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オーバーモールディングのガイド: 技術、材料、および業界での応用

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著者

JS

出版
Mar 13 2026
  • オーバーモールド

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オーバーモールディングのガイド: 技術、材料、および業界での応用

オーバーモールディング 技術は、医療機器の防水や自動車センサーの耐油性の向上にも使用され、さまざまな製品の機能境界を変えました。

通常、エンジニアはTPE の剥離や金型のコストが制御不能になるなどの問題を経験します。さらに、間違った材料やプロセスの選択、金型のずれによって問題が悪化する可能性さえあります。

この記事では、材料の組み合わせの背後にある基本的な理論と 2 色の金型の温度制御の秘密を詳細に説明します。これにより、業界の専門家が製品のパフォーマンスと生産コストの最適なバランスについて正しい決定を下せるようになります。

主要な回答の概要

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重要なポイント

  • 接着限界: 界面温度の差を ±10°C 以内に保つ必要があります。そうしないと、分子が拡散する能力がなくなり、剥離が発生します。これは、オーバーモールド プロセスにおける主要な技術要件です。
  • 設計コストの削減: 射出成形金型ツールを最適化するために早期に DFM に参加すると、試作成形コストを 30% 以上削減できます。
  • 素材の耐久性: 化学結合は機械的結合よりも剥離に対する耐性が 50% 高いです。適切な材料を選択することは、オーバーモールディングにおいて最も重要な要素の 1 つです。
  • バッチ決定: 年間生産量が 50,000 個未満の場合はインサート封止が選択され、100,000 個を超える場合は、高い射出成形金型コストとのバランスを取るために 2 色射出成形が使用されます。

このガイドが信頼できる理由JS Precision のオーバーモールディングの専門知識

オーバーモールディングでは、材料科学、熱力学、精密金型などのさまざまなテーマが組み合わされます。 JS Precision では、過去 10 年以上にわたってオーバーモールディングに緊密に取り組んできており、プロトタイプのテストから数百万個の部品の生産までのチェーン全体を実行する能力を備えています。

当社は、自動車、医療、家庭用電化製品などのさまざまな業界の 300 以上のオーバーモールディング プロセスの問題に取り組んできました。また、数社のフォーチュン 500 企業の TPE 剥離やシールの破損などの大きな課題にも対処してきました。

当社には、プロの射出成形金型設計チーム、Zeiss CMM 完全検査装置、および可変温度金型制御システムがあり、これらの組み合わせにより、オーバーモールド プロセス中の界面の温度差を ±5°C 以内に正確に制御できます。

剥離強度テストの結果は 9.5 N/mm 以上で、業界の平均よりも大幅に優れています

材料の適合性と射出成形金型の設計に関して、JS Precision はISO 16396-2 射出成形プロセス標準に厳密に従っています。これにより、すべてのオーバーモールド製品の性能と精度が国際規格に準拠していることが保証されます。

自動車 Tier 1 サプライヤーにおける TPE 剥離問題に対する当社のソリューションの 1 つは、製品の欠陥率を 8% から 0.3% 未満に削減するのに役立ちました。

同時に、クライアントの全体の製造コストを 22% 削減することができました。さらに、医療業界の厳しい基準に沿って、300 サイクルの蒸気滅菌に耐える PEEK 手術器具の設計において医療機器会社を支援しました。

オーバーモールディング技術における 10 年以上の経験を持つ JS Precision の技術チームは、DFM 解析から量産までの完全なパッケージをクライアントに提供することができます。私たちは試行錯誤的な研究開発を行いません。つまり、すべての投資が製品の競争力の向上につながります。

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オーバーモールディング プロセスの問題に直面している場合は、JS Precision のエンジニアにすぐに問い合わせて、カスタマイズされたプロセス診断ソリューションを入手してください。当社の専門チームがお客様の製品開発を保護します。

オーバーモールディングとは何ですか?なぜそれを使用する必要があるのですか?

