

岡田 康介
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押し出し成型・とは?
押し出し成型は、材料を溶かして口金という形を持つ道具を通し、連続した形状を作り出す加工方法です。主にプラスチックの製品づくりで使われますが、金属やセラミックの材料にも応用されることがあります。ここでは初心者にも分かるように、しくみや特徴、実際の使い方をやさしく解説します。
基本のしくみはとてもシンプルです。材料を加熱して溶かし、スクリューと呼ばれる部品で圧力をかけながら、ダイと呼ばれる穴の形状に材料を押し出していきます。ダイを通過した材料は連続した形状として現れ、冷却されて固まると製品になります。
このとき重要な役割を果たすキーワードとして、ダイと スクリューがあります。ダイは形状を決める「型」であり、スクリューは材料を均一に溶かして押し出す「駆動力」です。これらの組み合わせで、長さを自由に作れる点が押し出し成型の大きな特徴です。
材料としてよく使われるのは熱可塑性樹脂です。代表的なものにはポリエチレン、ポリプロピレン、PVCなどがあります。これらは熱を加えると柔らかくなり、冷えると固まる性質を持っています。金属の押出しもありますが、ここで説明するのは主としてプラスチックの押し出し成型です。
押し出し成型の流れ
実際の作業の流れを順番に見ていきましょう。材料の選定 → 溶融・混合 → 口金(ダイ)を通過 → 成形品の冷却 → 切断・整形 → 表面処理。この順序で処理すると、安定した品質の製品を作ることができます。
以下の表は、押し出し成型の基本データを整理したものです。読み進めるうえでの目安としてご活用ください。
用途の例と現場の工夫
押し出し成型は、住宅の窓枠やドアの枠材、建材のプロファイル、パイプやチューブなど、日常生活でよく見かける製品づくりに使われます。現場では、素材の混合比や温度、ダイの形状を微調整して、寸法のばらつきを抑え、表面の光沢や色をそろえる工夫が行われます。
またリサイクル材の活用を進める動きもあり、再生材を混ぜて使う場合には、溶融粘度や色の安定性を事前に評価することが大切です。安全面では、作業中の高温作業に注意し、適切な防護具を着用することが基本です。
押し出し成型が向いているケース
・長さを一定に保ちつつ連続生産したい場合、コストを抑えて大量生産したい場合
・断面が単純な形状で、均一な表面品質が求められる場合
・部品や建材としての部材を大量に安定供給したい場合
まとめと今後の展望
押し出し成型は、連続的な形状を安定して作れるという大きなメリットを持つ加工法です。設計段階でダイの形状を工夫すれば、さまざまな断面の部材を作り出せます。今後は、素材の多様化やリサイクル材の活用、エコ素材の開発と組み合わせることで、より環境にやさしい製品づくりが進むと考えられます。
押し出し成型の同意語
- 押出成形
- 材料を連続的に押し出して型を通し、断面が規定された形状へ成形する加工法。主に樹脂・金属・セラミックを用い、パイプ・ホース・シート・薄肉部材などを作る。連続生産が得意で、複雑な断面には制約がある。
- 押出し成形
- 押出成形と同じ意味の表記ゆれ。材料を連続的に押し出して型で形を作る加工法を指す。
- 押出成型
- 押出成形と同義の表現。材料を押し出して型の形状に成形する加工法。
- 押出加工
- 広義には押出成形と同じ意味で使われることが多い。材料を押し出して型で形を整える加工法を指す。
- 圧出成形
- 漢字表記の別表現。意味は押出成形と同じ。
- 圧出加工
- 圧出成形と同様の加工を指す別表現。
- エクストルージョン成形
- 英語の extrusion を日本語化した名称。材料を高温・高圧で押し出し、ダイ(型)で目的の断面に成形する加工。樹脂パイプ・型材・薄肉部材などに多く用いられる。
- エクストルージョン加工
- エクストルージョン成形と同義の表現で、押出し成形の加工法を指す。
押し出し成型の対義語・反対語
- 深絞り成形
- 薄い板材を引いて深さのある形状を作る絞り成形の一種。押し出し成型が材料を押すのに対し、絞りは引く動作を使います。
- 引抜き成形
- 薄板などを引っ張って形を作る成形法の総称。深絞りを含み、複雑な内径を作るのに向きます。
- 射出成形
- 溶融した材料を型に射出して成形する方法。押し出しとは材料の移動方向が異なる点が特徴です。
- ブロー成形
- 空気で膨らませて中空の形状を作る成形法。主に容器などの中空部品に使われます。
- 鋳造
- 溶かした金属を型に流して固める成形法。連続的な押出とは異なる原理で形を作ります。
- 鍛造
- 金属を打撃または圧力で成形する加工法。高強度部品の製造に向きます。
- 圧延
- 材料をローラーで圧縮・延伸して薄く長く整える成形法。板材や帯材を作るのに適します。
- 切削加工
- 材料を削り取り形状を作る減材加工。精密さと自由度が高いが、原料のロスが生じやすい。
- ダイカスト
- 高圧で金属を型に射出して成形する方法。大量生産向けの部品に用いられます。
- 積層造形
- 材料を層ごとに積み重ねて形を作る積層造形(3Dプリント)。自由形状や複雑形状に適します。
- 粉末冶金成形
- 細かな粉末を圧着・焼結して形を作る成形法。複雑形状も作りやすいが特性の調整が必要です。
- 熱成形
- 加熱した薄板を型に押し付けて成形する方法。曲面や大きな板形状を比較的容易に作れます。
押し出し成型の共起語
- 押出機
