「IMPブロック」は当社のIMP⼯法のメリットであるボイドの制御から⽣まれた切削加⼯⽤素材として幅広くご利⽤頂いております。射出成形の利点を活かし、短納期、⼩ロット、格安で樹脂ブロックをご提供します。

高密度・強度維持

IMPブロックはその製造方法が従来の固化押出しによる製造方法と異なり、非常に高い密度で製造することが出来るために、厚肉であり、多種多様な材質に対応できるメリットが御座います。
切削加工において強度検証を行う際は通常の射出成形で作られた製品とIMPブロックから削り出した製品では強度に差が生じます。具体的には樹脂部品は製品の表層(スキン層)と中心の層(コア層)からなっており、断面方向では3層に構成されています。スキン層はコア層に比べ強度が高い層であり、逆にコア層はスキン層と比較して強度が低い層です。切削加工によりスキン層を切除することで、コア層のみの部品構成となり、射出成形のみで成形した部品の強度より切削加工での部品強度は低く表れます。繊維強化樹脂でない材料の場合、コア層の強度はスキン層の強度の8割程度だとお考え下さい。よって切削加工にて強度検証の結果、良好である場合は射出成形品では強度的な問題は起こらないと考えて良いでしょう。繊維状添加剤の入った材料の場合、更に複雑になります。繊維の配向に合わせて強度の必要な部位や方向を指定し、切削加工を行う必要があります。

下記に当社で検証した強度比較表を示します。通常の射出成形により作られたダンベル試験片とIMPブロックより切り出した同形状のダンベル試験片の強度比較です。

材質:POM(添加剤無)の強度比較表
材質:POM(添加剤無)の強度比較表
材質:PA66-GF30%(ガラス繊維添加剤)の強度比較表
材質:PA66-GF30%(ガラス繊維添加剤)の強度比較表

繊維にはガラス繊維やカーボン繊維、ウィスカー、ポチコンなど様々な素材があります。総じて強化グレードとして使用されています。繊維配向には流れ方向(樹脂を流す方向)(MD)と流れ方向に対して垂直な方向(TD)があり、強度に差が生じることは広く知られています。一般的な成形品は肉厚が薄く(~3mm程度)であり、ゲートから流れる樹脂はMD方向であり、垂直方向をTDとなっていますが、IMPブロックは肉厚品であることで、一般的な成形品の常識は通用いたしません。具体的な配向を下記に示します。この考え方に則り強度比較を行いました。

IMPブロック コア層の繊維配向挙動
IMPブロック コア層の繊維配向挙動
IMPブロック コア層の繊維配向挙動
IMPブロック コア層の繊維配向挙動

短納期・小ロット

製品開発において試作検証は必須となっています。量産までのスケジュールが迫っている中で速やかに検証を行うためには切削用素材の入手が短納期であることが求められます。IMPブロックはその要望にお応えするサービスです。

具体的には通常運転の場合、材料入手後2週間がリードタイムとなっております。
また、生産状況にもよりますが中1日で対応することも特急要件として対応しています。
試作検証を目的としている場合、必要な部品点数はそれほど多くないことが予想されます。IMPブロックは材料25kgを最小重量としておりますが、条件が揃えば10kg程度より承っております。

ボイドなし・積層界面なし

ボイドなし・積層界面なし

切削用素材としてはマスト条件となるのが、ボイドが無いことです。手間をかけて切削加工を行っていたにもかかわらず、切削時にボイドが現れ切削品としての価値が無くなることは避けたいところです。IMPブロックの最大の効果がボイドレスで成形できることです。
また、切削用ブロックの要件の一つとして部分的な強度の不安定が無いことが挙げられます。ブロックを積層成形で製造した場合、積層界面の強度がそれ以外の部位の強度と大きく異なり著しい強度低下部位が存在します。IMPブロックは1回の射出工程で完結し、無垢のブロックをご提供します。

非破壊検査

当社はボイドの有無を非破壊検査で行っています。具体的にはX線CTによる抜き取り検査となります。安定生産状態を確立するまでは全数検査を行い、その後抜き取り検査にて製品保証を行っています。尚、全数検査をご希望の方、検査した結果(画像)をご希望の方は別途ご相談にのります。
下記に当社のX線CT装置の概要を示します。