オーバーモールディングは数多くの製品製造ラインに組み込まれていますが、多くのオペレーターはその主な利点を完全には理解しておらず、金型がプロセスに与える影響の大きさも認識していないため、生産上の問題が発生しやすくなっています。

オーバーモールディングとは」を理解し、その主な手順を特定すれば、大きな間違いを効果的に回避できるようになります。

定義と核となる価値

オーバーモールディングは二次射出成形プロセスであり、最初に剛性基板を形成し、次に材料の 2 番目の層を射出して、化学結合または機械的結合によって永久的な結合を実現します。金型の精度が接着効果に直接影響します。

オーバーモールディングを使用する理由

  • 機能の統合: 防水性や衝撃吸収などの機能を 1 つの操作に組み合わせることができるため、再加工や部品の追加が不要になります。
  • 人間工学: 柔らかいゴム層の追加により、製品の感触がより快適になるだけでなく、硬いプラスチックに特有の冷たさが解消され、全体的なユーザー エクスペリエンスが向上します。
  • コストの最適化: 二次組み立てを行う必要がないため、労力と欠陥が削減され、総コストの 20 ~ 30% の削減につながります。

初期投資と総所有コストの比較

オーバーモールディングには 2 つの金型が必要で、最初に 8,000 ~ 50,000 ドルの多額の費用がかかります。それにも関わらず、手作業による組み立てが不要になり、不良率が削減され、金型に投資するほとんどの顧客は12 ~ 18 か月以内に投資収益率を実感できるため、長期的には明らかにかなりのコストメリットが得られます。

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貴社の製品に適したオーバーモールディング射出成形ソリューションを明確に理解したいですか? JS Precision の「オーバーモールディング プロセス選択に関するホワイト ペーパー」をダウンロードして、プロセスと製品の要件をすぐに一致させてください。

オーバーモールディング プロセスの図。

図 1: オーバーモールド プロセスを示す概略図。ホッパー、スクリュー、射出ユニット、金型、最終製品が示されています。

オーバーモールディングはどのように機能しますか?プロセスのステップバイステップガイド

プロセスを実際に理解するには、まず「オーバーモールディングの仕組み」の原理を理解する必要があります。プロセス パス/手順が異なると、金型、効率、 コストに大きな違いが生じる、または結果として生じる可能性があります。

間違った方法は時間を無駄にします。また、オーバーモールディングの動作原理を明確かつ徹底的に理解することが、方法自体のスキルを習得するだけでなく、操作段階での間違いを防ぐためにも必要であることは周知の事実です。

2 段階のコア プロセス

この方法全体には 2 つの主要な段階が含まれており、それぞれの段階で金型とプロセス パラメーターの完璧な組み合わせが必要になります。

  • まず、硬い素材を特定の型に流し込んで基板を作成します。
  • その後、基材を 2 番目の金型に移動し、そこで柔らかい接着剤を注入して重要な領域をカバーします。

2 つのプロセス実装パス

ツーショット/2 色成形では、専用のデュアル バレル装置と一体型金型を使用して 1 回の操作で部品を製造し、サイクル タイムは 25 ~ 40 秒 となるため、年間生産数 100,000 個を超える量産に適しています。

インサート オーバーモールディングは非常に柔軟性があり、複雑な金型を必要とせず、中小規模のバッチや金属インサート製品に適しています。

ボンディングウィンドウ

オーバーモールディングの主なポイントは「ボンディング ウィンドウ」 の制御です。軟質接着剤の射出中、基板表面はガラス転移温度以上である必要があり、界面温度差 T は <10°C である必要があります。

金型温度制御システムは、このパラメータ制御において非常に重要な役割を果たします。 ASTM D3359 規格には接着強度の試験方法が記載されており、これはオーバーモールディング プロセスにおける非常に重要な品質関連の参考資料でもあります。これは、標準以外のテスト方法に起因するプロセスの逸脱を回避するのに役立ちます。

オーバーモールディング vs.インサート成形: 本当の違いは何ですか?

