真空成形とは？基本から応用、他加工法との比較まで詳しく解説

シート状の材料をヒーターで両面から加熱し、成形に適した温度まで軟化させます。

この工程により、材料が型に沿って容易に変形できるようになります。

軟化した材料を型にセットし、材料と型の間の空気を真空ポンプで吸引し、気圧を下げます。この真空状態により、材料は大気圧によって型に強く押し付けられ、型の形状に密着します。

型に密着した材料を冷却し、固化させます。

一般的には冷却ファンが用いられますが、型内部に温度調整用のパイプを設置することで、より効率的な冷却を行う方法も存在します。

固化した成形品は、材料の余分な部分が残った状態で型から取り外されます。

この不要な部分をトリミング（切断）することで、最終的な製品形状に仕上げます。

射出成形と比較して、真空成形では凹または凸の片面のみの型で成形が可能です。

そのため、型にかかる費用を大幅に抑えることができます。

型が片面で済むため、型の製作期間も短縮できます。

射出成形が金型製作に約40日かかるのに対し、真空成形では約2週間で型を製作し、生産を開始できるため、迅速な製品化が可能です。

型費用が比較的安価であるため、初期投資を抑えられ、1ヶ月に数十個程度の少量生産や中ロット生産に適しています。

市場動向や需要の変化に応じた柔軟な生産対応が可能となります。

薄いシート状の材料を伸ばして成形するため、大型で高面積な製品や、薄肉形状の製品を比較的容易に成形できます。

成形後にトリミング加工で形を整えるため、成形型を大きく変更することなく、部分的な形状調整や変更に対応できる場合があります。

真空成形機は射出成形機に比べて設備費が低く、導入しやすい傾向があります。

射出成形が1個の成形に約30秒かかるのに対し、真空成形では条件によっては約10秒程度で成形が完了することもあり、サイクルタイムの短さが生産性向上に寄与します。

成形後にトリミング処理が必須となるため、射出成形と比較すると、一つの製品が完成するまでの加工工程全体が長くなる傾向があります。

薄いシート状の材料を伸ばして成形する特性上、特にコーナー部分や型に密着しない箇所では、肉厚に偏りが生じたり、寸法精度にばらつきが出たりする可能性があります。

外周部分を切断するトリミング工程が必要なため、余分な材料が発生し、材料ロスが多くなる傾向があります。

シート状の材料を型に密着させる成形技術であるため、射出成形のような複雑な形状、特にボス（突起）を一体成形することはできません。

また、口の狭いビン状の中空成形品も基本的には製作できません。

大量生産に適しており、効率的な生産が可能なので、量産に向いています。

一度に複数の製品を成形できるため、生産サイクルが短く、単位あたりのコストを抑えることができます。

数十個程度の小ロット生産や、試作品の製作に適しています。

型の交換が簡単なため、少量で種類の多い生産や、設計変更が多い場合にも柔軟に対応できます。

連続成形や射出成形と比較すると、1つの製品を成形するまでの時間が長くなりやすく、製品あたりのコストが高くなる傾向があります。

• 真空吸引力（マイナスの空気圧）のみを使用して成形

• 圧空成形は真空吸引と圧縮空気の両方、または圧縮空気のみを使用

• 凹凸の深い・複雑形状はやや不得意

• 複雑な凹み・ディテールも比較的しっかり再現可能

• ロット数に応じて木型・樹脂型・金型を使い分け、型費用の抑制が可能
• 装置構造がシンプルで比較的安価

• 耐久性のある金型・装置が高価
• 成形条件の制御が複雑

• 型に当たっていない面が製品の意匠面となる

• 型に当たる面が意匠面となる
• 高い型加工技術が必要

• 真空吸引力（マイナスの空気圧）のみを使用して成形

• 溶融した樹脂を金型に高圧で射出し、冷却して成形

• 比較的安価（木型・アルミ型など対応可）

• 比較的高価（精密な金属金型が必要）
• 制作に時間がかかる

• 単純な形状
• 大きめサイズや浅い凹凸向き

• 複雑な形状や細部まで再現可能
• 小型・高精度部品向き

• 肉厚に偏りが生じやすい（ただし、製品の特定部分に強度を持たせるように肉厚を調整することも可能）

• 製品の肉厚を均等に調整可能

• トリミングなどの後加工が必要

• 後処理がほぼ不要

• 中量〜大量生産向け（立ち上がりが早い）

• 大量生産向け（立ち上がりに時間とコスト）

• 真空吸引力（マイナスの空気圧）のみを使用して成形

• 加熱した樹脂チューブ（パリソン）に空気を吹き込み、型の内側に押し当てて中空成形

• 単純な立体形状（片面）
• 一体形状だが中空にはできない（主に開放形状）

• 中空の容器や複雑形状（両面）
• 中空形状（ボトルやタンクなど）を成形可能

• 使用可能な材料が限定的

• 多様な熱可塑性樹脂を使用可能

• 低め（片側金型でOK）

• 高め（両面金型が必要）

• 中程度

• 中〜高精度（形状による）

• 真空吸引力（マイナスの空気圧）のみを使用して成形

• 上下の金型で加熱＋圧力をかけて成形（熱と圧力の両方）

• 肉厚のばらつきが生じやすい

• より均一な肉厚に成形可能

• 比較的単純な立体（浅い凹み・凸）

• 平板状〜複雑な形状、積層構造にも対応

• シンプル・高速

• サイクルタイムはやや長め（冷却が必要）

• 型痕が比較的残りやすい

• 透明樹脂の成形に適応
• 型痕が残りにくい

• 通常片面金型（片側に形状）

• 両面金型（上下とも形状あり）

自動車のダッシュボードやインパネ、外装カバー、バンパー、窓枠、ドアパネル、ヘッドライトカバーなど、内装・外装部品に広く利用されています。

軽量で耐久性のある部品を製造できるため、燃費向上やコスト削減に貢献します。バス、船舶、航空機部品の製造にも応用されています。

機械のカバー、ハウジングベゼル、ポンプカバー、農機カバー、建設機械や重機の樹脂カバーなど、耐久性が求められる産業用機器の外装部品に利用されます。

防火性や耐紫外線性を持つ材料を使用することで、屋外や熱源に近い場所での使用にも適した部品を製造できます。

テレビや冷蔵庫の外装カバー、冷蔵庫の内部部品、室内照明カバー、ゲーム機カバー、浴槽、洗面化粧台、洗濯パン、天井材など、身近な家電製品や住宅設備に多く採用されています。

医療用トレイ、器具カバー、医療機器のボディカバー、医薬品トレイ、抗菌部品など、衛生管理が重要となる分野で活用されます。

食品グレードのプラスチックを使用し、滅菌しやすい成形品を製造することで、汚染防止や鮮度維持に貢献しています。

食品の包装（スナック菓子箱、卵パック、ビスケットトレイ）、飲料ボトル、化粧品、電子製品、歯ブラシなどの日用品のブリスターパックや吊り下げカード付きパッケージなど、多種多様な包装材に利用されています。

旅行カバン、収納ケース、ミニチュア模型、玩具、家庭用装飾品、ゴルフカート、バイクオプションパーツ、リハビリ機器、車椅子カバーなどが挙げられます。