プラスチック製品の設計で重要なことは、「つくりたい製品の要求を抜け・漏れなく成形メーカに伝え、金型や射出成形の技術者の力を最大限に引き出すこと」です。そのために必要となるプラスチックの基礎知識と設計実務のポイントを解説します。

プラスチック製品設計の実務入門

～材料、成形、金型の基礎知識と製品設計の要点～

田口技術士事務所 代表 　技術士（機械部門）／博士（情報工学） 田口 宏之氏

九州大学大学院総合理工学府 修士課程修了。大学院修了後、東陶機器（現TOTO）に入社。12年間の在職中、ユニットバス、洗面化粧台、水栓金具等の水回り製品の設計・開発業務に従事。現在はコンサルタントとして、プラスチック成形メーカーやスタートアップ企業のプラスチック製品立ち上げ支援などを行う。また、社会人ドクターとして研究活動にも従事し、2024年に九州工業大学で博士（情報工学）を取得。日本技術士会に所属。

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＜到達目標＞
・プラスチック製品を設計するために必要なプラスチック材料知識が得られる。
・設計者として知っておきたい射出成形の知識と実務ノウハウを学ぶことができる。
・射出成形品の設計で品質トラブルを起こさないための実務ノウハウがわかる。

＜対象＞
・入社5～6年までのプラスチック製品設計者
・これまで金属材料を主に使ってきた製品設計者
・プラスチック製品の設計法を学びたい材料メーカー、材料商社等の担当者

＜プログラム＞
１．ものづくりにおけるプラスチックの位置付けと射出成形
　1-1　工業材料におけるプラスチックの位置付け
　1-2　プラスチックの種類と用途
　　1-2-1　熱硬化性プラスチック
　　1-2-2　熱可塑性プラスチック
　　1-2-3　結晶性プラスチックと非晶性プラスチック
　1-3　成形の基本的な考え方
　1-4　主な成形法と射出成形の位置付け
２．射出成形を活用するために知っておきたいプラスチック材料の知識
　2-1　金属材料との違い
　　2-1-1　金属材料との主な違い
　　2-1-2　材料特性の決定プロセス
　　2-1-3　ストレス・ストレングスモデル
　2-2　知っておきたいプラスチックの基本特性
　　2-2-1　物理特性（流動性／成形収縮率）
　　2-2-4　機械特性（引張強さ／曲げ強さ／耐衝撃性）
　　2-2-5　熱特性（ガラス転移温度／融点／線膨張係数　他）
　2-3　知っておきたいプラスチックの応用特性
　　2-3-1　劣化
　　2-3-2　粘弾性特性
　　2-3-3　耐薬品性
　2-4　端材の再利用と注意点
３．射出成形の基本と設計者が知っておきたい知識
　3-1　射出成形の概要
　　3-1-1　射出成形機と成形の流れ
　　3-1-2　射出成形のメリット・デメリット
　　3-1-3　射出成形品の特徴
　3-2　射出成形機
　　3-2-1　成形品の取り数
　　3-2-2　成形機サイズ
　3-3　金型
　　3-3-1　金型における検討事項
　　3-3-2　金型の材料
　3-4　ゲート方式
　　3-4-1　ダイレクトゲート
　　3-4-2　サイドゲート
　　3-4-3　ピンポイントゲート
　　3-4-4　サブマリンゲート
　3-5　ランナー方式
　3-6　エジェクタピン
　3-7　アンダーカットへの対応
　3-8　シボ
　3-9　周辺機器
４．射出成形品ができるまでのプロセスと設計者が注意すべきポイント
　4-1　射出成形品ができるまでのプロセス
　4-2　成形品の要求事項抽出
　4-3　形状・材料の検討
　4-4　図面・仕様書の作成
　4-5　金型の設計・製作と成形トライ
　4-6　成形品の評価・検査と金型検収
　4-7　図面・仕様書の最終取り交わし
５．成形不良と対策
　5-1　ヒケ・ボイド
　5-2　バリ
　5-3　変形・反り・倒れ
　5-4　ウェルドライン
　5-5　ショートショット
　5-6　異物
　5-7　残留応力
　5-8　抜き勾配
　5-9　ボス／リブの設計
　5-10　その他の成形不良