ABS プラスチック加工:主な利点、課題、および 5 つの重要なヒント

プラスチックは非常に便利です。手頃な価格で非常に軽量です。プラスチックによっては、耐薬品性、透明性、弾性、電気抵抗などの利点も得られます。

ABS は、簡単に成形できる、強力で安定したプラスチックを必要とする用途に人気のプラスチックです。これは、ラピッド プロトタイピングや 3D プリントのほか、配管継手、子供のおもちゃ、自動車の内装機能、電子部品などによく使用されます。

最も正確で高品質の ABS パーツは、CNC 機械加工を使用して製造されており、厳しい公差を実現しています。この記事では、ABS プラスチックとは何か、ABS プラスチックの加工の課題、および加工された ABS 製品の品質を向上させるためのヒントについて説明します。

ABS プラスチックとは何ですか?

アクリロニトリル ブタジエン スチレン、 またはABS は、材料特性の優れたバランスで知られる熱可塑性ポリマーです。優れた靭性と耐薬品性を備えているほか、プラスチックの化学配合に含まれる添加剤に応じて、その他のカスタマイズ可能なさまざまな特性を備えています。

ABS プラスチックは、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの 3 つのモノマー成分と、その他の必要な添加剤を組み合わせて作られます。 ABS プラスチック素材は、射出成形、押出成形、または 3D プリントを使用して溶かして再成形できます。

精密機械加工 ABS は、厳しい品質要件と厳しい公差を持つ部品に最適なオプションです。ただし、ABS 製造プロセスに機械加工を含める場合は、マシングレードの ABS プラスチックを使用するのが最善です。

ABS プラスチックの利点

ABS プラスチックは、その優れた特性バランスにより、幅広い用途に使用されています。プロトタイプや製品に機械加工された ABS プラスチックを選択する生産者は、次のような利点を期待できます。

• 優れた衝撃強度
• 高い靭性
• 優れた耐薬品性
• 良好な電気抵抗
• 幅広い色を受け入れる
• 溶融温度が過度に高くなく、相対的な耐熱性が優れているため、優れた製造性を実現します。
• リサイクル可能で適切な設備

さらに、製造業者は、加工温度を変更したり、特定の添加剤を使用したりすることで、これらの品質の一部を選択的に改善できます。化学添加剤の中には、耐紫外線性を向上させたり、ABS を透明にするのに役立つものもあります。

ABS プラスチックの CNC 加工の課題

ABS プラスチックは明らかに貴重な素材ですが、それを使用して高品質の精密機械加工部品を作成するには、適切な機器と専門知識が必要です。経験の浅い機械工は、正しい理解がないと、加工中に ABS プラスチック部品を簡単に損傷してしまう可能性があります。完成したワークピースを脇に置いておくまで、そのことに気づかないかもしれません。

他の機械加工されたプラスチックと同様に、ABS プラスチックの 2 つの非常に一般的な機械加工欠陥は、歪みと表面仕上げの不良です。

ツーリングマークやびびり線のあるプラスチックは、表面品質要件を満たしていません。さらに、傷や線があると、透明なパーツが曇って見えたり、ABS フィッティングで漏れが発生したりする可能性があります。

いくつかの要因が ABS プラスチック部品の表面品質に悪影響を与える可能性があります。 ABS パーツの表面が損傷する一般的な例としては、間違った切削工具の使用、誤った切削パラメータの使用、過度の熱の蓄積などが挙げられます。

ABS プラスチックに関するもう 1 つの共通の課題は、歪みの防止です。一般的に機械加工される金属と比較して、ABS プラスチックは加熱されると大幅な熱膨張を経験します。これにより、経験の浅い機械工が過剰な材料を除去してしまう可能性があり、これはパーツが冷えて収縮すると明らかになります。

これで十分でない場合でも、ABS プラスチックは熱たわみ温度と熱伝導率が比較的低いです。その結果、加工箇所に熱が急速に蓄積し、プラスチックが軟化して変形する可能性があります。

全体として、これは、設計者や機械工が ABS プラスチックを扱うとき、特に変形しやすい薄い部品や複雑な部品の場合は注意が必要であることを意味します。

ABS プラスチックの加工に関する 5 つのヒント

ABS プラスチックの加工に伴う落とし穴を避けるために、生産者は多くの場合、これらのトリックを 1 つ以上使用して高品質の結果を確保します。

#1 – マシングレードの ABS プラスチックを使用する

ABS プラスチックにはいくつかの異なるグレードがあり、押出、鋳造、機械加工に最適化された独自の配合が施されています。良好な切りくず形成と優れた表面仕上げを確保するために、フライス加工、旋削、穴あけの際には常に機械グレードの ABS プラスチックを使用してください。

#2 – 適切な切削工具を使用する

当然のことながら、高張力鋼やチタン合金の加工に最適化された工具は、ABS プラスチックにとって最適な選択ではありません。プラスチック加工に精通した機械工は、プラスチック用に設計された切削工具を選択することを知っているでしょう。プラスチックの表面への損傷を防ぐために、これらの切削工具を鋭利な状態に保つことも重要です。

#3 – 切断パラメータを調整する

シングルパスでの切削が深すぎたり浅すぎたりすると、部品が変形したり、加工ビビリが発生したりする可能性があります。また、間違った切削速度や送り速度を使用すると、過度の熱が蓄積して ABS パーツが変形する可能性があります。残念ながら、パーツに適切な切削パラメータを見つけるには経験が必要ですが、品質の向上には、加工プロセスのこの部分を最適化する価値があります。

おまけとして、最終パーツが歪む可能性がある過剰な圧縮をせずに、加工セットアップが ABS パーツをしっかりと固定していることを確認してください。

#4 – 適切な冷却剤を使用する

クーラントを使用しない場合、ABS プラスチックは加工中に過熱して変形する可能性があります。しかし、冷却剤であれば何でも良いというわけではありません。 ABS プラスチックは全体的な耐薬品性に優れていますが、金属やセラミック用に設計された冷却剤によって汚染される可能性があります。

ほとんどのプラスチックには、プラスチック部品の加工に最適化された非芳香性の水溶性クーラントが必要です。プラスチック冷却剤は、使用する特定の冷却剤と部品の設計に応じて、加圧ガスのジェット、連続ミスト、または流れる液体として適用できます。

#5 – ABS プラスチックをアニールする

アニールされていないプラスチック部品には、ストック材料では明らかではない大きな内部応力が存在する可能性があります。 ABS 材料が機械加工中または使用中に加熱されると、これらの応力によって最終部品が歪み、許容範囲を超えて形状が歪む可能性があります。

機械加工の前に ABS プラスチックを熱処理オーブンに入れることで、材料をゆっくりと加熱し、アニーリング温度に保持した後、ゆっくりと冷却して内部応力を緩和することができます。

Gensun で ABS 機械加工製品を作成する

Gensun では、最高品質のプラスチック加工サービスを手頃な料金で提供しています。当社の経験豊富な機械工は、ABS プラスチックを含む幅広い材料を扱う方法を熟知しており、お客様の部品が表面仕上げと公差の要件を常に満たす、または上回ることを保証します。

次のプラスチック加工プロジェクトを成功させる方法については、今すぐ Gensun にお問い合わせください。