私たちは皆、子供の頃にレゴのおもちゃで遊んだことを覚えていますが、工場でどのように作られているか知っていますか？伝統的には木工が主な方法でした。しかし、製造の進歩により 射出成形レゴ 時間の経過とともに広く普及しました。低コストの大量生産、再現性、複雑な機能、その他の有益な特性により、 射出成形 がその主な理由です。
レゴのおもちゃ、ブロック、その他のアイテムの金型もプロセスの重要な側面です。金型を作るには、いくつかの金型材料、キャビティの複雑さ、フィッティング、生産量能力を考慮する必要があります。
読み進めると、レゴ成形のプロセス、利点、例について最後まで説明します。
レゴとは何ですか?
レゴとは、1950 つのおもちゃ、または XNUMX つのおもちゃに組み込むことができる複数の連結アイテムを指します。「レゴ」という用語は、レゴ グループの会社名を指します。XNUMX 年代に同社が製造したおもちゃが広く人気を博した後、すべてのアイテムがこの名前で市場で人気を博しました。
LEGOブロックの成形
標準的なレゴグループの製品のほか、 射出成形会社 個々のピースをはめ込むことで動作するおもちゃや部品にも「LEGO」という用語を使用します。
さらに、マルチキャビティ 射出成形 is LEGO 製造に適しています。マルチキャビティ金型により、各部品が一貫した寸法、滑らかな仕上げ、強力な連結機能で製造されます。
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レゴ射出成形のプロセス
標準的なレゴ製品のほかに、さまざまなカスタム レゴ風のおもちゃ、ブロック、レンガ、アート、装飾品を製作できます。さらに、レゴ グループの商標に該当しない多数のレゴおもちゃも製作できます。
LEGOのような製品のための射出成形金型
他のプラスチック射出成形プロセスと同様に、レゴ成形には、金型の作成、材料の選択、射出プロセス、硬化、および取り出しが含まれます。これらについてそれぞれ簡単に説明しましょう。
- 金型設計
レゴ社は、レゴ用に設計され、標準と仕様に準拠した既製の金型を販売しています。ただし、カスタムパーツと製品については、別途設計と製造を行う必要があります。金型の仮想モデルを作成するには、CAD、Solidworks、その他の設計ソフトウェアを使用します。
- 金型製造
金型の複雑さとサイズに応じて、CNC 加工、EDM、レーザー切断などのプロセスが製造に使用されます。CNC マシンは、CAM で生成された G コードと M コードの命令を使用して、レゴ金型の製造を自動化できます。
さらに、精密で正確なレゴを作るには、金型部品の厳しい公差と適合性を考慮することも不可欠です。
- 素材の選定
レゴのおもちゃやブロックによく使われる素材は、アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) です。ABS は、高い機械的強度、衝撃強度、耐腐食性、耐摩耗性、耐久性を備えています。素材を選択する際には、要件とそれに対応する ABS の色および商用グレードを探してください。
- 機械のセットアップ
射出成形機に金型をセットし、射出圧力、速度、温度、クランプユニットとの位置合わせなどのパラメータを設定します。
- 材料の注入
次に、パレットをホッパーに積み込みます。すると、スクリューが原料を押して溶かし、ノズルから排出されます。次に、ノズルが溶融した材料をランナーを通して注入します。材料の液体がキャビティ内を流れると、複雑な細部が捉えられます。
さらに、成形の別の方法としては、まず ABS 粒子を加熱し（最大 450°C）、その溶融物を高圧（通常は 150 トン）で注入する方法があります。
- 硬化と排出
次に、必要な温度制御で、特定の時間、型を硬化させます。多くの場合、高品質の結果を得るために、充填された型は冷却中にコンベア ベルト上を転がされます。完全に固まったら、エジェクタ ピンまたは型に備わっているメカニズムを使用して、型からレゴを取り外します。
- ポスト処理
完成したレゴのおもちゃ
成形された LEO からバリや付着した材料を取り除きます。さらに、サンドブラスト、研磨、塗装、その他の仕上げ方法を適用して、カスタム サーフェスを作成することもできます。
レゴ玩具にプラスチック射出成形を使用する利点
LEGO Toys 製品の製造にプラスチック射出成形法を使用すると、精度、強度、外観、コストのメリットなど、多くの利点があります。
多彩なカラーオプション
ABS パレットと顆粒には、赤、淡黄色、青、ピンク、灰色、茶色など、さまざまな色のオプションがあります。したがって、各標準色には異なるサブカラー オプションがあります。たとえば、ABS には、茶色のカテゴリだけで 15 を超えるオプションがあります。成形後に選択できるカラー ペイント オプションもあります。
厳しい公差
単一の玩具成形でも、組み立て用のさまざまなコンポーネントの個別成形でも、精密射出成形により ±0.01mm までの許容誤差を実現できます。この精度により、組み立て時の強力なフィットも可能になります。
高いコスト効率
スチール製の金型やその他の頑丈な工具は、最大100万サイクルのレゴを生産することができます。そのため、 射出成形コスト 大量生産向け。
少量生産の場合、レゴ シリコン型が適しています。耐久性のある金属ツールに比べて、型作りのコストが 80 ～ 90% 削減されます。シリコン型には、機械加工やその他の複雑な製造技術は必要ありません。パターンが作成され、それを取り出すとシリコンがそれを囲み、キャビティが形成されます。その結果、シリコン型は最大 50 回の生産サイクルに耐えることができます。
滑らかな仕上げ
射出成形プロセスによる高圧縮により、レゴの成形品の表面仕上げはより滑らかになります。重要なのは、金型キャビティ壁の仕上げです。キャビティ壁の仕上げには EDM やその他のマイクロ加工プロセスを使用でき、レゴの表面をさらに滑らかにすることができます。
LEGO または LEGO のような射出成形で何が作れるでしょうか?