多くのエンジニアは 2 つのプロセスを混同しがちで、 その結果誤った選択とコストの高騰が生じます。この 2 つは基板、接合機構、金型設計などに本質的な違いがあるため、製品の機能に応じて正確に選択する必要があります。

コンセプトの明確化

どちらのプロセスにも専用のモールドが必要ですが、コアとなるアプリケーション ロジックは異なります。

  • オーバーモールディングは「プラスチック オン プラスチック」に焦点を当てており、主に化学結合と機械的連動を利用して感触と密閉性を向上させます。
  • インサート成形は「金属上のプラスチック」 に焦点を当てており、金属を機能コンポーネントとして使用し、機械的な固定のみに依存します。

主要な違い

コア ディメンション 主な答え あなたにとっての価値
プロセス エッセンス 二次射出成形。硬い基材上に柔らかいゴム/機能層をコーティングするオーバーモールディング プロセスです。 タッチ感、密閉性、衝撃吸収性が向上し、二次組み立てが完全に不要になります。
技術的アプローチ 正確な決定は年間生産量に依存します。 要件が 100,000 ユニットを超える場合は 2 色を選択し、少量の場合はオーバーモールディングを挿入します。 正確な決定は年間生産量によって決まります。要件が 100,000 ユニットを超える場合は 2 色を選択し、少量の場合はオーバーモールディングを挿入します。
マテリアルの組み合わせ 一般的な組み合わせ、PC+TPE、ABS+TPU、PA+エラストマー、PEEK+変性PEEK。 良好なマッチングにより化学結合が生じ、剥離強度は 6~8 N/mm に達します
コストの変曲点 射出成形金型のコストは 8,000 ドルから 50,000 ドルの範囲ですが、バッチ サイズが100 ユニットから 10,000 ユニットに変更されると、ユニットあたりのコストが 40 ~ 60% 削減されます。 小ロットのプロトタイプ検証、大ロットの鋼製金型により、効率的に単価が削減されます。
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選択に関する推奨事項

最適化された感触と防水シーリングを得るにはオーバーモールディングを選択し、高強度の糸と導電パスを得るにはインサートモールディングを選択します。プロセスの価値は、特定の要件に適合することで増加します。

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オーバーモールディングとインサートモールディングのどちらを選択するか迷っていますか? 1 対 1 のコンサルティングについては、JS Precision のエンジニアにお問い合わせください。製品要件と生産規模に基づいて、最適なオーバーモールディングとインサートモールディングのソリューションを正確に一致させ、誤った選択によるコストの無駄を回避します。

インサート成形とオーバーモールディングの比較

図 2: インサート成形 (手動プロセス) とオーバーモールディング (自動機械) を「VS」で区切って並べた視覚的比較。

オーバーモールディング プロセスを成功させるために重要な材料は何ですか?

材料の選択は、オーバーモールディングを成功させるための決定要因です。互換性のない材料の組み合わせは、製品の故障を引き起こす可能性があります。選択する際には、材料の互換性の基本を理解することが非常に重要です。

材料の互換性の原則

オーバーモールドでは、材料がよく接着するために同じ極性である必要があります。 これは、化学的に強く結合するには、基材とコーティングが近い表面エネルギー レベルを持つ必要があることを意味します。

ABS、PC などの極性材料は、ほとんどの TPE や TPU と簡単に接着できますが、PP PE などの非極性材料は、コーティング前に表面処理を施すか、機械的に固定する必要があります。

推奨される古典的な組み合わせ

次の組み合わせは、優れた接着効果と性能を実証済みです。

  • PC+TPE は家電製品に最適です。
  • 自動車内装用のABS+TPU
  • 自動車センサー用の PA66+ エラストマー
  • 医療機器向けの PEEK + 変性 PEEK

間違った材料を選択した場合のコスト

材料を誤って混合すると、層間剥離や剥離による製品の損失が発生し、金型コストの無駄が発生する可能性があります。 プロの製造では、製造前にモールド フロー シミュレーションと材料検証が必要です。これらの手順が効果的なオーバーモールディングの秘訣です。

オーバーモールディング射出成形の需要を促進しているのはどの業界ですか?

