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プラスチック・樹脂の基礎知識プラスチック加工のワンポイント講座


プラスチック・樹脂の製品は私達の身の回りを取り囲んでいます。
机・パソコン・スマートフォン・ペン等、色々な場面で使用されています。

ものづくりの現場で色々考えた結果世の中に出回っているのは当然のことですが、その機能はもちろん、デザイン、材料にも理由があります。
例えば家電製品であれば、電気を通すような素材で作っていると感電する恐れがあります。
そこで絶縁材料のプラスチック・樹脂が用いられます。
逆に電気を通す必要のある製品、部品であれば導電性のプラスチック・樹脂を使用します。
薬剤を入れる容器に使用するならば、液体に腐食されず、薬品に強い特性の材料を選びます。
プラスチックには様々な物性をもった材料が揃っており、用途に応じて適切な材料を選ぶことができます。
また、プラスチックは金属と比べると軽いので、金属部品をプラスチック部品に変えることで軽量化ができます。
加工性が良い事から様々な形状を再現することも可能で、着色もしやすいのであらゆる形で世の中に溢れています。

プラスチック・樹脂の種類

プラスチック・樹脂は主に熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の2つに大別されます。
熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の違いは成形された後に熱を加えて軟化するかどうかです。
硬化性樹脂の場合は一度硬化すると加熱しても溶けることはありません。
この性質は一般的に強度が強く、長期間不変であるような特徴になっています。
弊社でよく加工される熱硬化性樹脂にはベークライト等があります。
一般的によく使用されているプラスチックの大半は熱可塑性樹脂です。
弊社でよく加工する熱可塑性樹脂材料としては、POMやMCナイロン、ABS、フッ素樹脂、PEEK等があります。

熱可塑性樹脂は汎用プラスチックとエンジニアリングプラスチックに分けることができます。
エンジニアリングプラスチックとは通常のプラスチックと比べて耐熱温度や、機械的強度が優れているものを総称します。
おおよそ耐熱温度100℃以上で一定以上の強度を有するものを指します。
さらに性能のいいプラスチックはスーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれます。
PEEKやフッ素樹脂がこれに当たります。

プラスチック材料の選定ポイント

プラスチック(樹脂)材料は成型性も良く、物質自体が様々であるためその種類も豊富です。
用途に特化するためこれまで様々な添加物を付与した材料も開発されています。
例えば摺動性を良くするために潤滑剤になるグラファイトを添加したもの、カーボンを付与して帯電しにくくしたもの、
ガラス繊維を添加して強度をより強くしたものや、他にも難燃材を添加したグレードの材料があります。
プラスチック(樹脂)材料には種類によっては様々な材質グレードがあります。
用途に適したずばりの材料を探すことは容易ではありませんが、まずはプラスチック・樹脂の弱点である強度を意識して、
どの程度負荷がかかる場所の部品なのか、どのくらいの温度で使用するのか検討するのが良いかと思います。
できるだけ詳しく用途をお聞かせ頂ければ、こちらで樹脂材料の選定が可能ですので是非設計段階からご相談ください。

金属加工と比較した時の注意点

湯本電機では金属材料もプラスチック・樹脂材料も加工可能ですが、両者を加工する視点から違いを述べたいと思います。
一般的に削りやすいのはプラスチック・樹脂ですが、少し金属とは異なる性質ですので、その切削には注意も必要です。
例えば樹脂によっては欠けやすいものもあるので、送りや回転数をコントロールする必要があり、刃物の抜ける箇所は敷板等のツールが必要な場合があります。
また熱を持つと変形したり、反ってしまったり、焼け付いたりすることがあります。
弊社ではこういった素材に合わせた切削条件をデータ化するノウハウがあるので、多様なプラスチック・樹脂の切削加工が可能です。
また、プラスチックはその性質により収縮することから、金属と同じ加工精度を再現することは残念ながら困難です。
しかし嵌合部品などは一緒に製作することでピッチをあわせたり、相手物に合わせて目的に応じた寸法に調整することは可能ですので、
精度の必要なプラスチック・樹脂部品があれば、その用途をお知らせの上ご相談頂ければと思います。
コスト面で考えると同じ体積で比較したとき金属に比べてプラスチック・樹脂の方が高額な傾向にあります。
材料によっては数倍以上の金額となりますが、重量の問題から樹脂を選定することも多いです。
また加工内容によってはその加工コストが金属よりも抑えられる場合があります。
こちらも用途をご相談頂ければプラスチック・樹脂と金属のコストを比較してご案内することが可能です。

湯本電機では切削加工から3Dプリントまで、様々なプラスチック加工に対応しております。
樹脂加工・プラスチック加工は湯本電機にお任せ下さい。
短納期で高品質の樹脂加工品を大阪・東京から全国へお届けします。

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