X線CT装置

株式会社アールエフ社製X線CT装置

計測可能サイズ

パーシャルスキャン
W:Φ56mm H:37~41mm 画素サイズ:0.068mm

ノーマルスキャン
W:Φ83mm H:72~82mm 画素サイズ:0.136mm

オフセットスキャン
W:Φ151mm H:63~82mm 画素サイズ:0.205mm

X線CT観察結果ボイド・クラックなし
X線CT観察結果ボイド・クラックなし
X線CT観察結果ボイドあり
X線CT観察結果ボイドあり
X線CT観察結果(4個同時撮影)クラックあり
X線CT観察結果クラックあり

IMPブロックにおいてボイドは100%抑えることが出来ています。
ブロック化出来ない殆どの不良は上記のクラックになります。この現象は成形後、室温度まで温度低下することでブロックに蓄積される応力に樹脂が耐えられないことで発生する現象です。(クラックは繊維配向に沿って現れます)
対応策は幾つか御座いますので、お気軽にお問い合わせください。

多彩なサイズ

PLAMO保有金型によるブロックサイズ

PLAMO保有金型による
ブロックサイズ

2022年11月時点

  1. 150mm×150mm×5~45mmt
  2. 100mm×205mm×5~50mmt
  3. 230mm×230mm×5~20mmt
  4. φ110mm×5~70mmt
    (φ10mm穴 あり/なし)
  5. φ150mm×5~45mmt
    (φ28mm穴 あり/なし)
  6. 70mm×70mm×5~100mmt

上記の中よりご希望のサイズを選択頂けます。
また、厚さ方向は可変出来る金型構造を採用しているため、ご自由に選択が可能です。 (切削用素材である理由から、おおまかな厚さで製作いたします)
尚、このサイズに合致しない場合は、金型作成からのご対応になります。 お気軽にお問い合わせください。

多彩な材質

IMPブロックはその製法ゆえ、多彩な材料を高密度でブロック化しています。下記の最近の実績を示します。IMPブロックは100%ボイドを制御することに成功しておりますが、成形し離型後に室温までブロックが温度低下をする際に温度変化による内部応力の蓄積により繊維状添加剤入り材料の場合、クラックが発生することが御座います。
その特徴として、

  1. 繊維状添加剤の量が多い材料(長繊維 CF等)
  2. 繊維状添加剤とベース材料の相性が悪い場合(2級品材料に多く見られる)
  3. 靱性の低い材料(PPS PBT LCP等)
  4. 熱分解しやすい材料(芳香族ナイロン V-0品等)
  5. 極端に厚肉なもの

となります。当社では様々な材料をブロック化していますので、ご指示頂きました材料と大きさをお伝え頂ければクラックリスクの有無をお伝えいたします。
尚、上記にあてはまる材料であっても、対応策は幾つかございます。例えば離型直後にブロックを厚さ方向に切断する方法です。冷却時の内部応力緩和策としては有効です。ブロック外周側から固化が進み、ブロック内部が低密度になることを防止する方法です。
また、ブロック製造の技術を日々進化させております。上記条件であっても上手く成形できる技術を構築できた際にはDM等でお知らせいたします。

過去の実績

成功例

秘密保持に関わる材料、同類と思われる材料は表記しておりません(2019年~2022年実績)
※サイズ欄に「切断」と表記しているものは、クラック抑制を目的とし、お客様の要求サイズに合わせて、成形直後に切断したものです。