オーバーモールディングは、機能の組み合わせを容易にし、コストを節約し、製品の外観と感触を向上させることを可能にし、さまざまな分野でかなり長い間一般的な方法でした。特に需要が急速に増加している自動車医療、家電、航空宇宙分野で人気があります。

自動車産業

この業界は、センサーやコネクタなどの部品において、このテクノロジーの主要なユーザーの 1 つです。現在の市場価値は 12 億米ドルですが、9% を超える CAGR で2033 年までに最大 25 億米ドルまで増加すると予想されています。

医療機器

医療分野では、サージカルハンドルの注射器などに使用されるオーバーモールディングの使用について厳しい基準があります。2024 年の市場規模は 1 億 9,500 万ドルで、CAGR は 4.3% でした。 高い付加価値も提供します。

家庭用電化製品

家庭用電子機器の需要には、タッチ耐性や耐水性などのさまざまな要素が含まれます。オーバーモールディングは時計や電動歯ブラシなどに使用される方法です。さらに、二色成形技術により多色の外観を実現し、生産率を高めることができます。

航空宇宙

オーバーモールディングは、航空宇宙分野で重量を軽減するために使用されている方法の 1 つです。 PEEK 層を備えたカーボンファイバー有機シートは金属サポートに代わる可能性があり、 それにより重量を 40% 削減します。これは最も洗練された使用分野です。

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業界におけるオーバーモールディングの応用例について知りたいですか? JS Precision の業界事例ライブラリをチェックして、プロセスのリスクを迅速に軽減し、生産効率を向上させる成熟したオーバーモールディング射出成形ソリューションから学びましょう。

医療用シリンジ コンポーネントのオーバーモールディング。

図 3: 反射面上に配置された、金属針、白いプラスチック部品、透明なチューブなどの医療用注射器コンポーネントの拡大図。

高度なオーバーモールディング技術の主要なテクノロジーは何ですか?

オーバーモールディング技術は日々変化し、成熟し続けています。 温度制御された金型や自動制御などのデバイスは、オーバーモールディング プロセスの精度と歩留まりの両方を向上させると同時に、成形ツールのアプリケーションも強化します。

オーバーモールディング テクノロジーの進化の核心は、精度とコストの適切なバランスを見つけることであり、それによってハイエンド テクノロジーをより広く利用できるようになります。

さまざまな先進技術の適用効果と中心的なパラメータを明確に示すために、次の表に主流のオーバーモールディング技術の主要データの比較をまとめています。

寸法 オーバーモールディング インサート成形
ベースマテリアルのタイプ プラスチック (ABS/PC/PA など) 金属 (銅/アルミニウム/スチールなど)
結合メカニズム 化学結合 + 機械的連動。 主に機械的な固定であり、化学結合はありません。
射出成形ツール ベース型とカバー型の 2 つの型が必要です。 インサートの位置決め構造を含め、必要な射出成形金型は 1 つだけです。
一般的なアプリケーション ソフトラバーハンドル、防水シール、衝撃吸収シェル。 ネジ付きインサート、導電性接点、金属スケルトンのプラスチック部品。
コスト構造 金型への投資は高く、生産単価は低い。 金型への投資が少なく、金属インサートの追加コストが必要です。
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可変温度成形技術

可変温度金型は、オーバーモールディングの基本的なアップグレード技術とみなされます。金型表面は急速に加熱、 冷却する必要があり、温度制御精度も±10℃以内に保つ必要があります。これにより、接合強度が 50% 向上すると同時に、ハイエンド プロセスの中核要素となる可能性があります。

自動化と精密制御

量産の場合、ロボット アームは、±0.05 mm の精度で 3 ~ 5 秒以内に基板を正確に移動できなければなりません。ビジョン ガイダンス システムは人件費を 40% 最小限に抑えることができ、現代のオーバーモールディング業界では標準装備とみなされています。

インモールドセンサー

あるケースでは、金型内センサー ( 閉ループ制御 を実現するために温度と圧力をリアルタイムで監視するために金型に埋め込まれたセンサー) の助けにより、製品の歩留まりが 85% から 98% に向上し、不良率が大幅に減少しました。

次のオーバーモールディング プロジェクトを確実に成功させるにはどうすればよいですか?

