アクリル切削加工品

アクリル切削加工品です。
黒色のアクリル樹脂(ポリメタクリル樹脂)に切削加工を行いました。
外寸は、15t×42mm×200mm。
マシニングセンターで外形加工を行い、そして丸穴あけを行いました。
直径φ0.53×深さ10mmの丸穴を、直列に合計120個開けています。

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(※詳しい素材情報はこちら → アクリル樹脂(メタクリル樹脂,PMMA))

 

アクリル切削加工の詳細解説

本製品は、マシニングセンターを用いたアクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）の精密切削加工により製造されています。客先からの紙図面に基づく完全受注生産品として、高精度な機械加工技術を駆使して製作されました。

加工工程では、フルバックカッター（正面フライス・フェイスミル）による両面の平面加工から始まり、フラットエンドミルでの外形加工、そしてドリルによる微細穴加工（φ0.53mm×深さ10mm×120個）という一連の精密加工を実施しています。最終工程では糸面取りによる仕上げ加工と厳格な検査を行い、要求品質を満たす製品として完成させています。

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加工工程ステップ

1. 素材準備：アクリル板材の寸法確認と表面清拭
2. 機械セットアップ：マシニングセンターへの素材固定とツール準備
3. 粗加工：フルバックカッター（正面フライス）による両面の平面切削
4. 中仕上げ加工：フラットエンドミルによる外形の精密加工
5. 穴あけ加工：ドリルによる直径φ0.53mm×深さ10mmの精密穴加工（120個）
6. 仕上げ加工：糸面取りによるエッジ処理
7. 品質検査：寸法精度・穴位置精度・表面品質の確認
8. 最終洗浄・梱包：製品の清拭と適切な梱包作業

加工上の重要ポイント

• 切削速度の最適化：アクリル樹脂の熱的性質を考慮した適切な回転数設定
• クーラント使用：加工熱による樹脂の溶融・変形防止のための冷却液適用
• 工具選定：切れ刃形状と材質の最適化によるチッピング防止
• クランプ圧力調整：過度な締付けによる応力集中とクラック発生の回避
• 送り速度制御：表面粗さと加工精度のバランスを取る送り条件設定
• 切粉除去：加工面への切粉付着防止と再溶着回避
• バリ処理：エッジ部のバリ除去による高品質仕上げの実現

アクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）の特性と優位性

アクリル樹脂（PMMA）は、優れた光学特性と機械的性質を併せ持つ熱可塑性樹脂として、幅広い産業分野で活用されています。特にガラス代替材料としての地位を確立しており、その透明度の高さは業界随一を誇ります。

機械加工性に優れ、マシニングセンターでの精密切削が容易に行えることから、複雑形状の部品製造にも対応可能です。また、耐候性が良好で屋外使用においても長期間にわたって性能を維持します。

化学的安定性も高く、多くの溶剤や薬品に対して優れた耐性を示すため、厳しい使用環境下での採用実績も豊富です。さらに、比重が軽いことから軽量化が求められる用途での優位性も発揮します。

成形・加工時の寸法安定性が良好で、精密部品の製造において高い信頼性を提供します。また、着色性にも優れており、要求に応じた色調の製品製造が可能です。

電気絶縁性も良好で、電子・電気機器分野での活用範囲も広く、多様な産業ニーズに対応できる汎用性の高い工業材料として評価されています。環境負荷の観点からも、リサイクル性が良好で持続可能な製造プロセスの実現に貢献しています。

アクリル樹脂の主要特性（物性値）

特性項目	数値	単位	測定条件
密度	1.18	g/cm3	23℃
引張強度	72	MPa	ISO 527
曲げ強度	110	MPa	ISO 178
引張弾性率	3.2	GPa	ISO 527
ガラス転移温度	105	℃	DSC測定
熱変形温度	93	℃	1.8MPa負荷
線膨張係数	80	×10-6/K	-30～80℃
全光線透過率	92	%	3mm厚板
屈折率	1.491	–	589nm、20℃
吸水率	0.3	%	24時間浸漬

素材比較表（アクリル樹脂・他樹脂素材・金属素材との性能比較）

特性項目	透明アクリル (PMMA)	透明ポリカーボネート (PC)	ABS樹脂	アルミニウム (A6061)	ステンレス (SUS304)
密度 (g/cm3)	1.18	1.20	1.04	2.70	8.00
引張強度 (MPa)	72	65	40	270	520
弾性率 (GPa)	3.2	2.4	2.1	69	200
透明度 (%)	92	87	–	–	–
耐熱温度 (℃)	93	130	80	–	–
加工性	優秀	良好	良好	優秀	普通
コスト	中	高	低	中	高