LEGO または LEGO のような射出成形により、玩具、アート、連結装飾モデル、ゲーム、その他の類似のアプリケーションが製造されます。以下のリストは、LEGO 射出成形製品の例を示しています。
- LEGO風のカスタムおもちゃの迅速なプロトタイピング
- レゴブロックとフィギュア
- LEGOキーホルダーと関連アクセサリー
- 標準的なおもちゃやブロックの大量生産
- 幼児向けデュプロのブロックとパーツ
- 子供向けの教育教材とキット
- 透明窓とフロントガラス（小サイズ）
- コミックやフィギュアの限定版
LEGO 射出成形の効果的な 5 つのヒント
以下は、LEGO 成形プロセス中に従うことができるヒントです。
- 厳密かつ均一な許容範囲を維持する
特に、組み立てるレゴブロックやおもちゃの個々の部品の場合、均一な許容誤差を維持することが重要です。これにより、組み立てプロセス中の適合性と互換性が向上します。
- ミラーEDMとワイヤーカットを使用する
LEGO金型のCNC加工
金型キャビティの加工品質は、精度と 射出成形仕上げ LEGO パーツの切断や穴あけもワイヤ EDM で簡単に行えます。さらに、ワイヤ EDM では非常に複雑な形状の切断や穴あけも行えます。そのため、金型製作の段階でこれらの加工技術を活用しましょう。
ドリルで開けた穴、溝、鋭い角の研磨も選択できます。
- 品質管理検査
CMM マシン、キャリパー、ゲージ、マイクロメーターなどのツールを使用して、LEGO 成形品の寸法と形状の正確性を確認します。
- 射出成形の欠陥を考慮する
ひけ跡、ジェッティング、ウェルド ライン、焼け跡などの射出成形の欠陥の可能性を検討します。次に、設計を最適化して、初期段階でこれらの欠陥を回避します。実際の生産に移る前に、いくつかのテスト ランを実行して、金型とパラメータを最適化することもできます。
- レゴの冷却時間
LEGO 射出成形の冷却時間は非常に短く、標準サイズでは通常 10 秒です。ただし、LEGO が大きく重くなると、冷却時間は長くなります。
続きを読む： さまざまな射出成形金型の種類
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まとめ
LEGO 射出成形は、さまざまな LEGO 玩具、ブロック、カスタム LEGO 風アイテムに高いカスタマイズ性とコスト効率を提供します。金属 (耐久性のある) ツールとシリコン型の両方を使用して、鮮やかな色と反射仕上げの LEGO を製造できます。
プロリーンテックでは、 射出成形サービス LEGO のおもちゃやその他のアイテムの製造、金型製造、LEGO 成形、後処理に必要なすべてのものが含まれます。当社のエンジニアはまずクライアントと協力して要件を理解し、工場チームが指定されたすべての要件を満たすように製造を処理します。
よくあるご質問
LEGO に射出成形を使用できますか?
はい、高精度、再現性、効率性に優れたレゴブロックの製造に精密射出成形を使用できます。大量生産の場合、耐久性があり、コスト効率に優れています。
LEGO 射出成形金型のコストはいくらですか?
LEGO 射出成形金型のコストは 20,000 ドルから 150,000 ドル以上になります。正確な価格は、複雑さ、精度要件、金型の寿命によって異なります。
射出成形レゴの冷却期間はどれくらいですか?
射出成形された LEGO アイテムの典型的な冷却時間は 5 ～ 10 秒です。
LEGO 射出成形にはどの材料が使用されていますか?
アクリロニトリルブタジエンスチレン (ABS) は、耐久性、強度、最高の価格価値を提供する最も一般的な LEGO 素材です。