オーバーモールディング プロジェクトの成功は、適切に設計された DFM、コスト管理手段、効率的なプロセス実行の相互作用によって実現します。プロセスが事前に最適化されていれば、失敗の回避に役立ちます。

DFM の 5 つの重要なポイント

  • 接着エリア: 鋭利な剥離コーナーは避ける必要があります。コーナー半径 R0.5mm は接着の安定性を高めるのに役立ちます。
  • 壁厚設計: 柔らかい接着剤層は 2 ~ 3 mm、薄すぎると冷えて充填が不十分になり、厚すぎると収縮します。
  • ゲートの位置: シール性能を維持するために、機能エリアやシール面にはゲートを配置しないでください。
  • 収縮率の一致: 亀裂を避けるために、材料の収縮率の差は 0.5% 未満である必要があります。
  • 表面粗さ: 機械的ロック効果を保証するための基材 Ra 2~4μm。

コスト管理戦略

コスト管理は生産規模に一致する必要があります:

  • 年間生産量 <50,000 個:インサート ラッピング + 手動によるロードとアンロードを選択します。
  • 50,000 ~ 100,000 個: 半自動回転テーブルを選択します。
  • >100,000 個: 全自動の 2 色射出成形を選択すると、個あたりのコストを 40% 削減できます。

JS Precision を選ぶ理由

JS Precision は、試行錯誤のコストを回避するために、金型フロー シミュレーションを通じて金型設計を最適化できるプロの DFM チームを資産の中に数えています。

当社は、生産設備や試験設備に加え、一連の設備を備えており、試作から量産までのワンストップ ソリューションを提供することで、プロジェクトの効率的な実施を保証します。

JS Precision のケーススタディ: 特定の自動車部品における TPE 剥離の問題

チャレンジ

ある Tier 1 自動車サプライヤーは、オーバーモールディング プロセスで、基材として PA66+GF30、クラッド層として従来の TPE を使用して、自動車用シフト レバーを製造しています。量産開始からわずか 3 か月後にエッジ剥がれという大きな問題が明らかになり、不良率は最大 8% に達しました。

元のサプライヤーは界面の接着という中核的な問題を解決できず、その結果顧客からの深刻な苦情とクレームによる圧力が発生しました。さらに、問題解決のための生産停止により、生産能力に大きな損失が発生しました。

解決策

JS Precision は、依頼を受けると時間を無駄にすることなく、プロセス診断を実施するためのオーバーモールディングと、製造設計 (DFM)、材料選択、プロセス管理、品質検査の 4 つの側面をカバーするソリューションの準備に取り組む専門の技術チームを設立しました。

1.DFM の最適化: 現在の射出成形ツールは基材表面に深さ 0.3 mm の環状溝を組み込むように再加工され、機械的固定と二重の安全結合として化学結合が実現されました。

2. 材料のアップグレード: PA66 の極性と特に互換性のある接着剤改質 TPE (硬度 55A) に切り替えました。素材レベルで化学結合のパフォーマンスを強化します。

3.プロセス制御: 分子鎖の完全な拡散を保証するために、基板と柔らかい接着剤の間の界面温度の差を±5°C 以内に厳密に制御することを目的として、コントローラーを含む高精度の精密金型温度が射出成形ツールに供給されました。

4.品質プロセスの変更:原料からの製品品質を維持する手段として、剥離強度のサンプリング検査 (目標 > 8N/mm) と -40C の熱衝撃試験が生産プロセスに組み込まれました。

結果

数多くの調整と最適化を経て、この自動車用ギア シフト レバーのオーバーモールド効果は大幅に改善されました。

  • 剥離強度が 3.2 N/mm から 9.5 N/mm に向上しました (197% 向上)
  • 不良率が 8% から 0.3% 未満に減少し、量産要件を完全に満たしました。
  • 元のプロセスでプライマー コーティング作業が省略されたため、お客様の全体的な製造コストが 22% 削減されました。

現在、製品は安定して量産されており、6 か月が経過しました剥がれの問題に関する顧客からの苦情はありません。 JS Precision は現在、顧客の主要なオーバーモールディング プロセス サプライヤーの 1 つとして位置付けられています。

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貴社の製品は、オーバーモールディング射出成形プロセスの課題にも直面していますか?すぐに JS Precision に連絡し、専門チームがプロセスの問題点を解決し、通常の生産を回復させてください。

よくある質問

Q1: オーバーモールディングとインサート モールディングの主な違いは何ですか?

根本的な違いはコンポーネントの組み合わせ方法とその使用状況です。オーバーモールディングは主に製品に優れた感触を与え、防水性を高めますが、インサートモールディングは機能性がすべてであり、プラスチックとプラスチックのコーティングが得られます。実際、これら 2 つは非常に多くの違いがあるため、ここでは書ききれないほどです。

Q2: TPE 剥離の主な原因は何ですか?