アクリル樹脂の優位点（比較表に基づく分析）

• 最高クラスの透明度（透明色の場合）：92%の全光線透過率で、光学用途に最適
• 優れた軽量性：金属材料の1/2～1/7の軽さで軽量化に貢献
• 良好な機械加工性：寸法精度と表面品質を両立した切削加工が可能
• 適度な機械的強度：樹脂材料の中では高い引張強度と弾性率
• バランスの良いコストパフォーマンス：性能と価格のバランスが優秀
• 優れた耐候性：屋外使用でも長期間透明性を維持

アクリル樹脂のバリエーションと特徴

押出アクリル板は、連続成形により製造される最も一般的なグレードで、コストパフォーマンスに優れ、大量生産品に適しています。表面平滑性が良好で、一般的な透明用途や看板、ディスプレイ用途に幅広く使用されています。

キャストアクリル板は、注型重合により製造されるプレミアムグレードで、光学特性と機械的強度が最も優秀です。応力が少なく、厚肉成形品や精密光学部品、高品質な装飾用途に採用されています。

耐衝撃性アクリル板は、特殊な改質剤を添加することで衝撃強度を大幅に向上させたグレードです。従来品の3～5倍の耐衝撃性を持ち、安全性が要求される用途に最適です。

帯電防止アクリル板は、導電性添加剤により静電気の発生を抑制したグレードで、電子機器のカバーやクリーンルーム用途に活用されています。表面抵抗値を制御し、ほこりの付着を軽減します。

UV カットアクリル板は、紫外線吸収剤の配合によりUV-A、UV-B領域の紫外線を効果的にカットするグレードです。美術館の展示ケースや屋外看板、太陽光に晒される用途での劣化防止に効果を発揮します。

着色アクリル板は、多彩な色調バリエーションを持つグレードで、透明着色から不透明まで幅広い選択肢があります。意匠性と機能性を両立し、建築内装やサイン、装飾用途に活用されています。

アクリル樹脂の長所・短所分析

長所（優位性）	短所（制約事項）
優れた透明性（透明色の場合） 全光線透過率92%でガラス並みの透明度	耐熱性の制約 熱変形温度93℃で高温用途には不適
良好な機械加工性 マシニング加工で高精度部品製造が可能	傷つきやすさ 表面硬度が低く傷が付きやすい
優秀な耐候性 紫外線や雨風に対する長期耐久性	有機溶剤への弱さ アルコール系溶剤でクラックが発生
軽量性 比重1.18でガラスの約1/2の軽さ	熱膨張率の高さ 線膨張係数80×10-6/Kで寸法変化大
化学的安定性 多くの薬品に対する優れた耐性	応力亀裂感受性 内部応力により環境応力亀裂が発生
着色性の良さ 透明から不透明まで多彩な色調展開	静電気の帯電 表面にほこりが付着しやすい
リサイクル性 熱可塑性樹脂として再利用が可能	価格面での制約 ABS樹脂等と比較してコストが高い

アクリル樹脂の使用分野・用途例

• 光学機器分野：レンズ、プリズム、導光板、フレネルレンズ、光ファイバー
• 建築・建材分野：採光窓、天窓、階段手すり、パーティション、屋根材
• 看板・サイン分野：電照看板、誘導サイン、店舗ファサード、展示パネル
• ディスプレイ分野：商品陳列棚、POP什器、展示ケース、アクリルスタンド
• 照明器具分野：照明カバー、拡散板、反射板、LED照明レンズ
• 車両分野：ヘッドランプレンズ、テールランプ、インパネ、ウインドシールド
• 電子機器分野：液晶保護板、タッチパネル、機器カバー、操作パネル
• 医療機器分野：注射器、人工透析器、血液バッグ、医療機器カバー
• 航空宇宙分野：航空機窓材、計器カバー、キャノピー、宇宙機器部品
• 海洋分野：水族館の水槽、観測窓、潜水艇窓材、海中観測機器
• スポーツ用品分野：スキーゴーグル、ヘルメットバイザー、プロテクター
• 日用品分野：収納ボックス、文具類、キッチン用品、浴室アイテム
• アート・工芸分野：オブジェ、インスタレーション、家具、装飾品
• 食品関連分野：食品サンプル、ディスプレイケース、冷蔵ショーケース
• 実験・研究分野：実験器具、測定機器、観察窓、プロトタイプ製作

よくある質問（FAQ）

Q1. アクリル切削加工で実現できる寸法精度はどの程度ですか？

A1. 当社のマシニングセンター加工では、±0.05mmの寸法精度を標準的に実現しています。特に重要な寸法については±0.02mmの高精度加工も対応可能です。アクリル樹脂の熱膨張特性を考慮した加工条件設定により、安定した精度を確保しています。

Q2. 加工可能なアクリル板の最大厚みと最小厚みを教えてください

A2. 当社では1mm～100mm厚のアクリル板まで加工実績がございます。薄板加工では反りや変形を防ぐ対策をとり、厚板加工では内部応力除去のための段階的切削を実施しています。板厚に応じて最適な加工条件を設定いたします。

