で冷却されながら流動されるため、流動中に固化層が厚くなるとともに、流動先端部の流動粘度が上昇し、流動樹脂が合流する部分で溶け合わず固化することでウェルドラインが発生します。

RHCM®成形では射出から保圧の間、金型表面温度が樹脂の熱変形温度近傍以上に保たれるため、金型内に流入した溶融樹脂の流動粘度の上昇が緩和され、合流部が溶け合い、更に樹脂圧により金型表面へ押しつけられることでウェルドラインが消え、良好な外観の成形品を得ることができます。また透明樹脂の製品では表面・裏面の両方に2本のウェルドラインが見えますが、キャビ・コア両面をRHCM®に対応した金型構造にすることで、両面のウェルドラインを消すことが可能です。

結果、ガラスのようなクリアで光沢のある成形品を得ることができます。

一般成形

透明樹脂での一般成形とRHCM®のウェルド比較

シボの転写が良い

金型のシボを忠実に再現

RHCM®では保圧時に金型温度が高温に保たれており、これにより金型面への樹脂の転写が良くなるため、シボ面を持つ製品は金型のシボ形状を忠実に転写した製品が実現します。

この特徴と独自開発の特殊シボ(無反射シボ)を併用し、射出成形工程だけで製品表面に光の反射を抑える機能を付与する技術なども実現しています。

また、この転写技術はサブミクロンレベルの精密転写も実現し、量産製品に採用されており、現在、ナノレベルの超精密転写を開発しています。


  • 一般成形品の表面状態


  • 高速ヒートサイクル成形品の表面状態


  • 金型の表面状態

レーザー顕微鏡による成形品及び金型のシボ表面状態測定(×400倍、シボ番程:HN-DS08)

※最小グロス値: 0.3%(測定角60°)

一般シボ

無反射シボ

表面光沢の向上

高品位な鏡面光沢により無塗装ピアノブラック外観を実現

RHCM®成形ではシボの転写が向上するため、斑がなく金型のシボを忠実に転写した成形品を得ることができます。一般成形品のシボ面は金型シボ形状を転写できないため、凹凸が少なく滑らかな表面であるのに対し、RHCM®成形品は金型シボ形状を忠実に転写していることが分かります。

なお、RHCM®は高転写であるため、一般的なシボ加工では、意図したシボとは違った風合いになってしまうため、RHCM®専用のシボ処理が必要となります。

一般成形とRHCM®の光沢比較(使用材料;HIPS)
一般成形とRHCM®の光沢比較 2

ガラス繊維やフィラーが露出しない

優れた表面平滑性を実現

ガラス繊維、カーボン繊維、無機フィラー等を含有した樹脂を使用した成形品は、製品外観にこれらの添加物が露出して荒れた表面となるため、通常は内装部品に使用されることが多いのが実状でした。

RHCM®成形では、型内圧の高まりによりベース樹脂が金型表面に押し当たって繊維やフィラーを覆うような状態となり、平滑な表面を得ることが可能です。

これにより、高強度で良好な外観を持つ成形品を得ることができ、一般成形に比べRHCM®成形では樹脂流動長が伸びることから、長繊維強化樹脂等での薄肉成形が可能となり、金属代替及び軽量化も可能です。
また、表面が平滑なため下処理なしで、塗装も可能です。

ガラス繊維強化材の表面状態(×100倍、ABS+GF30%) 一般成形 表面
ガラス繊維強化材の表面状態(×100倍、ABS+GF30%) RHCM® 表面
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