POM プラスチックの CNC 加工をマスターする:包括的なガイド

アセタール、ポリホルムアルデヒド、ポリアセタールとして知られるポリオキシメチレン (POM) は、CNC 機械加工部品に関して多くの利点があるプラスチック材料の 1 つです。このプラスチックは、その卓越した品質、利点、さまざまな用途により、さまざまな業界で人気を集めています。化学的寸法安定性、機械的強度、低摩擦に対する耐性により、エンジニアリング用途に信頼できる材料です。

では、POMとは何でしょうか？ CNC 加工 POM は部品の製造に最適ですか? POM の加工に関する詳細情報を提供しますので、読み続けてください。

POM 素材とは何ですか?

POM は、いくつかの有益な特性を備えたエンジニアリング熱可塑性プラスチックです。その特性には、並外れた硬度、強度、剛性が含まれます。さまざまな色合いで製造できるにもかかわらず、結晶含有量が高いため、自然に不透明な白色の外観が得られます。 POM の密度は 1.410 ～ 1.420 g/cm3 です。

POM プラスチックは、寸法安定性、高剛性、低摩擦が必要な精密部品の製造によく使用されます。この低摩擦により、POM はブッシュ、ベアリング、ギアなどの回転またはスライド部品に最適です。

他の多くの合成 POM ポリマーと同様に、いくつかの化学会社によってわずかに異なる配合で製造され、Celcon、Tenac、Duracon などの多くのブランド名で販売されています。

POM プラスチックの特性

高性能エンジニアリングプラスチックであるポリオキシメチレン (POM) は、多くの分野で広く使用されています。さまざまな特徴があるため、さまざまな用途に適しています。

低摩擦と耐摩耗性

POM プラスチックは摩擦係数が低いことで際立っており、これが優れた自己潤滑特性を示す理由の説明に役立ちます。摩耗が減り、全体的な効率が向上するため、摩擦抵抗の低減により流体の滑りや回転運動が可能になります。

耐薬品性

POM は、ポンプ部品、シール、燃料システム部品など、化学溶剤と常に接触する製品の製造に最適です。これは主に、POM プラスチックのさまざまな化学薬品、溶剤、燃料に対する優れた耐性によるものです。多くの有機化学物質、アルコール、オイル、グリースとの接触に対して、大きな劣化を引き起こすことなく耐えることができます。

低吸水性と寸法安定性

POM プラスチックは優れた寸法安定性を備えており、湿度や温度条件が変化してもそのサイズと形状を維持します。吸水性が最小限に抑えられているため、膨張、反り、その他の寸法変化などの湿気関連の問題の影響を受けません。正確な公差と一貫した効率を必要とするアプリケーションは、POM の寸法安定性に大きく依存します。

容易な機械加工性

POM プラスチックは簡単に機械加工できるため、正確で効果的な製造手順が可能になります。成形、機械加工、回転、穴あけが容易で、複雑な部品や複雑なデザインを簡単に作成できます。この特性により、POM 樹脂は複雑な形状と高い精度を必要とする用途によく選ばれます。

優れた耐クリープ性 / 耐衝撃性

POM プラスチックは優れた耐クリープ性を示し、変形することなく持続的な機械的ストレスに耐えることができます。この特性により、POM コンポーネントは継続的に荷重やひずみにさらされた場合でも適切に機能し続けることができます。

POM ピースは通常、2 つの方法のいずれかで機械加工できます。 1 つ目は、標準的な加工方法を使用することです。機械加工済みの POM アイテムは、2 番目の手法としてアニールできます。

POM を加工するには、プロセスの最初のステップとして、部品の CAD ファイルを生成し、それを CAM に変換して、さらに CNC マシンで使用できる G コードに変換します。次に、POM ワークピースを特定のサイズに切断して、マシン ベッドに簡単に配置できるようにします。 POM ワークピースを所定のサイズに切断したら、加工中に動かないように機械ベッドに置き、治具を使用して固定します。

POM ワークピースが所定の位置にしっかりと固定されていることを確認することが重要です。これは、CNC 切削ツールが事前設定された座標を使用して移動するためであり、ワークピースの位置や位置合わせに変更が生じると、部品の品質に悪影響を及ぼす可能性があります。

POM ワークピースが安定していることを確認した後、CNC マシンに取り付けられた専門の切削工具を使用してワークピースから材料を除去します。推奨される切削工具は、プラスチックを加工する際の効率が向上する汎用フラットエンド ミルです。

最後に、POM を加工するときは、CNC マシンを頻繁に真空にすることが重要です。これにより、材料からの切りくずがエンドミルに詰まることがなくなります。

POM プラスチック部品を CNC 加工する利点

POM CNC 加工は、次のような利点があるため、さまざまな分野で高品質のカスタム部品を製造するための優れたオプションです。

均一性

CNC 機械加工は、継続的に優れた寸法を備えた大規模 POM 製造向けに、一貫して高品質の POM コンポーネントを提供します。この自動化された方法により、医療や航空宇宙など、信頼性が高く正確な POM 部品を必要とする分野向けに、すべてのコンポーネントが正確な仕様に合わせて均一に作成されることが保証されます。

クイック プロトタイピング

プロトタイピングは、メーカーに最終製品がどのようなものかを示すことが多いため、製品開発における重要なステップです。 CNC 加工により POM プロトタイプを迅速に作成できるため、新しい製品が市場に投入されるまでの時間を短縮できます。

部品の精度

精度、精度、および厳しい公差は CNC 加工の特徴です。したがって、CNC 機械加工を使用すると、複雑な形状と厳しい公差がサポートされるため、POM コンポーネントを高い精度で製造できます。