材料種類メーカー性能グレードサイズ
PE日本ポリプロ非強化HJ490T205×100×40t
PEプライムポリプロLLDSH055205×100×50t
PPプライムポリマーGF40%GH750B205×100×50t
PPプライムポリマー非強化J-106205×100×40t
PPプライムポリマーGF10%K7000205×100×30t
PP日本ポリプロ非強化BC03BSW205×100×23t
PPダイセルタルク40%PT8N1205×100×40t
PPダイセル導電PB2N1205×100×30t
PA東洋紡GF35%TY-261GQ66205×100×50t
PA東洋紡GF50%T-663G-5066150×150×55t
PA東洋紡GF50%MJ-390GNZ150×150×20t
PA東レGF30%CM3006G306650×100×45t切断
PA東レ非強化S13350×100×40t切断
PA東レ非強化CM300466205×100×45t
PA東レ非強化U328TL66205×100×40t
PA東レCF20%3101T-20V66150×50×30t切断
PA東レCF15%3001T-15A66150×50×15t切断
PAEMSGF65%GVX-65H66205×100×30t
PADSM非強化TW34146150×150×55t
PADSMCF30%HT2V-3H6TΦ110×20t
PADSMCF15%TW241B346150×150×20t
PADSMGF30%TW241F646150×50×45t切断
PADSMGF35%HFX61S46Φ110×40t
PAMEPGF30%1002HMXD6150×150×20t
PAMEPGF50%1022HMXD6Φ110×70t
PAMEPGF60%1032HMXD6150×150×25t
PAMEPGF40%4511MXD6150×150×25t
PAMEPGF50%4501MXD6150×50×25t切断
PAMEPGF60%1032MXD6φ150mm×45mmt(φ28mm穴 あり)
PAMEPGF50%XTN1351LMXD6150×150×17t
PA三菱ケミカルCF40%NXMR-C40MXD6205×100×50t
PA大塚化学ポチコンNT2646205×100×15t
PA大塚化学ポチコンNCF2636150×150×30t
PA大塚化学ポチコンNT8636T150×50×20t切断
PAユニチカ非強化A31306205×100×30t
PAユニチカGF50%RUN-GR16205×100×50t
PAユニチカGF30%A1030GFL6150×150×30t
PA旭化成非強化1402S66Φ150×Φ28×42t
PA旭化成GF50%SH10E66150×150×20t
PA旭化成GF33%53G3366150×150×20t
PAクラレGF35%G1352A9TΦ110×20t
PAクラレGF35%G13509T150×150×15t
PAクラレGF30%G1300A9T205×100×15t(失敗あり)
PAクラレ非強化N1001A9TΦ110×60t
PADUPONT非強化45HSB66150×150×40t
PADUPONTGF33%70G33HS1L66150×150×48t
PABASF非強化A3W66205×100×40t
PABASF熱伝導KXC155866150×150×15t
POMポリプラ含油OL-10150×150×25t
POMポリプラ帯電防止EB-10150×150×25t
POMポリプラ非強化KT-20150×150×40t
POMポリプラ柔軟性SX-35205×100×30t
POMポリプラ非強化LW-02150×150×28t
POM大塚化学ティスモOA30205×100×40t
POMMEPCF20%FC2020H150×150×50t
POMMEP非強化WA-11H150×150×35t
POM旭化成非強化LC750205×100×27t
POM旭化成GF20%GS457S150×150×25t
ABSUMG耐熱NTV35150×150×50t
ABSUMG非強化546P205×100×15t
ABSUMG非強化EX-120150×150×20t
ABSUMG非強化ESA-30205×100×40t
ABS東レ非強化950ME2205×100×15t
ABS東レ非強化AX05X38150×150×40t
ABS/PBTダイセルGFBM5544150×50×50t切断
PBT/ASABASFGF30%S4090G6205×100×23t
PC/ABSMEP非強化MB4308205×100×50t
PC/ABSダイセル非強化S69P1150×150×35t
PC/ABSUMG非強化CD402205×100×38t
PC/PBT東レ非強化8207150×150×35t
PC/PBTポリプラ非強化457EV205×100×50t
PC/PBTMEP非強化MB4308205×100×35t
PC/PBTMEP非強化MB408205×100×50t
PC/PBT帝人非強化TN-3616Q150×150×45t
PCMEPGF20%EGN2020DF205×100×10t
PCMEP非強化DS3110VUR150×150×15t
PCMEP非強化EFR3000150×150×45t
PCMEP非強化S-3000UR150×150×30t
PCMEP非強化EKD3408U150×150×30t
PCMEP非強化RGH2040ST205×100×55t
PCMEPCF20%CF2020205×100×15t
PCMEPCF30%CFH2030150×150×45t
PC帝人熱伝導H-4000K205×100×50t
PC帝人熱伝導HV-2500KΦ110×70t
PC帝人光拡散ML-7500150×150×25t
PC出光非強化ZG1950205×100×55t
PCSABIC非強化EXL1414T150×150×10t
PBTポリプラ非強化2002205×100×40t
PBTポリプラGF30%532AR150×150×32t
PBTポリプラGF30%AK530150×150×25t
PBTダイセルGF30%R5726205×100×20t
PBTSABICMF30%ZM3242150×150×40t
PBTMEPGF30%5810G30150×150×20t
PBTMEP非強化5010R5205×100×50t
PBT東レGF15%1201G-15150×150×20t
PBT東レGF30%4158G30150×150×20t
PPOMEPGF20%GV20205×100×10t
PPOSABICGF35%PCN2910205×100×15t
PPEMEPGF20%GH20205×100×10t
PPEMEP非強化AHF6010205×100×23t
PPE旭化成GF30%WG731205×100×55t
PPE住友化学GF40%E4008150×150×15t
LCPBASFCF30%30RCF150×150×40t
PES住友化学GF30%3601GL30150×150×20t
PESSolvay非強化P1710NT15205×100×12t
PESSolvay非強化P-3703205×100×15t
PES三井化学GF30%SGN3030R150×150×30t
PES三井化学非強化E1010205×100×10t
PEISABIC非強化1010150×150×30t
PEI大塚化学ティスモIT6B150×150×10t
PEISABIC非強化1000150×150×40t
PEUSABIC非強化1010F150×150×15t
PETDSMGF30%AV2-370XT150×50×30t切断
PSUSolvayGF20%GF-120205×100×15t
PSU三菱ケミカルCFS-4240205×100×7t
PSP出光GF30%S13670×100×45t切断
PPA東レCF10%A512X02150×150×23t
PPSDICGF30%Z-230150×150×45t
PPSDICCF30%CZL-4033-R2205×100×12t 20tNG
PPSDICCF30%CZL-200-R2150×150×25t
PPSDICGF50%Z-650-TS205×100×43t
PPSDIC非強化Z-200-J1150×150×28t
PPSDIC非強化FZ-2100205×100×40t
PPS三菱ケミカル非強化VHPF-076A150×150×20t
PPS東レGF30%A630T-10V150×40×20t切断
PPS東レGF50%A675Φ110×17t
PPS東レMD40%A680M205×100×40t
PPS東ソーGF30%FG150×30×20t切断
PPS出光CF10%T221F1150×30×20t切断
PMMA三菱ケミカル非強化PSG0089150×150×20t
PMMA三菱ケミカル非強化VH-001150×150×20t
PMMAVICTREX非強化150G903150×150×20t
PEEK三井化学非強化MX004150×150×10t
PEEKSolvay非強化KT-880205×100×40t
PEEKVICTREX非強化CT200150×150×10t
PEEKVICTREXGF30%150GL30150×150×15t
PEEKVICTREX非強化150G903150×150×15t
PEEKエボニック非強化5000G205×100×15t
TPX日本ゼオン非強化RS420150×150×10t
TPX三井化学非強化RT31XB205×100×30t
EVOH三菱ケミカル非強化G25H150×150×15t

