HyboFOAM®フォーム熱成形
HyboFOAM®は190℃から210℃の間で塑性変形を起こすことができます。加熱処理はオーブンまたは赤外線加熱装置で行うことができます。保持時間はフォームシートの厚さに応じて決定されます（1mmあたり約1分）。
フォームの比熱容量が低く、多数のセルが切断されることで表面積が大幅に増加するため、フォーム表面の温度は急激に低下する可能性があります。そのため、オーブンから取り出してから成形するまでの間、シートへの曝露時間を最小限に抑える必要があります。HyboFOAM®シートは、過度の温度低下を防ぎ、熱成形に必要な温度を維持するため、保護する必要があります。保護材としては、綿布、通気性フェルト、ガラス繊維、シリコンゴム繊維などが挙げられます。
コア材料を成形する場合、曲面変形は主に一次元で発生するか、または二次元方向に小さな変形が生じるようにするのが最適です。例えば、レドームを成形する場合、レドームは曲率が非膨張性であるため、6～8個の同一のくさび形セクションに分割する必要があります。各セクションを熱成形した後、これらのピースを接合して完全なレドームコアを形成できます。
熱成形に使用する金型の耐熱性要件はそれほど高くありません。そのため、木材、ポリエステル、エポキシ樹脂、またはグラスファイバー製の金型で十分です。成形された部品が100℃以下に冷却されたら、金型から取り出すことができます。
フォームを用いた熱成形プロセスには、主に金型加圧成形、真空加圧成形、そして「冷間変形と熱硬化」があります。最初の2つのプロセスでは、成形前にフォームを加熱する必要がありますが、後者では、フォームを成形した後に加熱して硬化させます。
成形圧縮成形
圧縮成形プロセスでは、熱成形後の発泡シートを設計寸法に合わせて機械的に後加工する必要があり、後加工時の精密な位置決めが複雑になります。冷間変形や熱固定プロセスと比較して、圧縮成形ではより大きな変形を設計できます。使用する金型に応じて、両面ハードモールド、片面成形、またはハードモールドとソフトモールドをそれぞれ1つずつ使用することで実現できます。
1.両面ハードモールド：
この金型設計により、成形工程において発泡シートの厚さを正確に制御できます。得られるシートは、展開可能な曲面または非展開性の曲面のいずれかになります。欠点は、オス型とメス型の両方の金型を作成する必要があることです。
2.片面ハードモールド：
片面成形型は、通常、厚い発泡シートや大きな変形に使用され、プレス機を用いた熱成形を可能にします。しかし、成形中に発泡シートの方向における厚さの変化を制御することは困難です。図3.28に示すように、結果として生じる変形は、両方向に変形する非展開性の球面状になります。片面成形型圧縮成形プロセスに似ていますが、この場合の変形は通常一方向に沿っているため、図3.29に示すように、シートは展開可能な曲面を維持できます。
真空アシスト熱成形
真空アシスト熱成形プロセスも、1つのハードモールドと1つのソフトモールドの設計を採用しています。しかし、前述の片面金型圧縮成形プロセスと比較すると、この方法は真空吸引を利用して展開不可能な曲面を熱成形します（図3.30参照）。熱成形後、発泡シートは設計寸法に合わせて機械的な後加工が必要です。真空吸引の限界により、このプロセスにおける変形は片面金型圧縮成形に比べて比較的制限されます。
冷間変形と熱硬化
この方法では、まずフォームシートを曲面の正確な展開寸法に切断します。次に、フォームを金型に真空固定し、オーブンで熱変形温度まで加熱します。この温度で1時間保持した後、徐々に室温まで冷却します。この方法の利点は、熱成形プロセスの制御性に優れていることです。位置決めが正確であれば、成形後の後加工は不要です。ただし、フォームの冷間変形能力には限界があり、特に展開不可能な曲面を成形する場合は、あまり大きくすることはできません。
なお、フォームの製造工程の特性上、稀に、完成したフォームシートが一定期間保管後にわずかに反りが生じる場合があります。これは吸湿と内部応力の解放によるものであり、製品の欠陥ではありません。このプロセスは可逆的であり、製品の品質に影響を与えません。具体的な修正プロセスは以下のとおりです。
発泡シートを水平に置き、その上に鋼板やアルミ板などの重りを均等に乗せ、室温で発泡シートが弾性変形して平らになるまで置いてください。重りが特定の場所に集中しないように注意し、均等に乗せてください。重りが特定の場所に集中すると、成形後に発泡シートの表面にへこみが生じる可能性があります。
フォームと重りを空気循環式加熱炉に入れます。1分あたり1℃の速度で温度を上げ、200℃まで加熱し、8～10時間（フォームシートの厚さによって異なります）保持します。温度が200℃に達したら、フォームを炉内で室温まで冷却してから取り出します。
