ゴムナビ ゴムの可能性発見サイト

ゴムナビお問い合わせフォーム
歴史・背景について 性質・種類について 成型・試作について 特殊加工について ゴム材料選定について

ラバーランド FKM特集 EPDM特集 用語集 ゴム検定 京都試作ネット お問合せフォーム Q and A

ゴムナビ > 成型・試作 > 直圧成型

直圧成型

練り

ゴム練りには、生ゴム(原料ゴム)を弾性が強い状態から可塑性が強い状態にする素練り加工と配合設計に基づいてゴムに配合剤(加硫剤・加硫促進剤等)を混ぜ合わせ練り込む混練り加工があります。簡単に言うとゴム練りの一番の目的は各種"原料ゴム"に配合剤を混ぜ合わせて"加硫ゴム"にすることです。異物混入を防ぐためロール機はもちろん、練り作業時に使用するヘラカッターナイフ、直尺等は常に清潔に保つ必要があります。成型工程の始まりであり、異物等が混入すると後工程の生産に大きく影響するので安全面も含め緊張感と同時に最も繊細な作業とも言えます。

■素練り

素練りとは 原料ゴムに機械的せん断力、あるいは化学的作用により、ゴム分子鎖を切断あるいは鎖状分子の相互のからみ合いをほぐし、分子量を低下させることにより粘弾性的性質を減少させ可塑性を増大させることをいう。簡単に言えば配合剤が混ざりやすくなるように原料ゴムをほぐすことです。イメージとしては電車の横並びの座席がすべて(ゴム分子で)埋まっていて座りたくても(入りたくても)座れない人達(配合剤)があふれている状況が素練りをすることにより適度に空いて(配合剤が)座ることができる状況になると考えると分かりやすいかもしれません。

■混練り

混練りとは素練りによりゴム分子結合を遮断させた原料ゴムに配合剤を混ぜ均一に分散させることです。練り工程の醍醐味とも言えます。

分出し

加硫ゴムを金型へ仕込む時の重量・大きさ・形に切り分けることです。分出しの工夫により、成型作業の効率UPや不良率を低減することができる等、地味ながら効率面・品質面に対して非常に重要な工程です。

直圧成型

加熱した金型に加硫ゴムを入れ金型を閉じて加圧し硬化させます。加熱により流動状態となった加硫ゴムが加圧することにより金型の隅々までいきわたる。製品により定められた加硫時間を過ぎた後、化学反応により硬化した製品を金型から取り出すという成型方法です。もっとも一般的な成型方法といえます。 ※加硫時間とは加圧をし流動により巻き込んだ空気を加熱膨張させ、練り生地の流動しやすい状態ではじきだすバンピング(簡単にいうとガス抜き)が終わってから除圧したときまでの時間です。加硫時間はゴムの種類、配合等により異なるが、一般的に10℃温度を上げると加硫時間が約1/2に短縮されるという傾向があります。

仕上げ

仕上げ工程のメインは主に成型品のバリ取り作業です。はさみ、カッターナイフ、その他工具類、あるいはグラインダー等を使うこともあります。冷凍式バリ取り機、ポンチによる打ち抜き等、成型品の形状によっていろいろな方法があります。成型品の検査は工程内あるいは最終段階で行います。検査には外観目視検査、ノギス等による寸法検査、膜厚計による厚み検査等、成型品によってさまざまです。 外観検査の場合には判断基準を明確にしておかないと検査員の判断に差が生じます。また作業域の明るさ、光源の方向等の影響を受けるので注意する必要があります。寸法検査では成型品によっては測定する部分への器具の当て方によって数値が変わることもあり方法を工夫する必要があります。そもそも測定器具自体が狂っていると正確な数値を得られないので、測定器具の精度を定期的に点検しなければいけません。

成型・加硫

ゴム成型工程の核となる工程です。この加硫・成型工程で初めて製品の"形"ができ上がります。金型に分出しした加硫ゴムを仕込んで成型品によって定められた、熱、圧力、時間をかけ加硫させます。一般的に加硫とは生ゴムに加硫剤を加え加熱等の処理を施しゴム分子間に強固な結合を行わせる化学反応であり弾性や強度を確保するのが目的となっています。架橋と呼ばれることもあります。加硫の種類も、硫黄加硫、過酸化物加硫、縮合型加硫等さまざまです。二次加硫と呼ばれる工程もあります。シリコーンゴムの原料であるシロキサンの中で揮発性が高い低分子シロキサンが加硫ゴム製品となった後にも微量に残ってしまいます。この低分子シロキサンが、ゴム成分に残留している量が多いと電気接点障害等を引き起こす原因の一つになるといわれています。この低分子シロキサンを下の写真のような恒温器(オーブン)で高温、長時間加熱し揮発させてゴム成分の中から除去する作業これを二次加硫といいます。あとは物性の安定化、成型品に残存している加硫剤の分解生成物を除去する目的で行われることもあります。簡単に言ってしまえば成型により加硫された製品にさらに熱を加えることにより、製品に含まれるシロキサンや分解生成物をて低減させて品質のよい製品にすることです。