設計・解析
設計・解析（樹脂部品の最適化と金属代替を支える技術支援領域）
本ページは、当社サイトの射出成形技術解説コンテンツのうち、「設計・解析」に関する記事をまとめたカテゴリページです。
本カテゴリでは、射出成形部品の形状・機能設計を行ううえで必要となる「設計支援」と、強度・変形・寿命を予測する「解析技術」について体系的にまとめています。電気電子、機械、産業機器メーカー等の設計、調達、品質管理、製造部門の方々に向けて、射出成形部品の設計に欠かせない観点を“判断に使える知識”として整理しています。特に金属代替が進む現在、樹脂特有の変形・破壊挙動を理解した設計支援や解析技術は、製品開発の信頼性を左右する重要な領域です。
1. 設計支援の役割（樹脂特性に即した形状提案）
樹脂部品は金属とは異なる特性を持つため、設計段階から以下の観点を考慮する必要があります。
- リブ配置・肉厚バランスの最適化
- アンダーカット・抜き勾配などの成形性配慮
- 応力集中を避けるフィレット設計
- 結晶性・非晶性による収縮差を考慮した形状補正
- 湿度・温度による寸法変化の管理
当社では、形状案の評価、課題の抽出、成形性の観点からのアドバイスなど、射出成形特有の特性を踏まえた設計支援を提供しています。
2. 解析技術（CAEによる応力・変形・寿命の予測）
樹脂化、特に金属代替を成功させるうえで、解析は極めて重要な役割を持ちます。本カテゴリでは、以下の解析技術を中心に取り扱います。
- 構造解析（線形・非線形）
荷重条件下での変形量、応力分布、破壊リスクを予測。 - 熱解析
温度上昇や環境条件による変形・劣化を評価。 - 流動解析（充填・保圧・冷却）
ショートショット、反り、ウェルド位置の予測に有効。 - クリープ解析
長期荷重によるたわみ・破損の予測に必須。 - トポロジー最適化
解析技術を駆使した設計革新手法。樹脂化時の強度と軽量化を両立し、最適な形状案を生成できる。
これらの解析結果をもとに、金属代替を検討する際の“強度・変形・寿命”の判断精度を高めることが可能です。
3. 金属代替における解析の重要性（信頼性確保の中核）
金属部品を樹脂化する場合、強度や変形挙動は金属とは大きく異なります。
そのため、解析は単なる設計補助ではなく、樹脂化の可否を判断する根拠となります。
- 金属より弾性率が低く、変形が大きい
- クリープ変形が無視できない（静荷重部品は特に重要）
- 温度・湿度で寸法が変動
- 応力集中部で突然破断する場合がある
解析を活用することで、これらのリスクを事前に把握し、適切な形状・材料・金型仕様を選択できます。
4. 本カテゴリで扱う主なテーマ
- 樹脂設計支援の基礎（肉厚・リブ・応力集中対策）
- 流動解析による成形性予測
- 構造解析（強度・剛性・破壊モードの予測）
- クリープ解析・寿命評価
- トポロジー最適化による軽量化・強度最適化
- 金属代替時の解析プロセスと評価指標
- 設計支援の実務フロー（仕様→解析→形状案→金型検討）
設計支援と解析は、射出成形部品の性能向上や金属代替を成功させるための基盤です。本カテゴリでは、樹脂の特性を踏まえた形状企画、流動解析・構造解析・トポロジー最適化を含むCAE活用のポイントを整理し、安定した製品開発に役立つ実務的な情報を提供します。
本カテゴリに関連する詳しい技術解説は、以下のコラムをご覧ください。
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