一枚の「フォーム」からペンケースへ

EVA熱成形収納ボックスの8ステップの分解

熱成形 EVA ケースの製造工程全体は、EVA 材料の準備 → 表面材料の選択 → EVA 切断 → 箱のロゴまたはパターン処理 → 予備プレス → 熱成形 → 冷却とトリミング → ステッチ、検査、梱包の 8 つの段階に分けられ、多用途の EVA 収納ボックスが完成します。

重要なプロセスパラメータは熱成形段階に集中します。

以下では、各ステップを順番に説明し、よく使用される制御範囲も示します。これにより、ブランドはペンケースや EVA 収納ボックスを設計およびカスタマイズする際に直接参照しやすくなります。

1. EVA材料の準備

適切な硬度の EVA を選択します。鉛筆箱に必要な壁の厚さと硬さに応じて、密度 200～300 kg/m³、硬度 55～80 度の EVA フォーム シートを選択します。

眼鏡ケースや iPod ケースなどの軽量小型 EVA ケースには、硬度 65 度の EVA が推奨されます。

工具ケースや電子製品の収納ボックスの場合、ケースの形状を維持し、簡単に変形しないようにするために、硬度は 75 度以上が推奨されます。

2. ケースの表面材の選択

適切な硬度のEVAシートを選んだら、次はEVAシートにラミネートする表面生地を選びます。最も一般的に使用されるのはポリエステルニット生地です。滑らかな表面と優れた弾力性を備え、比較的低コストであるため、標準的なEVAケースのほとんどで第一選択肢となっています。

さらに、お客様は製品要件やブランドポジショニングに基づいて、カスタマイズされた素材を選択することもできます。例えば、EVAをラミネートしたPUレザーは、ペンケースやEVAオーガナイザーケースなどの製品によく使用されます。

3. EVAラミネートシートの切断

ラミネートEVAシートを平らに置き、個々のピースに切断します。切断サイズは、金型の周囲長より約20mm大きくしてください。この余裕を持たせることで、収縮率の異なる材料が十分に伸びる余地が確保され、熱成形工程中の材料不足を防ぐことができます。

4. ラミネート生地表面のロゴや模様の装飾

4.1. EVAボックスの装飾パターンやロゴは、シルクスクリーン印刷、熱転写印刷、または昇華印刷で印刷できます。これらの印刷は、後続の熱成形工程の影響を受けません。

4.2. デボス加工によるロゴ：パターンやロゴを熱成形金型に直接デボス加工することで、ワンステップで成形できます。この場合、上記のように追加のロゴ装飾は必要ありません。

5. プレプレス（冷間プレス成形）

まず、材料を 60 ～ 80 °C のオーブンで 30 ～ 60 秒間予熱します。これにより、後続の熱成形サイクルが短縮され、表面の平坦性が向上します。

次に、カットしたシートをコールドプレス金型に置き、2～4MPaの軽い圧力を5～10秒間加えます。これにより、シートが金型に初期的に馴染むため、熱成形時の滑りやずれが軽減され、シワも最小限に抑えられます。

6. EVA熱成形

これは熱成形EVAケース製造の中核となる工程です。電気加熱式プラテンと上下金型温度の独立制御を備えた4列熱成形機を用いて、ケースの最終形状が成形されます。

• 金型温度: 120～180 °C、精度 ±2 °C の金型温度制御機によって制御されます。
• 圧力: 10～40 MPa (壁の厚さと深さに応じて調整。深いキャビティでは上限が必要)
• 熱成形時間: 45～90秒

壁厚3mmの場合、約45秒

壁厚4mmの場合、約60秒

EVAの厚さが1mm増えるごとに、熱成形時間を10～15秒増やします。

• 操作手順：高速金型閉じ → 段階的加圧 → 1～2 回の排気サイクル → 高圧保持 → 排気のためのわずかな金型開き → 冷却および最終成形。

7. 冷却とトリミング

• 冷却：保持段階後、金型を開く前に直ちに冷却水または冷却空気を導入し、金型温度を50～60℃以下に下げてください。冷却が不十分だと、熱成形ケースや箱が跳ね返ったり、縁が反ったりする可能性があります。
• トリミング：EVA複合材の厚さと硬度に応じて、従来の打ち抜き加工、CNCパンチングマシン、またはレーザーカッターを使用して、輪郭に沿って余分な材料を一回の操作で除去できます。レーザーカットを使用する場合は、ステッチガイドライン、ジッパー溝などの形状も同時にカットできるため、後工程での二次加工が不要になります。

8. 最後のステップは箱を縫うことです

熱成形された EVA カバーまたは底ケースをジッパー テープやウェビング キャリー ハンドルなどの他のコンポーネントと一緒に縫い合わせ、空気圧リベット マシンを使用してリベットやロゴ パッチなどのハードウェアを追加します。これで、1 つのペンケースまたは収納ボックスの組み立てプロセスがほぼ完了します。

最後に、マスターカートンに梱包する前に検査と発券を行います。

• 外観チェック：圧迫痕、気泡、色の違い、シワはありません。
• 寸法チェック：長さ/幅/高さの許容差は±0.5 mm。
• ペンケース/収納ボックス性能テスト: ジッパーは歯の損失や摩耗が発生することなく、500 回の往復サイクルに耐える必要があります。
• 落下テスト: いくつかのユニットを選択し、設定された高さから硬い表面の 6 つの面/端/角すべてに落下させ、落下ごとにチェックし、最後にボックス内に保管されているものがまだ機能していることを確認します。
• 検査に合格した後、ペンケース/収納ボックスはポリ袋に詰められ、マスターカートンに入れられます。

熱成形品の主な管理ポイントのハイライト EVAボックス

1.温度と圧力は連動して作用する必要があります。

温度が 5 °C 上昇するごとに、圧力は 1 MPa 低下し、その逆も同様です。

2.金型のスムーズな通気を確保する：

深いキャビティの金型では、縁の焦げ付きを防ぎ、成形中の表面の泡立ちや積層布の局所的な剥離などの問題を軽減するために、0.05～0.1 mm のベント溝が必要です。

3. 冷却時間はサイクルの40%以上を占めます。

量産前に最適な冷却時間をテストしてください。不要な冷却時間を短縮することで、生産性を大幅に向上させることができます。

4.シートの水分含有量が0.1%を超えると気泡が発生しやすくなります。

雨が続いたり、湿度が高い日には、製造前にシートを約 50 °C で 3 時間ほど予備乾燥させることをお勧めします。

5.各シフトごとに初回品目検査を実施し、2時間ごとに巡回検査を実施します。

温度、圧力、冷却時間を記録し、異常が見つかった場合は直ちに機械を停止し、金型を調整してください。

上記の手順とパラメータに従うことで、標準的な壁厚 5 mm の EVA ケースでは、1 台あたり 1 日あたり 1,200 個の生産量を 98% 以上の歩留まりで達成できます。

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