オーバーモールディングとインサートモールディングの比較

製品エンジニアや調達担当者の多くは、オーバーモールディングとインサートモールディングを混同しがちです。どちらのプロセスも基本的なロジックは同じです。射出成形前に成形済みの部品を金型内に配置し、溶融した材料で全ての部品を一体化します。銅製のナットをゴムコーティングで埋め込んだり、TPE製のソフトラバーハンドルをインサートモールディングで成形したりするなど、誤った選択をすると、金型の変更、納期の遅延、追加コストが発生します。このガイドでは、基本的な原則、使用例、および迅速な比較のための選択基準について説明します。

オーバーとは 成形とインサート成形？

以上 成形

オーバーモールディングは、二次射出成形プロセスです。まず、ABSやPCなどの硬質基材を製造し、それを金型キャビティに配置して、TPEやTPUなどの軟質材料を射出します。冷却後、軟質エラストマーと硬質基材との間に強固な結合が形成されます。硬化した軟質材料は、グリップ力、保護性能、外観を向上させる一体型の複合構造を形成します。 

インサート成形

インサート成形は、二次射出成形プロセスです。銅ナット、金属シャフト、ハードウェアブラケットなどの既製のインサートを、手動またはロボットで金型キャビティに挿入します。金型が閉じられると、溶融プラスチックが注入されます。プラスチックが冷却・固化するにつれて、ハードウェアをしっかりと包み込み、一体構造を形成します。ハードウェア部品は、荷重を支えたり、電気信号を伝達したり、ねじ込み接合部を形成したりする内部フレームワークとして機能します。このプロセスは、コネクタハウジング、回転シャフト、埋め込みナット付き部品などの部品によく使用されます。

以上 成形とインサート成形：主な違い

 

材料適合性

オーバーモールディング材料適合性ガイド

オーバーモールディングは、軟質材料と硬質材料の接着不良や剥離などの問題が発生しやすい。また、特定の材料の組み合わせによっては基材の応力亀裂を引き起こす可能性があり、軟質材料は不適切な加工条件下で移動したり、膨張したりして、粘着性のある表面や変色を引き起こす可能性がある。

• TPEオーバーABS樹脂に成形：グレードの不一致は、完成品にわずかな引っ張り力が加わっただけでも層間剥離を引き起こす。
• TPUオーバーPCに成形されたもの：成形工程後、基材には時間の経過とともに応力亀裂が発生する。
• 標準TPEPPに成形極性の差が大きいと、実質的に結合強度がなくなり、引っ張ると材料が分離してしまう。
• 高硬度TPUと組み合わせた硬質PC基板：界面剥離は、熱サイクルにさらされた後に発生する。

★PC + 液体シリコーン （高い リスク人気の組み合わせ）：PCは、イヤホンハウジング、計器ボタン、滑り止めグリップ、透明シールなどの製造において、民生用電子機器、ウェアラブル機器、医療機器に幅広く使用されています。PCは不活性な表面を持つため、標準的なシリコーンと直接接着することができず、完全な剥離を引き起こします。シリコーンの硬化熱によってPCが反ったり割れたりすることもあります。

サプライヤー認定の軟質・硬質材料の組み合わせを選択する必要があります。生産前に小規模な接着テストで基材とエラストマーのグレードを確認し、サプライヤー認定の軟質・硬質材料の組み合わせを選択します。オーバーモールド基材の研削またはプラズマ処理により接着性が向上し、過度の熱によるブルーミングや応力亀裂を防ぐために射出温度を一定に保ちます。

Mを挿入オルディング材料適合性ガイド

インサート成形における材料適合性リスクは、主に金属表面の油汚染や酸化層に起因し、これらがプラスチックの接着性を低下させ、層間剥離を引き起こす。例えば、真鍮ナットに油分が残留すると、射出成形後にプラスチックと金属が分離する可能性がある。金属インサートは、表面の油分や酸化物を除去するために、脱脂、サンドブラスト、または不動態化処理などの前処理を行う必要がある。

材料適合性に加えて、軟質エラストマーの流動性も成形結果に直接影響し、流動性が不十分だとショートショットや充填不良が発生します。オーバーモールディング工程では、溶融流動性が軟質材料が基材を均一に覆い、金型を完全に充填できるかどうかを直接決定します。

