自動車部品
ハンドル、ドアハンドル、ガード等の構造部品 — 剛性と外観を確保しつつ軽量化。
MICROCELLULAR FOAMING · SCF
超臨界流体(SCF)技術に基づき、溶融体中に多数の微細気泡(気泡径1–100μm、気泡密度10⁶–10¹² /cm³)を瞬時に形成。軽量・防音・比強度に優れ、寸法精度向上と反り低減を実現します。
気泡径1–100μm、気泡密度10⁶–10¹² /cm³。従来の発泡体(気泡径250μm–1mm)と比べ、マイクロセル構造はより均一で微細です。
臨界点以上の「第三の流体」で、気体と液体の両方の性質を持ちます。加工性・コスト・環境影響を考慮し、超臨界不活性ガス — 特に窒素(N₂)や二酸化炭素(CO₂) — が発泡剤として好適です。
典型的なサンドイッチ構造:発泡していない表皮層と発泡コア層。コア内の気泡分布は理想的に均一です。
マトリクス材料は熱可塑性樹脂(PP、ABS、PC、PA等)、熱可塑性エラストマー、鉱物充填/繊維強化材料。発泡剤は超臨界不活性ガス。
樹脂は所定の背圧下で可塑化されながら、SCF(N₂またはCO₂)が溶融樹脂へ定量注入され、さらに混合/拡散して均質な溶液を形成しキャビティに入るまで維持されます。キャビティ注入後、熱力学的非平衡により多数の気泡核が瞬時に発生し、充填・冷却過程で気泡が成長・固定されてマイクロセル発泡部品となります。
SCF発泡プロセスの要点
寸法精度と安定性を向上(平坦度・真円度は50%以上改善)。残留応力を低減し反りを抑制。部品表面にヒケなし。成形サイクル短縮(薄肉部品で≥5%)。
部品重量を5%–30%削減。型締トン数を低減。設計自由度向上(薄肉・差分肉厚構造)。金型開発/検証時間の短縮。低圧インサート成形の向上。
クラスA外観は実現不可:発泡痕と粗度増が生じ、キャビティ背圧などの手法で表面効果を改善する必要があります。
内部マイクロセル構造は充填距離によって変動する場合があり、既存の機能構造が軽量化幅を制限、ガラス繊維配向が反り改善を制限します。
金型キャビティ内に圧力を構築することで、射出中の溶融樹脂の発泡を防ぎ、部品の表面効果を大幅に改善します。
プロセスフロー
ハンドル、ドアハンドル、ガード等の構造部品 — 剛性と外観を確保しつつ軽量化。
プリンタ/コピー機の構造部品 — 寸法安定性向上、反り低減。
薄肉・高精度部品 — ヒケ解消、平坦度向上。
フィルターキャップ(15%軽量、ヒケ解消、反り解消)、ギア(真円度向上)、Mingruiハンドル(均一気泡、10%軽量、高品質表面)等。
技術開発ステータス