構造用発泡成形とは何ですか?
場合によっては、従来の材料で作られた部品よりも大きなサイズの部品を製造する必要があることがあります。強度、剛性、全体的な品質を犠牲にすることなくこれらの部品を作成するにはどうすればよいでしょうか?幸いなことに、構造用フォームというシンプルで手頃な解決策があります。

構造フォームは、常に強いのではなく、フォームコアと強力な外部「スキン」を組み合わせる製造材料です。従来のポリマー（ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂など）と比較して、優れた強度と剛性を維持しながら、軽量で柔軟です。構造フォームは前例のない寸法の部品を製造することができ、屋根、内外装のボディパネル、医療機器のシェル、さらにはスノーボードの製造に革命をもたらします。

構造発泡体とは何ですか?
構造フォームは複合材料であり、通常、成形プロセス中に不活性物理ガス (窒素など) または化学発泡剤と混合された熱硬化性 (ただし、熱可塑性の場合もある) ポリマーです。結果として得られるのは固体材料ではなく、低密度の微細孔「コア」と高密度の外部「スキン」です。コアにより材料の総重量が軽減され、一方、強力なスキンにより強度と耐衝撃性が維持されます。

材料の構造はサンドイッチ構造に似ており、低密度のコアが高密度のスキンで完全に囲まれています。コアの質感は「スポンジ」または「ハニカム」に似ているとよく言われます。構造用フォームは、その独特なコアの質感により、固体ポリマー、アルミニウム、スチール、シート成形材料、またはその他の一般的に使用される材料よりも一般に 20% ～ 40% 軽量です。

堅牢性が低いため、構造用フォームの製造に使用される基材は通常、熱硬化性材料ではなく熱可塑性ポリマーです。一般的に使用される熱可塑性プラスチックには、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレン エーテル (Noryl)、ポリブチレン テレフタレート (Valox)、およびアクリロニトリル ブタジエン スチレンが含まれますが、これらに限定されません。

構造発泡成形プロセス
構造用フォームを使用して部品を形成するプロセスは、従来の反応性射出成形法と非常に似ています。ポリオールとイソシアネート（これらは結合してポリウレタンを生成します）などの 2 つの成分を液体の状態で別の容器に保管します。これらを混合して樹脂を形成し、あらかじめ用意した型に注入し、化学反応によって硬化させます。

ただし、固体ポリマーではなく構造発泡体の製造には重要な違いがあります。ポリオールとイソシアネートに加えて、不活性ガスまたは化学発泡剤が射出プロセス中に混合物に追加されます。これにより、最終的に発生する化学反応の性質が変化します。

標準的な固体ポリウレタン反応性射出成形と比較して、ポリオールとイソシアネートの使用量が少ないため、樹脂が金型に完全に充填されません。代わりに、ガスまたは発泡剤は 2 つの成分間の反応によって活性化されます。膨張して型の空いた空間を泡で満たします。これにより「ハニカム」テクスチャが作成され、構造フォームの内部コアはよく知られています。表面要素が金型壁と接触すると、表面要素は崩壊し、材料の外側に強力なスキンを形成します。