Compression Molding
直圧式圧縮成型
圧縮成型とは
パウダー状の樹脂を押し固めて、素材を成形する方法です。
樹脂は溶融させて、一般のプラスチックのように型に流しこんで成形するのが一般的ですが、 代表的なフッ素樹脂のPTFEは射出成形できません。
フッ素樹脂の中でもPTFEは加熱してもゲル状になるだけで、完全には溶融しないので金型に 流し込んでの成形はできません。
PTFEは熱可塑性樹脂で融点は非常に高く、その融点は未焼成状態で約340℃、焼成された成形品 で327℃です。 予備成形品が融点以上の温度に上がると、白色不透明の状態から半透明になります。 この状態でもゴム状弾性体（ゲル状）であり、完全に溶けて流動化はしません。
したがって、通常の熱可塑性樹脂に用いられる射出成形や溶融押出成形等が適用できず、 金属の粉末冶金やセラミックに似た特殊な成形法が用いられます。
圧縮成型の工程
明興工業の素材成型技術
【ホットコイニング法】
ホットコイニング法とは、PTFE成形に広く用いられる二次成形方法です。
ダイヤフラムのような薄肉でやや複雑形状の部品を成形する際に適用されます。
まず一次成形・焼成した素材を、二次成形用金型にセットし、加熱しながら圧縮（加圧）し、そのまま加圧下で冷却することで、所定の最終形状に仕上げます。
PTFEは融点以上に加熱しても非常に高い溶融粘度を示すため、一般的な溶融流動成形が困難です。
この性質により、ホットコイニング法がPTFE成形で最も一般的な方法となっています。
より複雑な形状や高い寸法精度が要求される場合には、ホットコイニング後に機械加工（切削加工）を追加して仕上げることがあります。
【アニール処理】
アニール処理（アニーリング）とは、成形素材内部の残留応力や内部歪みを除去するための熱処理です。
高精度寸法が求められる製品や、複雑形状の加工、経時変化による寸法変化を抑えたい場合に必須の工程となります。
PTFEは以下の特性を持っています。
・柔軟性・弾力性が高い
・熱伝導率が小さい
・熱膨張率が大きい
このため、約20℃付近でも1〜2％程度の体積変化が生じることがあり、加工時には特に注意が必要です。
加工精度は工具の影響や樹脂の残留応力の影響、樹脂素材の成型方法の影響を受けるため、より高い寸法精度が必要な場合には、
粗加工 → アニール処理 → 仕上げ加工
というプロセスを採用し、寸法安定性の確保に配慮した特別な対応を行っています。
