プラスチック部品および製品製造の分野では、設計者は複数の成形技術の選択肢に直面しており、コスト、品質、汎用性、および生産サイクルが主要な決定要因となっています。射出成形は長い間、主要な製造方法として支配的でしたが、回転成形（ロトモールディングとも呼ばれます）は、継続的な革新を通じてその優位性を徐々に脅かし、注目を集めています。
回転成形は、ポリマー粉末または樹脂の所定量を金型に充填する独自のプラスチック成形プロセスです。従来の技術とは異なり、回転成形の金型は非常に可動性があり、加熱室に配置され、2つの垂直軸を中心に同時に回転します。この連続的な回転により、熱が均等に分散され、ポリマーが均一に溶融し、金型の内面を覆うことができます。
射出成形品とは異なり、回転成形品には内部応力集中点がないため、圧力と耐衝撃性が大幅に向上し、応力下での破損リスクが軽減されます。加熱後、金型は（通常はファンまたは水冷によって）冷却され、ポリマーが形状に固化します。型抜きプロセスは比較的簡単で、複雑な機械装置は必要ありません。
世界中で製造される製品の30％以上を占める射出成形は、依然として製造業の「主力」です。しかし、高価な設備が必要なため、通常は規模の経済を達成するための大量生産にのみ適しています。回転成形といくつかの原則を共有していますが、射出成形の特徴は高圧に依存していることです。
このプロセスは、熱可塑性ペレットを加熱されたバレルで溶融させることから始まります。次に、油圧によって溶融したプラスチックが金型キャビティに押し込まれます。冷却と硬化後、完成品が排出され、通常は最小限の後処理が必要です。いくつかの類似点がありますが、2つのプロセスには、製造上の決定に直接影響する重要な違いがあります。
回転成形では、主にポリエチレン（PE）を使用します。これは、軽量で汎用性が高く、リサイクル可能な樹脂であり、世界中のすべてのプラスチックの約30％を占めています。その人気は、低コスト、加工性、優れた電気絶縁性、靭性、柔軟性、および無毒性によるものです。ポリプロピレン（PP）、PVC、およびナイロンが時々使用されますが、それほど一般的ではありません。
射出成形では、次のような幅広い熱可塑性樹脂に対応しています。
射出成形では、熱硬化性ポリマーも処理します。熱可塑性樹脂は再溶融して再成形できますが、熱硬化性樹脂は硬化後に永久に硬くなり、通常はより高い強度を提供します。
射出成形金型は、通常、高価なステンレス鋼、P20鋼、またはH13鋼でできており、一度作成すると修正が困難です。設計変更には、多くの場合、ツールの完全な廃棄と再作成が必要になります。対照的に、回転成形金型（通常2〜3mmの厚さ）は、プロセスに圧力が不要なため、低炭素鋼またはアルミニウムを使用しており、大幅に安価で修正が容易です。
回転成形は、加熱/冷却の要件により、従来は1時間に1〜2サイクルしか完了せず、出力が制限されていました。しかし、電気加熱金型とロボット生産ユニットにより、より高速でエネルギー効率の高いスケーリングが可能になりました。個々のサイクルは射出成形よりも遅いままですが、生産段階に到達するまでの時間は通常短く、場合によっては射出成形プロジェクトよりも数か月短くなります。
金型と材料のコストが低いため、回転成形は中小規模の生産に適しており、少量生産のニーズに合わせて無駄を削減できます。射出成形は、初期の金型コストは高いものの、規模が大きくなるとユニットあたりの費用が大幅に削減されるため、大量生産に優れており、少量バッチには非効率的です。
回転成形は、他の方法では達成できない複雑な形状、サイズ、および機能を生成する優れた設計の自由度を提供します。その寸法安定性は、貯蔵タンクなどの大きな中空部品をサポートし、インサート、ねじ、または二重壁機能を簡単に統合できます。このプロセスは、応力点が少なく、破損リスクが低いシームレスな一体型アイテムを作成します。
射出成形は、反復的な大量生産に高い精度を提供し、生産実行全体で±0.001インチの精度で一貫した結果を達成します。
回転成形は、プラスチック製造の最も急速に成長しているセクターの1つとして浮上しており、特に持続可能な製品に対する需要が高まっている中で注目されています。2023年には9億1870万ドルと評価された世界の回転成形機市場は、2033年までに13億2000万ドルに達すると予測されています。現在、包装機械の1〜2％を占めていますが、技術の進歩がプロセスの環境的実現可能性を向上させ続けるにつれて、このシェアは急速に成長すると予想されています。