溶融流動と充填の課題 成形およびインサート成形

寸法を比較する	以上 成形	インサート成形
フローパス	柔らかい材料は基材を均一に覆う必要がある	金属インサートは溶融金属の流れ経路を変化させる。
充填が不完全	複雑な表面や狭い領域では、被覆が不完全になる場合があります。	インサート周辺の隙間が狭いと、ショット不足の原因となる可能性があります。
空気の捕捉	基材と型の間には空気の層ができやすい。	溶融金属がインサートの周囲を流れる際に、エアトラップが形成されることがある。
溶接ライン	溶融物が基板の特徴の周囲に集まると、溶接線が形成されることがある。	インサートを巻き付けた後に溶融接合すると、溶着線が生じる可能性があります。

以上 成形とインサート成形：構造設計上の懸念事項とリスク

オーバーモールド部品の成形品質は、その構造設計と密接に関係しています。軟質オーバーモールド層内で厚みが不均一または過剰になると、冷却収縮が不均一になり、表面にヒケが発生します。シールレイアウトが不十分であったり、金型の嵌合が不正確であったりすると、軟質材料が漏れ出し、バリが発生して製品の外観が劣化します。部品内部の鋭角または流動空間が不十分だと、溶融材料の流れに対する抵抗が増加し、充填不良や局所的な空隙が生じる可能性があります。適切な射出成形設計ルールに従うことで、これらの欠陥を軽減できます。 射出成形 設計ガイドラインは、これらの欠陥を最小限に抑えるのに役立ちます。

以上 成形設計チェックリスト

• 均一性を維持する型：初期段階では、軟質オーバーモールド層の厚さを1～3mm程度に保つことで、収縮のムラや表面欠陥を軽減できます。
• 鋭角に半径を追加する:材料の流れを改善し、応力集中を低減するために、可能な限り0.5mm以上のコーナー半径を使用してください。
• ゲートの位置と換気を最適化する：充填不良やエアトラップを防ぐため、材料の流れをバランスよくし、十分な空気抜きを確保してください。
• 互換性のある素材を選択してください:接着性を向上させるために、適切な接着適合性を持つ基材とオーバーモールド材を選択してください。
• 最適化シャットダウンオフデザイン :バリや材料の漏れを最小限に抑えるため、金型の適切なシーリングを行ってください。

インサート成形における製品設計では、金型壁の厚さよりもインサートの位置決め、プラスチックの配置、機械的インターロック、熱膨張の不一致、およびシール構造を優先します。これらの要素は、インサートの保持力、製品の寸法安定性、および成形品質全体に直接影響を与えます。

インサート成形設計チェックリスト

• 挿入位置が適切であることを確認してください：挿入物の位置決め公差を±0.05～0.10mm以内に維持し、射出成形中の動きを防止するために位置決めピンまたは支持具を使用してください。
• 十分なプラスチック被覆を維持する：可能な限り、インサートの周囲に1.0～1.5mmのプラスチック被覆を維持することで、ひび割れを軽減し、保持力を向上させることができます。
• 機械的なインターロック機能を追加する:インサートにローレット加工、溝、または穴を設けることで、機械的な保持力を向上させる。
• 熱膨張率の違いを考慮する:金属とプラスチックの熱膨張率の違いを考慮し、応力集中を低減するために、適切な箇所では0.5mmのコーナー半径を使用してください。
• 最適化シャットダウンオフデザイン:バリの発生を防ぎ、適切なシール性を維持するために、インサートと金型がしっかりと嵌合するようにしてください。

オーヴェr 成形 vs インサート成形：金型テストと金型コストの参考

材料費の差異は、材料構成、材料選定、および消費量に起因する。

• オーバーモールディングは、硬質基材とTPEまたはTPUエラストマーを組み合わせた成形方法です。エラストマーは通常の硬質プラスチックよりも高価で、適用できる面積も限られています。広い面積をカバーする場合や特殊なTPEグレードを使用する場合は、コストがさらに高くなります。
• インサート成形は、ベースとなるエンジニアリングプラスチック1種類と、追加の金属インサート1種類で構成されています。

