ガラス繊維と熱成形プラスチックの比較:あなたのプロジェクトに適したプロセスは?
グラスファイバーと熱成形プラスチックの比較:どう選ぶ?
亨通普のコアコンピタンスは、カスタム厚仕様熱成形プラスチック部品の設計、製造、生産にある。
熱成形とガラス繊維成形の両方のプロセスを使用して、同様の部品を作成することができます。しかし、特定のプラスチック部品に適したプロセスを選択する際には、それぞれの長所と短所を考慮することが重要です。このページの情報は、ガラス繊維成形と熱成形のどちらを選択するかについての一般的なガイダンスを提供します。
熱成形プラスチック プロセス
熱成形は プラスチック製造 熱成形は、硬い熱可塑性プラスチックシートを加熱し、真空や圧力を使ってシートを三次元形状に成形するプロセスである。熱成形は通常、年間250~3,000個の部品生産に使用され、金型コストの削減、製品開発サイクルの短縮、色やテクスチャのオプションを備えた部品を提供します。
ガラス繊維成形(FRP/GRP)工程
ガラス繊維成形は、ガラス繊維で強化された樹脂を有用な形状に成形するプロセスである。樹脂は、強度を高め、希望の厚みを得るために何層にも塗り重ねられる。このプロセスと材料は、大型で高強度の構造物を作るのに最も適していますが、金型コストが高くなり、生産時間が遅くなります。
プラスチック部品に最適な製造プロセスの選択
恒富塑料は、技術、生産プロセス、材料がそれぞれの仕事に最適であることを確認するために、クライアントと協力しています。ここでは、熱成形とガラス繊維成形(FRP/GRP)のどちらを選択するかのガイドラインと考慮事項を説明します:
ボリューム
ガラス繊維(FRP/GRP)部品は、主に少量生産やプロトタイプ・プロジェクトに使用されます。一方、熱成形は、年間250~3,000個程度の生産量であれば、費用対効果が高くなります。大量生産では、熱成形もガラス繊維成形も特に費用対効果が高いとは言えません。
熱可塑性プラスチック材料と業界のコンプライアンス
熱可塑性オレフィン(TPO)は、一般的にグラスファイバーに代わる部品として好まれている。グラスファイバーに比べ、TPO素材は耐久性、耐クラック性、耐紫外線性に優れ、導電性に優れ、軽量です。
Kydex社やSpartech社など、様々な熱可塑性プラスチックメーカーが、引張強度、燃焼性、耐薬品性、UL認証、重量などの性能特性が異なる、特定の産業や環境向けに設計された特殊な熱可塑性プラスチック素材を提供しています。これらの製品の多くは、EN 45545、DIN 5510-2、NF P 92-501(-504、-505)、NF F 16-101/102、FRA Type I、FRA Type II、ASTM E162、ASTM E662、SMP-800C、BSS 7239などの航空宇宙、公共交通、医療機器などの業界標準や火災、煙、毒性(FST)要件に適合しています。
業界要件を満たす理想的な熱可塑性プラスチックとお客様のプロジェクト・ニーズのマッチング方法について、詳しくは弊社までお問い合わせください。
リードタイム
グラスファイバー成形工程は労働集約的であり、一般的に1つの部品を製造するのに複数の工具を必要とするため、熱成形プラスチック製造に比べて生産速度が遅く、コストが高く、リードタイムが長くなる。
対照的に、熱成形は高度に自動化されており、比較的単純で、労働力を必要としない。ほとんどの用途では、各部品に1つの金型を使用するだけです。その結果、熱成形は一般的にガラス繊維成形に比べてリードタイムが短く、金型と人件費が安くなります。純粋なプロセスの観点からは、年間250~3000個という少量生産の場合、熱成形は一般的にガラス繊維成形よりも速く、費用対効果が高い。
デザイン、仕上げ、ブランディング
ファイバーグラス製法は高品質の仕上げが可能だが、その用途は限られている。熱成形プラスチックは、様々な色と表面テクスチャーを提供します。スクリーン印刷、熱成形印刷、後加工の塗装などの技術も、熱成形プラスチック部品のブランドやグラフィックの可能性を高めるために使用することができます。精密な公差と複雑な幾何学的設計を達成する能力は、ファイバーグラスで作られた限られた数の用途にのみ実現可能であり、これらの用途は他の方法ではコスト高になったり、実現が困難になったりします。これらの利点により、設計者はより自由に、より美的で機能的な複雑でモダンなデザインを作成することができます。
ツール
グラスファイバー製造の複雑さと労働集約的な性質のため、オープンコンタクト成形工程では通常、部品を完成させるために複数の工具を必要とします。このため、各パーツに必要なツールコストと生産時間が増加します。
しかし、熱成形は高度に自動化されているため労働力が少なくて済み、ほとんどの用途では部品1つにつき金型1つで済みます。その結果、グラスファイバー成形に比べ、金型コストが低くなり、生産性が大幅に向上します。
重量に関する考察
熱成形プラスチック部品はガラス繊維部品よりも軽く、通常部品重量を30%減らすことができる。この事実は、Covestro(旧Bayer MaterialScience)やSEKISUI SPI(旧KYDEX, LLC)のような業界サプライヤーの原材料製品の比重を比較することでさらに裏付けられる。
熱成形プラスチックとFRPの重量比較 熱成形プラスチックとその製造工程は、材料がリサイクル可能であり、ほとんどの熱可塑性プラスチック原料が揮発性有機化合物(VOC)を含まないため、環境に安全である。対照的に、ガラス繊維の製造工程では有害なスチレンが大量に発生し、リサイクルもできない。
要約比較表
ファクター | 熱成形 | ガラス繊維成形(FRP/GRP) |
---|---|---|
生産量 | 250~3000部品/年(この範囲では費用対効果が高い) | 小ロット、プロトタイプ(大量生産では費用対効果が低い) |
素材タイプ | 熱可塑性プラスチック(TPOなど) | ガラス強化樹脂 |
金型費用 | より低い | より高い |
リードタイム | 短期間(通常10週間以内) | 長い |
デザインの柔軟性 | 高い(複雑な形状、カスタム仕上げ) | 制限あり(複雑な設計の場合はコストが高くなる) |
重量 | ファイバーグラスより軽い30% | より重い |
環境への影響 | リサイクル可能、VOCフリー | リサイクル不可、有害なスチレン発生 |
強さ | 一般的な用途、軽量部品に適している | 大型構造物のための高い強度 |
コンプライアンス | 業界固有の熱可塑性プラスチック・オプションが利用可能 | 高強度、大型構造物に最適 |
この比較表は、お客様の生産ニーズ、設計目標、および材料要件に基づいて、十分な情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。追加のガイダンスやご相談については、お気軽に下記までご連絡ください。 ヘントゥオプ.