【特集】ホットプレス成形の生産効率を向上させる方法

ホットプレスは、不純物を入れずに強度の高い製品を作ることができる、優れた成形方法です。その一方で、うまく利用しないと「時間がかかる」「生産効率が悪い」といったデメリットが発生することも。ここでは、ホットプレスの生産効率を上げるための方法を、粉末成形機メーカーの代表に伺いました。

ホットプレスのメリットとデメリット

これまで長年使われてきたホットプレス法ですが、どのようなメリット・デメリットがあるのでしょうか。

メリット・デメリットを大きく分けると、次のようになります。

• メリット：不純物を入れずに成形できる
• デメリット：時間がかかりコストパフォーマンスが悪い

ホットプレスのメリット

通常、成形を行う場合バインダー（結合剤）を入れて接着性を増して成形性をよくするか、粉を造粒（粉を大きくし、流動性を上げて重点密度を上げる）を行うことで成形します。

ただ、結合剤のような不純物を入れると誘電率が上がってしまうため、半導体のような製品の場合は不向き。 原料だけを使用して成形しなければいけないという事情があります。

それに対し、ホットプレスであれば不純物を入れなくても成形が出来るためこれまで活用されてきました。

通常、常温で押して固めるだけだとすぐ割れてしまいます。

「ホットプレス」は熱せられた材料を金型で圧力をかけ冷やし固めることで、焼き入れ効果が発生し完成品はさらに高強度になります。 成形加工時は軟らかく、成形後製品は硬いことがホットプレス最大のメリットです。

ホットプレスのデメリット

一方でそのようなホットプレスにもデメリットがあります。

それは、『圧倒的に時間がかかりコストパフォーマンスが悪い』こと。

1回原料を成形機に入れたら、焼結が終わるまでもうその成形機は使えなくなります。

100枚の成形・焼成品を製造するのに、6日掛るケースもあり得ます。

そのため成形品や製品作るのにものすごいコストかかっていますがホットプレス以外の手段が無いため、これまでホットプレスは使われてきました。

実はホットプレスに代替するよりも効率の良い方法があるのをご存じですか？その方法を紹介します。

振動ウェーブ成形プレスを使った成形

振動ウェーブ成形プレスを活用した仮成形を行えば今まで以上に生産効率を上げて成形を行うことが期待できます。

• 従来のホットプレス法：100枚の成形・焼成品を製造するのに、6日掛る
• 振動ウェーブ成形プレス：常温成形で300枚／日成形。4日で1,200枚成形して2日で焼成。

つまり、1週間で10倍以上の生産能力となります。しかも成形品の不良率が格段に下がります。

三庄インダストリーの
真空・振動ウェーブ成形プレスを見てみる

なぜそれを実現できるのか

通常、常温でプレスした成形品がハンドリング（次の工程に移動すること）に十分な強度得られないと考えられていました。
ですが、振動ウェーブ成形プレスで成形した成形品に関しては、非常に低荷重で成形しても十分な強度が得ることが可能です。

そのため、樹脂の金型でも割れることがないため、金型を樹脂に変更することが可能です。それによるコストカットも実現できるでしょう。

三庄インタストリーの「真空・振動ウェーブ成形プレス」は下記のような特徴があります。

• 粉末の均一充填・脱気作用
• 真空状態での成形が可能
• 薄物成形の割れ防止に、挟み込み脱型で歪みを緩和

充填振動時の効果イメージ

振動ブロック流動化イメージ

真空・振動ウェーブ成形プレスを取り扱っている
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