比較例ABS+PCと標準的なTPEオーバーモールドで製造されたハウジング部品は、通常、真鍮ナットが予め埋め込まれたABS部品よりも材料費が高くなります。ただし、オーバーモールドの被覆面積が小さいため、TPEの使用量を抑えることができ、カスタム精密金属インサートをバッチ生産するよりもコストを削減できます。

ヒント： 以上 成形コストはカバー面積とエラストマーのグレードによって決まり、インサート成形コストはハードウェアの複雑さによって左右される。

生産量ごとの単位コスト

異なる注文量における2つのプロセスのコストを迅速に比較できる表をご用意しています。

複雑性の比較	オーバーモールディング	インサート成形
小ロット生産	追加のオーバーモールディング工程と手作業による取り扱いにより、単位コストが増加する。	金属インサートの調達と手作業による積載は、単位コストを増加させる要因となる。
量産	自動二色成形は効率を高め、人件費を削減する。	自動挿入装置装填と連続射出リフトにより効率が向上し、単位コストが削減されます。
工具費配分	金型の初期費用が高額になるため、費用を分散させるには大量注文が必要となる。	金型費用は、注文量が増えるにつれて分散される。
主要なコスト要因	射出成形工程、材料配合、自動化レベル。	費用、積載方法、自動化レベルを入力してください。

ヒント：小口注文では金型投資と人件費に重点を置き、大口注文では自動化の生産効率と金型費用の償却を評価します。どちらのプロセスにも本質的なコスト上の優位性はないため、選択は製品設計と注文量によって決まります。.

コモンオーバー 成形用途

• ソフトタッチハンドル 
• 密閉型電子機器筐体
• 消費者向け製品ボタン

一般的なインサート成形用途

• 電気コネクタ
• 金属製ねじ込みインサート
• 自動車部品
• 金属補強プラスチック部品

20種類の中から選ぶ方法 成形およびインサート成形

以下の表を使用して、製品の機能、材料ニーズ、製品構造にわたる調達要件を評価してください。

購入者が考慮すべき事項	オーバーモールディング	インサートモールディング
製品機能	滑り止めグリップ、密閉性、ソフトタッチ	金属接続、ねじ込み式締結、構造補強
材料要件	軟質材料と硬質材料の組み合わせ	金属と接合されたプラスチック
製品構成	マルチマテリアル表面オーバーモールド	プラスチック内部に固定された成形済みインサート

調達のヒント：よくある落とし穴 :熱膨張の不一致、インターロック強度、金型シールなどの要因が、剥離、バリ、ヒケの原因となるので注意してください。

よくある質問

 

Q：オーバーとオーバーの根本的な違いは何ですか 成形とインサート成形？

A：オーバーモールディングは、硬質プラスチックと軟質エラストマーを接着して、密閉性とソフトな触感を実現します。インサートモールディングは、プラスチック内部に金属インサートを固定し、ねじ山や構造補強に利用します。

Q：インサートモールディングをオーバーモールディングの代わりに使うべきなのはどのような場合ですか？ 型取り？

A：インサート成形は、強度、導電性、または信頼性の高いねじ山のために、通常は金属部品をプラスチック内部に埋め込むために選択し、オーバー成形は、グリップ、クッション性、またはシール性のために、2つのプラスチックまたはエラストマー材料を接合するために選択します。

Q：少量注文の場合、どちらのオプションが安価ですか？

A：最終的なコストは金型の複雑さによって異なります。オーバーモールド領域が小さかったり、インサートのレイアウトが単純だったりすれば、コストを抑えることができます。

Q：インサート成形からオーバーモールディングに切り替えることはできますか？ 金型完成後の成形？ 

A：切り替えはほとんど不可能です。2つの金型は、異なる位置決め構造とゲート構造を採用しています。

結論

お気軽にお問い合わせください グランシャイン オーバーモールディング、インサートモールディング、価格に関するご質問は、お気軽にお問い合わせください。詳細情報のご提供、お問い合わせへの対応、プロジェクト要件に合わせた明確な見積もり作成を喜んで承ります。