切削加工品
- 製品分野
- 用途・産業
マシニングセンタや旋盤、フライス加工機などを使用し素材を切断したり切削する加工方法です。ベローズ(蛇腹)などの複雑な形状からパッキンやボール形状まで様々な加工が可能です。また、量産金型を製作する前に、実際の材料で切削モデルを製作出来るのでデザインの確認や量産に近い状態での強度試験、その他機能試験を行うことが可能です。スーパーエンプラにも対応しています。
特長
切削加工の中でも樹脂素材の加工難易度は高く、摩擦による熱を考慮して加工しなければ変形してしまう特徴を持ちます。金属などの他の素材に比べて熱伝導率が低く、熱の影響を受けやすいことから、膨張や冷却後の変形などが発生しやすい傾向にあります。熱を抑えるために工具が接触する面積を減らしたり、素材の特徴を把握して冷却後の寸法を考えたりといった工夫が必要です。
用途
家電製品、車載用品、各種操作部品、絶縁板、銘板などに活用できます。
樹脂切削のメリット
・ほとんどの材料が使用でき、高精度に加工できる
・納期対応が早い（試作品の即日納品の可能）
・金型代は必要ない
・光造形や３Ｄプリンターより対応できる素材の種類が多い
・形状や素材の設計変更などに簡単に対応できる
樹脂切削のデメリット
・複雑な形状に対応できないケースがある（切削コーナーは、工具Ｒが0.15以上、切削深さは工具径の15倍までの制約がある）
・刃物による切削痕は出る（成型品のような光沢が出ない）
加工事例① PTFE
PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)は、耐熱性、耐薬品性、低摩擦性、絶縁性等に優れているため、様々な産業で利用されています。
樹脂材料でよく使用される加工方法の中に射出成型がありますが、PTFEは融点が高く、一般的な熱可塑性プラスチックのように流動しません。融点まで加熱すると液体状態にならず、ゲル状の物質になる為、射出成形時の制御が困難になり成型ができません。以上のことからPTFEは切削でしか加工できないため、高い需要があります。
温度による寸法変化が大きいため加工場所の室温管理やアニール処理し、応力を取り除く事で寸法の安定化を図る事が必要となります。
加工事例➁ MCナイロン
MCナイロン（モノマーキャスティングナイロン）は、ポリアミド系樹脂の一種。機械部品や摺動部品に広く利用されています。金属代替材として軽量で耐摩耗性に優れる一方、吸水性や熱変形には注意が必要となります。吸水による寸法変化が生じやすいため、精度が求められる部品では湿度管理が重要です。また、耐熱温度は金属より低く、連続使用温度は約100℃程度が目安です。この点を理解して切削条件を設定する必要があります。また、金属に比べて柔らかく、切削時に熱がこもりやすい特徴があります。そのため、切削速度や送り速度を適切に設定し、工具摩耗やバリの発生を抑えることが重要となります。