失敗例

秘密保持に関わる材料、同類と思われる材料は表記しておりません(2019年~2022年実績)
※全ての材質においてボイドは制御出来たものの、成形後の冷却工程でクラックが現れました。お客様の要求サイズが大きいことや、要求サイズより幅の狭いクラックが発生したものなどになります。

材料種類メーカー性能グレードサイズ
PP日本ポリプロタルクTA11205×100×50t
PPS帝人熱伝導YJ-0030150×150×15t
PPS出光CF30%T530N1150×150×15t
PPS出光GF70%K521A2150×150×15t
PPSポリプラGF50%6150T73205×100×50t
PPSポリプラ不明3030A1205×100×23t
PPS東レCF10%A630T-10V205×100×25t
PPSDICGF40%FZ-1140-D5φ150mm×45mmt(φ28mm穴 あり)
PPSDICGFFZ-3600-H5Φ110×32t
PPSDICGF40%FZ-2140150×150×15t
PBTポリプラ非強化457EV205×100×50t
PBTMEPGF30%5010G30150×150×30t
LCP上野GF30%5030G150×150×30t
LCP上野GF25%2025G150×150×12t
LCP上野GF30%3030G150×150×18t
LCP住友GF30%E4006LΦ110×17t
PAクラレGF35%G1350A9T150×150×45t
PAクラレGF50%G1500G9TΦ110×17t
PAクラレGF30%GP2300F9T205×100×15t
PADSMCF15%TW241B346Φ110×53t

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