樹脂の機械加工失敗しないための素材選びと加工方法

ものづくりプレス

2024-11-28

プラスチック・樹脂加工方法

プラスチック素材と加工方法の選定は、製品の性能や耐久性に直接影響を与えるため、非常に重要です。

適切な素材を選ぶことで、製品の品質を向上させることが可能となります。

例えば、衝撃に強いプラスチックや耐熱性に優れたエンジニアリング・プラスチックを活用することで、用途に応じた耐久性を確保できます。

また、選択した素材に合った加工方法を用いることで、精度や効率も向上し、顧客のニーズに応える製品を提供できます。

本記事では、樹脂加工の素材と加工方法を選ぶ際のポイントについて解説していきます。

素材選び

強度

プラスチック素材はその堅牢性が特徴ですが、使用目的によっては様々な耐性の種類を選ぶ必要があります。

たとえば、衝撃に強い素材が必要な場合と、変形に対して耐性を持つ素材が求められる場合では、選ぶべきプラスチックの種類が異なります。

また、耐荷重性や耐摩耗性も重要な選定基準となります。適切なプラスチック材料を選ぶことは、目的に応じた耐久性や性能を確保するために非常に重要です。

耐熱性

多くのプラスチック製品は熱に対して敏感で、高温環境での使用には注意が必要です。

しかし、特定のプラスチック材料には熱に耐性があり、これらは一般的にエンジニアリング・プラスチック（エンプラ）と呼ばれます。

エンプラは、熱源の近くでのアプリケーションにおいても性能を保つ能力があります。

電気絶縁性

プラスチックは絶縁性を持つ一方で、静電気を帯びやすい特性があります。

この帯電傾向により静電気が蓄積され、可燃性物質への引火リスクや静電気ノイズの問題が生じることがあります。

これらの問題を避けるためには、導電性の粒子を含む導電プラスチックの使用や、帯電防止処理が施されたプラスチック製品の選択が推奨されます。

耐薬品性

プラスチック素材はその種類によって異なる耐薬品性を持ち、アルカリや酸といった特定の化学物質に対する耐性は素材ごとに異なります。

適切な素材を選ぶことで、用途に応じた最適な耐性を確保することが可能です。

このような選択により、耐熱性が不足して製品が損傷するアクシデントを防ぎ、必要以上に耐性のあるオーバースペックな素材を選んでコストが増加することも避けられます。

正確な素材選びは、製品の安全性と経済性を向上させるために重要な要素です。

加工方法選び

加工方法の紹介として、以下の10種類の技術を取り上げます。

マシニングセンタ加工

マシニングセンタは多様な切削工具を備え、自動で工具を交換しながら高精度なフライス加工や穴あけ、タップ加工を行います。

この機械は多品種小ロット生産に最適です。

複合旋盤加工

NC旋盤にフライス加工機能を追加した複合旋盤は、丸棒の外径と内径の高精度加工が可能です。

同時5軸加工

5軸加工機では、X・Y・Z軸に加え、回転軸や傾斜軸を同時に動かし、自由形状や複雑なアンダーカットを加工します。

薄肉加工

薄肉切削加工は、プラスチックや金属から薄い部品や薄肉形状を高精度で削り出す難易度の高い技術です。

NC旋盤加工

丸棒を高速回転させ、専用切削工具で形状を削り出す技術です。

無段階で回転速度を調整でき、穴あけや溝切りなど多様な加工が可能です。

切断加工

プラスチックを、お客様のニーズに合わせたサイズに精密に切断します。

鋸盤などの先進機器を使用し、高精度なカスタム加工を実現します。

溶接加工

塩ビやポリプロピレンなどのプラスチック素材を使用した溶接加工では、薬品耐性の高い製品を製造し、強度や美観を考慮した柔軟な対応が可能です。

曲げ加工

アクリルやポリカーボネートなどの非結晶性樹脂を、最適な温度で柔軟に曲げ加工します。

接着加工

アクリルやポリカーボネートを用いた接着加工は、溶剤を使って効率的に接合し、美しさと強度を兼ね備えた仕上がりを実現します。

3Dプリント

3Dプリンター技術は、設計した立体モデルを直接印刷することで、従来の製造法では困難だった複雑な形状の製品製造を可能にし、プラスチック加工の可能性を広げます。

これらの加工方法は、さまざまなニーズに対応し、精度や効率を追求したものです。

いかがでしたでしょうか。

今回は、樹脂加工の素材と加工方法の選び方について解説しました。

プラスチック素材と加工方法を正しく選ぶことで、製品の性能や耐久性を向上させ、顧客の期待に応える製品を提供することができるのです。

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