プラスチック機械加工の仕組み:技術・工具・材料選定の完全ガイド
プラスチック加工の基本ポイント
プラスチックは金型成形で複雑形状・アンダーカットを一体成形できますが、金型費用が高く納期も長いです。少量生産では機械加工が経済的です。全てのプラスチックが機械加工向きではなく、剛性の高い材料(ガラス繊維強化ナイロン、アクリル、PEEK、繊維強化熱硬化性プラスチック等)ほど加工しやすく、軟質材は変形しやすく寸法公差確保が困難です。
プラスチック機械加工の考慮点
- 治具・固定具: 軟らかいプラスチックを保護するジョーズ(同材質成形品等)を設計、堅牢性も確保
- 冷却: 熱可塑性はエアブラスト(切りくず連続時)、熱硬化性は液体冷却剤(吸水膨張材は寸法変化注意)
- 熱膨張: 加工熱で寸法変化するため、冷却後の寸法を見越した加工が必要
主なプラスチック機械加工プロセス
- CNC機械加工: 複雑形状をプログラム化、複数交換工具で多品種・複製生産
- 旋削: 円形形状に最適、専用アタッチメントで機能拡張
- フライス: 簡易〜プロファイル・CNCフライスまで、機械拡張で複雑形状対応
- 鋸切断: 棒材からの切り出し(後工程前提)に限定
- 抜き加工: シート材限定、雄雌ダイスで所定形状をパンチング、手動/自動対応
- ホットナイフ切断: 軟質材(発泡体、EPS等)を加熱線/刃で溶断
- パンチング: 薄肉熱可塑性/熱硬化性シート対応、CNC制御・マルチ工具
- ウォータージェット切断: 繊維強化熱硬化性部品のエッジトリミングに最適、粉塵なし・高速
- 分離: アクリル・積層シートをスコアリング・折断
- レーザー切断: アクリル等の切断・穴あけ(熱硬化性不可)、プロファイル追従制御
- 超音波切断: 薄肉軟質材対応、高周波で局所溶解、高速自動ライン向け
CNCマシン
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