設計の柔軟性の向上

CNC 加工は設計の反復が速いため、POM コンポーネントは、コストのかかる工具の変更を必要とせずに、開発中に簡単に変更できます。

後処理時間の短縮

製品の後処理の性質は、使用される製造手順によって異なります。 CNC 機械加工を使用して製造された POM 製品は、製造プロセスの精度が高く、POM の機械加工が容易であるため、多くの場合、後処理が少なくて済みます。このアプローチにより、製造コストが安くなり、納期が短縮されます。

POM プラスチックの加工における主な課題

CNC 加工の主な問題は、多くの場合、亀裂や変形です。亀裂にはよく発生する 2 つの形態があります。1 つは CNC 加工中に直接発生し、もう 1 つは密かに発生し、通常は内部張力によって引き起こされます。

それにもかかわらず、POM 加工に高品質の材料を使用することは、これらの問題が発生する傾向を大幅に軽減するのに役立ちます。このため、加工に着手する前に、加工に改質 POM 材料を使用し、実際の加工プロセスの前に試作を行って材料の純度のレベルを確認することをお勧めします。

POM 加工時の変形の原因と解決策

変形は、CNC 機械工が POM を扱うときに遭遇する課題の 1 つです。以下に、変形の 4 つの主な過程とその解決策を示します。

熱をカット

POM 材料は熱安定性が低く、熱に弱く、製造後の冷却が不十分なためすぐに変形します。この暑さに対抗するには、次のものを作る必要があります。

• 切断時に発生する熱を最小限に抑えるために、工具は鋭利である必要があります。
• カットの量は、多くのカットに分割して減らすことができます。
• 冷却液の量を増やします。

目標は、熱の発生を最小限に抑えるか、切断操作中に発生する熱を迅速に除去することです。

内部ストレス

エンジニアリングプラスチックは熱膨張係数が高いため、加工代を大きくとると内部張力が取れ変形が生じます。これに対処するには:

• 材料を適切に選択して準備します。
• 対称 POM 処理を利用して、材料の除去量が非常に多い場合に、処理によってもたらされる応力や変形に対抗する
• 余白を調整し、できるだけ厚い素材を挿入するようにしてください。

クランプ

POM素材はクランプすると変形し、手を離すと元の形状に戻ります。これに対処する 1 つの方法は、次の方法でワークピースの接触面を強化することです。

• クランプ形式を変更します。たとえば、ベンチ万力はアイテムのクッションとなり、接着剤で固定されます。
• 大きなプレートには真空吸盤を使用できますが、平らなブランクが必要です。
• 接着剤を使用して片面を固定し、掃除した後、吸盤を使用して滑らかな表面を固定します。

弾力性

POM素材の弾力性はかなり大きいです。材料の弾性により、工具と接触するコンポーネントは切断中に内部で曲がります。切削・プレスした部分は工具を外すと若干の歪みが生じます。現在では、切削衝撃ごとにいくつかの工具補正変更を行う必要があります。少量の素材を加工しながら繰り返しカットすることで、素材の弾性による寸法の歪みを軽減します。

POM 部品の用途

POM 部品は、その耐久性やその他の有益な特性により、さまざまな業界で使用されています。以下は、POM パーツのさまざまな用途です。

電気および電子部品

POMは電気絶縁性を持っています。したがって、電子部品を保護するためのスイッチやコネクタの製造に使用できます。

医療機器

POM は生体適合性があるため、医療業界で手術器具、投与用薬剤システム、その他の医療機器の製造に利用されています。

自動車

POM プラスチックは、燃料システム コンポーネントやウィンドウ リフト ギアなど、いくつかの自動車の内外装部品に使用されています。

家庭用品

POM プラスチック コンポーネントは、家庭用品や電化製品のハンドル、バックル、ジッパー、その他の部品の作成によく使用されます。

WayKen の POM プラスチック加工サービス

WayKen の POM 向けプラスチック加工サービスは、精密 CNC マシンと、厳しい公差を備えた高品質のコンポーネントの提供に専念する熟練した専門家チームを備えています。試作でも部品生産でも、自動車、エレクトロニクス、医療など、さまざまな業界のさまざまな要件を満たすことができます。当社は、お客様の製品を迅速に市場に投入できるよう、品質管理と短納期への取り組みを行っています。新しいプロジェクトを開始するには、今すぐ無料見積もりを入手してください!

結論

POM プラスチックの CNC 加工は、優れた機械的品質と耐久性を備えた高精度コンポーネントを製造するための魅力的なオプションです。さまざまな分野での数多くの使用は、現代の生産手順にとってそれがいかに重要であるかを示しています。

プロセス中に亀裂や変形などの課題が発生しますが、POM を CNC 加工するメリットはデメリットをはるかに上回ります。

よくある質問

POM と POM C の違いは何ですか?

アセタールコポリマーとしても知られる POM-C を作成するには、共重合として知られる手順が使用されます。この材料は、重合プロセス中にコモノマーが添加されたため、POM と比較して耐衝撃性、靭性、耐薬品性が向上しています。

POM の温度範囲はどれくらいですか?

アセタールは、POM (ポリオキシメチレン) とも呼ばれ、最大 180° F (82° C) の動作温度範囲を持つ半結晶性の熱可塑性エンジニアリング材料です。アセタールは寸法安定性に優れ、強度と剛性が高く、機械加工が容易です。

POM の耐久性はどの程度ですか?

POMは、高い耐衝撃性を備えた非常に耐久性のある素材です。金属に匹敵するほど耐疲労性に優れた素材です。より軽量なオプションが必要な場合、通常は金属が使用される領域で使用されます。