CNC加工プロジェクトに適したプラスチック選び：実践ガイド

プラスチック精密部品は、安価、耐久性、軽量という特性により、工業、農業、建設、輸送、国防・軍事、航空宇宙などの分野で広く使用されています。同時にプラスチック加工は、複雑な形状の部品を細部まで欠かさず作成できます。

このガイドでは、材料特性、メリット、デメリット、一般的な用途の概要を提供し、プロジェクトニーズを満たす適切なプラスチック材料の使用をお手伝いします。

ABSプラスチック

概要

ABSは汎用性の高いプラスチックです。低価格で高い衝撃強度、靭性、電気抵抗を提供します。塗装、接着、溶接が容易なため塗装も簡単です。切削加工したままにすると、加工方法によっては多少光沢がありますが、マットな効果も得られます。

メリット

汎用プロトタイプ、成形前プロトタイプ、衝撃を受けて靭性が要求される部品、低コスト部品が必要な場合、ABSは優れた選択肢です。

デメリット

ABSは耐摩耗性や耐薬品性が良くなく、アセトンで溶解します。特に強いプラスチックでもありません。さらに、米国西海岸のより厳しい環境規制により、バルクABSは中西部と東海岸でのみ生産されています。これは厚さ2インチを超える在庫が通常1週間で出荷されることを意味し、大型ABS部品の生産時間が長くなります。

用途

ABSの最も一般的な用途は射出成形で、電子機器ハウジング、家電製品、さらには象徴的なレゴブロックの製造に使用されます。CNC加工では、成形前とターゲットプロトタイピングに非常に適しています。

ナイロン

概要

ナイロンは強く耐久性のあるプラスチックで、多くの目的に適しています。引張強度と耐久性を持つためです。しかし、欠点は水分を吸収し、膨張することです。

メリット

ナイロンは高強度と高剛性を持ち、広い温度範囲で良好な電気絶縁性を維持し、優れた耐薬品性と耐摩耗性があります。低コストで堅牢な部品が必要な用途に最適です。

デメリット

ナイロンは水分を吸収し、膨張して一部の寸法精度を失います。加工時に材料固有の内部応力により大量の非対称材料が除去される場合、反りも発生します。

用途

ナイロンは医療機器、基板マウントハードウェア、自動車エンジンルーム部品、ジッパーで最も一般的に見られます。これらの多くの用途では、金属の経済的な代替品として使用されます。

ナイロンはカスタムベアリングと絶縁体の材料として優れた性能を発揮します。さらに、ナイロンは非常に低い摩擦特性を持ち、研削が非常に容易です。自動車業界はこの重要な材料をドアハンドルからラジエーターグリルまでさまざまな部品製造に依存しています。

アクリル

概要

アクリルはプレキシガラスまたは蛍石と呼ばれます。靭性があり、優れた衝撃強度と耐傷性を持ち、アクリルセメントで簡単に接着できます。

メリット

頑丈で傷に強く、光学的透明性または半透明性が要求される用途、または耐久性はないが安価なポリカーボネートの代替として理想的です。

デメリット

しかし、アクリルは脆いプラスチックで、伸びるのではなく割れたり砕けたりして破損します。アクリル板の加工面は透明性を失い、マットで半透明な外観になります。したがって、アクリル部品の元の厚さを維持して透明性を保つかどうか注意するのが通常最善です。加工面が透明である必要がある場合、後処理ステップとして研磨できます。

用途

加工されたアクリルは透明で、ガラスやライトパイプの軽量代替として最も一般的に使用されます。

デルリン（Delrin）

概要

デルリンはアセタールホモポリマーの特殊ブランド（POMとしても知られる）です。滑らかな低摩擦表面、優れた寸法安定性、高剛性を持ちます。

メリット

デルリンは高い安定性を持ち、タイトな公差内で比較的シンプルに加工できるため、非常に硬い低摩擦部品の製造に最適です。

デメリット

デルリンの滑らかで耐摩耗性のある表面の欠点は、接着が難しいことです。材料には内部応力もあり、薄い領域や大量の非対称材料が除去される領域で反りやすくなります。

用途

デルリンは通常、ギア、ベアリング、ブッシング、ファスナー、または組立用の治具と固定具の製造に使用されます。

HDPE（高密度ポリエチレン）

概要

HDPEは高密度ポリエチレンを意味し、コンクリートに非常に近い非常に高い引張強度と高い衝撃耐性を持つ汎用熱可塑性ポリマーです。

メリット

その名にもかかわらず、HDPEは私たちが提供する最小密度のプラスチックです。優れた耐薬品性、電気絶縁性、滑らかな表面も持ちます。耐薬品性と滑り特性により、プラグとシールの製造に非常に適しており、重量や電気に敏感な用途にも理想的な選択肢です。

デメリット

HDPEの主な欠点は低強度、特に伸びと曲げに関してです。加工が困難なため、高速CNCフライス加工が推奨されます。

用途

HDPEは商業用プラスチック配管の非常に人気のある材料でもあります。通常さまざまな準備形態で提供されるため、減材CNC加工の理想的な材料です。

ポリカーボネート

概要

ポリカーボネートは化学構造に炭酸基を含む熱可塑性ポリマーです。加工中、ポリカーボネートは最も耐久性のあるプラスチック形態です。

メリット

極めて高い衝撃耐性と剛性を持ち、広い温度範囲で機能を維持します。光学的に透明ですが、不透明が必要な場合は黒色に染色できます。非常にタフまたは非常に強いプラスチック、または光学的透明性が要求される用途に最適です。したがって、ポリカーボネートは最もリサイクル率の高い一般的なプラスチックの一つです。

デメリット

純粋なポリカーボネートは耐摩耗性が良くなく、容易に傷つきます。必要に応じて、後処理ステップで耐傷コーティングと蒸気研磨を追加して耐摩耗性や光学的透明性を向上できます。2インチより厚い部品を入手するのも容易ではなく、ポリカーボネートで作れる部品サイズを制限します。

用途

ポリカーボネートの耐久性と透明性により、光ディスク、安全ガラス、ライトパイプ、さらには防弾ガラスの製造に使用できます。

PVC

幅広い産業がカスタムプラスチック部品加工にPVCプラスチックを頼っています。PVCは強靭で耐久性があり、軽量な材料で、風化、腐食、衝撃、摩耗に耐えられます。PVCは長寿命であるため、建設と屋外用途に非常に適しています。

テフロン（PTFE）

ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）はデュポンのテフロン®の最も一般的な名称で、耐高温性、ほとんどの化学薬品への耐性、優れた電気絶縁特性を持ちます。テフロンは非常に高密度ですが、非常に柔らかいため、適切に加工するには非常に鋭利で精密な工具が必要です。

ガラス繊維強化プラスチック（FRP）

ガラス繊維強化プラスチック（FRP）は、ガラス繊維で強化されたポリマーマトリックスで作られた複合材料です。細いガラス繊維から織られた結合により、材料は幅広い強度と柔軟性を提供できます。FRPは成形しやすく軽量で、高い強度重量比を持ちます。