- 樹脂を加熱・混練して連続的に押し出す機械。ダイへ材料を送り出し、連続製品の基になる素材を作ります。
- ダイ
- 押出機の先端に取り付ける金型。材料の断面形状を決め、パイプ・シートなどの形状を作り出します。
- スクリュー
- 押出機内部の螺旋状の部品。樹脂を混練し圧送する役割を担います。
- 樹脂
- 押出成形に使われる熱可塑性の素材。原料となる基本材料の総称です。
- プラスチック
- 樹脂を主体とする有機材料の総称。工程内外で広く使われる用語です。
- 材料
- 樹脂のほか充填材・着色剤など、製品を作る原料の総称です。
- ポリマー
- 高分子材料の総称。樹脂はその一部として扱われます。
- ポリプロピレン
- PP。軽量で耐薬品性が高い一般的な熱可塑性樹脂です。
- ポリエチレン
- PE。LDPEやHDPEなどのバリエーションがあり、管材やシートに使われます。
- PVC
- 塩化ビニル樹脂。管材やシート、フィルムなどに用いられる樹脂です。
- ABS樹脂
- アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンの共重合樹脂。加工性と強度のバランスが良いです。
- ナイロン
- PA。耐摩耗性・耐熱性に優れ、機械部品やパイプなどに使われます。
- 断面形状
- ダイの形状によって決まる製品の断面。プロファイルやパイプなどの発想を決めます。
- プロファイル
- 連続する断面形状の押出製品全般を指す言葉です(例:窓枠の型材など)。
- パイプ
- 管材。液体・気体を運ぶ用途の押出製品として広く用いられます。
- チューブ
- 細長く中空の部品。内部流体を通す用途の製品です。
- シート
- 薄く平坦な板状の押出製品。建材や包装材などに使われます。
- 板
- 板状の押出製品。シートの一種として扱われることもあります。
- ロッド
- 棒状の押出製品。長尺部材として使用されます。
- バリ
- 成形後に残る端部の不要な突起。品質管理の対象です。
- バリ取り
- 余分なバリを除去する後処理作業。
- 冷却
- 押出後の製品を固めるための冷却工程。
- 冷却水
- 冷却に使う水。適切な温度管理が品質に影響します。
- 乾燥
- 樹脂中の水分を取り除く前処理。
- 乾燥機
- 樹脂を乾燥させる設備。
- 連続成形
- 長尺品を連続して製造する生産方式。
- 二次加工
- 切断・成形後の仕上げ加工など、初期成形後の加工工程。
- 品質管理
- 製品が規格に適合するかを検査・管理する活動。
- 寸法公差
- 製品の寸法の許容範囲。設計と品質を左右します。
- 表面品質
- 外観・表面の滑らかさや欠陥の有無を指す品質指標。
- 収縮
- 冷却後に生じる寸法の縮み。設計時に考慮します。
- 收縮率
- 収縮の程度を示す割合。製品設計の重要指標です。
- 温度管理
- 各工程で温度を適切に保つ管理。
- 温度プロファイル
- 温度の分布と時間変化を表す指標。品質安定に寄与します。
- 規格
- 適用される工業規格・標準。品質と互換性の基準です。
- JIS
- 日本工業規格。日本国内で広く用いられる規格の一つ。
- ダイ口
- ダイの開口部の大きさ。製品の断面サイズや形状に影響します。
- ひずみ
- 冷却後に生じる形状の歪み。最終製品の寸法精度に影響します。
押し出し成型の関連用語
- 押出成形
- 樹脂を溶融させてダイ(型)を通して押し出し、連続的な断面形状の部品を作る加工法。長尺の部品・シート・パイプなどに適しています。
- 押出機
- 材料を搬送・溶融・混練・押出する機械。単軸(単スクリュー)と双軸(双スクリュー)があります。
- ダイ
- 樹脂が通る出口の金型。ダイの形状で最終の断面形状が決まります。
- スクリュー
- 押出機内部のねじ。材料を前方へ搬送し、加熱と剪断で溶融・混練を行います。
- バレル/筒
- 樹脂を加熱して溶融させる通路となる筒状部分。ヒータで温度を制御します。
- ゲート
- ダイの入口部。樹脂がダイ内部へ流れ込む場所で、充填性やトラブルの原因になります。
- テークオフ
- 押出物をダイから引き出す取り出し部。適切なテンションと速度が重要です。
- 冷却
- 押出品を固化させるための冷却工程。水浴・空冷・ノズル冷却などが用いられます。
- カット/トリム
- 所定の長さに切断したり、余分な樹脂を除去する工程。
- プロファイル押出
- 断面形状を自由に設計して部品を作る押出の一形態。窓枠・レール・溝付き部材などに使用します。
- シート/フィルム押出
- 板状のシートや薄膜を連続的に生産する方法。包装材や建材に使われます。
- パイプ・チューブ押出
- 円筒形のパイプやチューブを連続生産する用途で用いられます。
- 共押出
- 複数の樹脂を同時にダイへ流して多層構造を作る技術。機能性や耐久性を組み合わせる際に有効です。
- 単軸押出機
- 1本のスクリューで樹脂を溶融・押出する機械。コストは低めだが混練性には制限があります。
- 双軸押出機
- 2本のスクリューが協調して混練・溶融を行う機械。高混練性・複雑な材料にも対応可能です。
- 熱可塑性樹脂
- 加熱で溶けて再固化する樹脂。例:PP、PE、PVC、PS、PC など。
- ダイ設計
- 求める断面形状を実現するためのダイの設計・加工。流れ・充填・溶融挙動を左右します。
- 充填性/流動性
- 樹脂がダイ内部をどれだけ均等に満たすかを表す性質。充填不良を防ぐための指標です。