基本的に、これはオーバーモールド プロセス中の層間の 10 度を超える温度差、または基板と TPE の極性の不適合により、良好な化学結合の形成が不可能になり、層の剥離が発生することが原因です。

Q3: 小ロットのオーバーモールディングの最小注文数量はいくらですか?

JS Precision は1 個のオーバーモールド注文を処理できます。 1 ~ 10 個の注文には、少額の共有デバッグ料金が発生します。 50 個入りはコスト効率が高いだけでなく、プロトタイプの検証にも便利です。

Q4: 2 色射出成形とインサート オーバーモールディングではどちらが安価ですか?

価格は生産規模によって異なります。年間の生産量が 50,000 個未満であれば、インサートのオーバーモールディングのコストが低くなります。生産量が 100,000 個を超える場合、2 色射出成形は 1 個あたりの価格を 40% 下げることができるため、より有利です。

Q5: オーバーモールドの場合、軟質プラスチック層はどのくらいの厚さが必要ですか?

厚さ 2 ~ 3 mm の柔らかいプラスチック層をオーバーモールドすることをお勧めします。層が薄すぎると冷却時に充填不足が発生する可能性があり、厚すぎると層の収縮や変形などの品質上の問題が発生する可能性があります。

Q6: 一緒にオーバーモールド成形できない材料はどれですか?

非極性材料および従来の極性材料は、直接オーバーモールドすることができません。 PP + 未修飾 TPU または PE + 従来の TPE。表面処理または機械的固定が必要です。

Q7: オーバーモールドのサイクルはどのくらいですか?

オーバーモールディング操作全体は、約 70 ~ 80 秒以内に完了します。基板の成形には約 25 ~ 30 秒かかり、オーバーモールディングには 40 ~ 50 秒かかります。

Q8: オーバーモールドは IP67 の防水性を実現できますか?

はい、可能です。 オーバーモールディング材料の選択、金型設計、プロセスパラメータを適切に制御することにより、漏れ率 <= 0.3% で IP67 防水を永続的に達成できます。

概要

オーバーモールディングは決して単純な「材料のラッピング」ではなく、 パフォーマンス、ユーザー エクスペリエンス、 コストのバランスを保つ精密な製造プロセスです。 射出成形ツールの設計や材料の組み合わせ、プロセス パスの選択、温度パラメータの制御など、最終製品の品質要素ではすべてが重要です。

JS Precision は経験豊かなオーバーモールディング工場で、テクノロジーを主な原動力としてさまざまな分野にソリューションを提供し、顧客の加工上の困難の克服と生産コストの削減を支援します

今すぐ図面を送信すると、DFM 解析レポートと見積もりが届きます。これにより、JS Precision のオーバーモールディング技術が貴社の製品の中核となる競争上の優位性となります。

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JS Precision チーム

JS Precision は業界をリードする企業で、カスタム製造ソリューションに注力しています。当社は 5,000 を超える顧客と 20 年以上の経験があり、高精度CNC 加工板金製造3D プリント射出成形金属スタンピング、その他のワンストップ製造サービス

当社の工場には、ISO 9001:2015 認証を取得した最先端の 5 軸マシニング センターが 100 台以上備えられています。当社は、世界 150 か国以上のお客様に、迅速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量生産でも大規模なカスタマイズでも、24時間以内の最速納期でお客様のニーズにお応えします。 JS Precision を選択してください。これは、選択の効率、品質、プロフェッショナリズムを意味します。
詳細については、当社の Web サイトをご覧ください:www.cncprotolabs.com

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オーバーモールディング技術タイプ 温度制御精度 (°C) 温度制御精度 (°C) 製品歩留まり (%) 設備投資 (数千米ドル) 適切な年間生産量 (10,000 個)
伝統的なインサート コーティング技術 ±15 80-120 82-88 8~15 1-5
半自動二色成形技術 ±10 180~250 90~95 25~40 5~10
全自動温度可変 2 色テクノロジー ±5 300~400 96-99 50~80 10~50
インモールド センシング インテリジェント テクノロジー ±3 280~350 98~99.5 60~90 15~100
航空宇宙グレードのハイエンド コーティング テクノロジー ±2 50~80 99-99.8 120~180 0.5~5