Q3. 微細穴加工（小径穴あけ）の最小径はどの程度まで可能ですか？

A3. 当社ではφ0.3mmまでの微細穴加工に対応対応した実績があります。専用の超硬ドリルと高精度スピンドルを使用し、適切な切削条件設定により、バリやクラックのない高品質な穴加工を実現しています。穴深さの目安は、穴径の10倍程度までです。

Q4. アクリル加工時に発生する応力亀裂を防ぐ方法はありますか？

A4. 応力亀裂防止のため、①適切なクランプ圧力設定、②切削速度・送り速度の最適化、③十分な冷却液使用、④段階的切削による応力分散、などの対策を実施しています。特に薄肉部品では慎重な加工計画により対応いたします。

Q5. 透明アクリルの透明を保った切削加工は可能ですか？

A5. 可能です。極力滑らかな切削加工面を作った上で、そこに磨き加工（研磨加工）を行うことで透明感のある完成品にすることができます。ただ、磨くことが容易な箇所、難しい箇所はあります。すべては形状によりますので、検討時にご確認ください。

Q6. 複雑形状の3次元加工にも対応できますか？

A6. 当社の5軸マシニングセンターにより、複雑な3次元形状の加工にも対応可能です。CAD/CAMシステムを活用し、最適な工具パスを生成して高精度な複雑形状加工を実現しています。試作などのプロトタイプから小ロット生産まで幅広く対応いたします。

Q7. アクリル加工品の表面仕上げにはどのような選択肢がありますか？

A7. 表面仕上げは、①切削仕上げ（工具マーク残し）、②研磨仕上げ（鏡面仕上げ）、③梨地仕上げ（マット面）、④糸面取り仕上げなど、用途に応じて選択可能です。光学用途には鏡面研磨、意匠用途には梨地仕上げが人気です。

Q8. 試作などの少量生産に対応できますか？

A8. 1個からの試作品製作から数百個の小ロット生産まで対応可能です。生産数量に応じた最適な製造方法をご提案いたします。

Q9. 図面がない場合でも加工依頼は可能ですか？

A9. 可能です。現物からの図面作成、手書き図面からの図面起こしなど、様々な方法で対応いたします。お客様のご要望をお聞きし、最適な方法で図面作成から加工まで一貫してサポートいたします。

Q10. 納期はどの程度を目安に考えれば良いですか？

A10. 標準的な切削加工品で7～14日程度です。加工内容の複雑さ、数量、材料調達期間により変動いたします。お急ぎの案件もご相談ください。正確な納期は、図面拝見後に検討いたします。

Q11. アクリル以外の樹脂材料での切削加工も依頼できますか？

A11. 対応可能です。ポリカーボネート、POM、PEEK、PTFE、ナイロンなど、各種エンジニアリングプラスチックの切削加工に対応しています。材料特性に応じた最適な加工条件を設定し、高品質な加工品をご提供いたします。材料選定のご相談も承ります。

ご注文の流れ

1. お問い合わせ・図面支給
   メールまたはお電話でお問い合わせいただき、加工図面（PDF、DXF、IGS、紙図面等）をご支給ください
2. 図面確認・仕様打合せ
   ご支給図面の確認と加工仕様の詳細打合せ、必要に応じて技術的なご提案をいたします
3. お見積書作成・提出
   加工内容に基づいた詳細見積書を作成し、納期と合わせてご提示いたします
4. ご注文書受領・生産準備
   正式なご注文書をいただき、材料調達と生産スケジュールの調整を行います
5. 加工・製造
   CNC工作機械での精密切削加工、品質検査、仕上げ処理を実施いたします
6. 最終検査・梱包
   寸法精度と外観品質の最終確認後、適切な梱包を施します
7. 納品・アフターサポート
   指定場所への納品と、必要に応じてアフターサポートを提供いたします

まとめ

アクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）の切削加工は、優れた透明性と機械的性質を活かした精密部品製造において重要な技術です。当社では、マシニングセンターやNC旋盤を用いた高精度切削により、お客様の多様なニーズにお応えしています。

樹脂材料の特性を深く理解した加工技術により、応力亀裂や変形を防ぎながら、要求精度を満たす製品を安定して製造しています。特に微細穴加工や複雑形状加工においては、豊富な経験と技術力により、他社では困難な案件にも対応可能です。

アクリル樹脂は、光学用途から構造用途まで幅広い分野で活用されており、その優れた加工性により、プロトタイプから量産品まで柔軟に対応できる素材です。環境負荷の観点からも持続可能な製造プロセスを実現できる優秀な工業材料として、今後もさらなる用途拡大が期待されます。

品質第一、お客様満足度向上を常に心がけ、図面支給から納品まで一貫したサポート体制により、安心してお任せいただける樹脂切削加工サービスを提供いたします。技術的なご相談から緊急案件まで、お気軽にお声かけください。

アクリル切削加工のことなら、豊富な実績と確かな技術力を持つ株式会社三森製作所まで、お気軽にご相談ください。

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