정밀성형에 있어서 공업부품, 전자부품 등의 성형 및 그 금형 설계에도 이러한 영향이 크다.

 

압축성형에서는 분자의 흐름은 랜덤하다고 간주하니까, 성형품의 물성은 방향에 따라 거의 변하지 않는다. 그러나 1 방향의 압출성형에서는 분자가 압출방향으로 배향하기 쉬우므로 물성에 이방성이 생긴다. 따라서 압출성형 등에서는, 분자를 서로 직각에 가까운 2 방향으로 배향시키는 방법, 기술이 발달하였다.

 

그런데 사출성형에서는 게이트 위치에 따라 흐르는 분자의 방향이 거의 정해져 버리므로 금형 캐비티가 고정되어 있는 한, 분자배향을 콘트롤하는 것은 어렵다. 수지온도를 높이거나, 금형온도를 될 수 있는 한 높게 하여, 그 배향 왜곡을 억제하고 성형품의 이방성을 줄이도록 노력해야 한다.

 

이방성은 성형품의 물성 뿐만 아니라 성형품의 외관·치수 정밀도·형상의 경시(經時) 변화·안정성 등에도 영향을 준다. 플라스틱이 기계부품, 전자부품에 물성면에서 평가되고 용도가 확대하여 감에 따라 형상 안정성, 치수 정밀도가 중요한 문제가 된다.

 

엔지니어링 플라스틱에 많은, 결정성 수지에서는 특히 치수의 안정화가 어렵기 때문에 분자의 흐름 방향에서 다른 성형수축, 팽창 계수의 차이를 미리 고려함과 동시에 수지의 흐름을 충분히 상정하여, 금형 게이트 위치·형상·개수 및 두께 변동 등을 정해야 한다. 그렇지 않으면, 그 성형 작업은 마지막까지 힘들게 된다.

 

사출성형에서는 금형의 설계가 성형의 난이도를 거의 결정하게 된다. 성형품의 디자인은 수지의 흐름, 성형가공성도 깊이 생각하고, 수지물성을 염두에 두지 않으면 기대하는 성형품을 얻을 수 없게 되어 버린다.

 

결정성 엔지니어링 플라스틱에서는 물성을 더욱 향상시키려는 목적으로, 유리섬유나 다른 섬유상, 평판상의 무기물을 10~40% 충전할 때가 있다. 그러나 그 충전재가 치수 정밀도에 기여하는 효과가 커서 형상의 안정화에는 물론, 물성의 이방성 소거, 분자의 흐름 방향의 교란에도 관여하고 있다.

 

플라스틱은 금속에 비교하면, 선팽창 계수가 2~7배나 되므로, 오랫동안 사용온도 조건하에서 크립(creep)변형을 일으킬 수도 있다. 그러므로 금속 대체품으로서 그 특성을 보다 살리기 위해서는, 무기재료에 의해서 강화, 개질을 하는 것이 좋은 방법이다. 그것에 의하여 금속 보다도 훨씬 뛰어난 물성의 재료로서 성장하여 갈 수 있다.

 

수지의 물성만이 아니라, 강화재의 물성과 그 이방성을 교묘하게 조합하여, 세로나 가로, 상하에도 강한, 형상의 안정된 복합재료로서 플라스틱을 살린 공업재료가, 앞으로도 많이 나타나게 될 것이다.

 

조합의 기술은, 일본인이 자신있어 하는 부분이다. 새로운 폴리머의 개발도 중요하지만, 예전부터 전해오는 소재를 개질하면서, 뛰어난 하이브리드 재료를 성장시켜 가는 것이 더욱 중요하다고 생각한다.

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