ウルテム切削加工品｜高耐熱PEI精密加工

この記事の要点

1. ウルテム1000（PEI）板材から製作した薄肉丸板形状のウルテム切削加工品で、外寸はφ32×厚み1.5mmとφ55×厚み1mmの2サイズ・合計4点を精密加工した事例です。
2. 3軸マシニングセンターで、フルバックカッターによる平面仕上げとフラットエンドミルによる外形加工、C面取り＋バリ取りまで一貫対応し、薄肉でも反りや変形を抑えた高精度なウルテム薄肉丸板を実現しています。
3. 使用しているウルテム樹脂（ポリエーテルイミド／PEI）は、連続使用温度170℃・UL94 V-0難燃性・高い寸法安定性・優れた電気絶縁性を兼ね備えたスーパーエンジニアリングプラスチックで、金属代替材料としても注目されています。
4. 本ページでは、ウルテム切削加工の工程ステップや加工時の注意点（熱変形・バリ・クラック対策など）に加え、他樹脂・金属との比較表、長所・短所、航空宇宙・医療・電子・自動車・半導体装置などの用途例をコンパクトに整理しています。
5. ウルテム・PEIの詳細情報や他事例を検討される方は、ウルテム切削加工品の事例一覧、ポリエーテルイミド（PEI・ウルテム）の素材解説、スーパーエンプラ素材一覧、ウルテム加工のお問い合わせ・お見積もりフォームもあわせてご覧ください。

本事例：ウルテム切削加工品の仕様概要

• 素材：ウルテム1000（ポリエーテルイミド／PEI）板材
• 形状：薄肉丸板 2サイズ（φ32×t1.5、φ55×t1.0）
• 数量：各2枚 計4点
• 加工方法：3軸マシニングセンター（平面加工＋外径加工＋C面取り）
• 想定公差：厚み方向 ±0.02mm クラス（代表実績）

ウルテム1000（ULTEM・ポリエーテルイミド／PEI）薄肉丸板（φ32×t1.5／φ55×t1.0）の精密切削加工事例です。3軸マシニングセンターによる平面仕上げ・外径加工・C面取りで、薄肉でも反り・変形を抑えた高精度ウルテム部品の製作ポイントを解説します。耐熱性170℃・UL94 V-0難燃性などの素材特性と、他樹脂・金属との比較、用途例・設計時の注意点もまとめています。

▶ ウルテム切削加工品の他事例もご覧になりたい方は、ウルテム切削加工品の加工事例一覧ページをご参照ください。

▶ ウルテム樹脂（ポリエーテルイミド／PEI）の物性値やグレード別特性を詳しく知りたい方は、ポリエーテルイミド（PEI・ウルテム・ULTEM・ジュラトロンPEI）の素材解説ページもあわせてご覧ください。

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ウルテム切削加工のポイントと工程

本製品ではウルテム1000（ULTEM、ポリエーテルイミド、PEI）板材を使用し、3軸マシニングセンターで薄肉丸板2サイズ（φ32×t1.5、φ55×t1.0）を精密切削しています。フルバックカッターによる平面加工で板厚を整えたのち、フラットエンドミルで外径加工、さらにC面取りカッター＋バリ取りでエッジ品質を高めています。

ウルテム切削加工の加工工程ステップ

1. 図面確認・CAM作成：Fax／PDF図面から寸法・公差・公差域を確認し、2サイズ共通で使える効率的なNCプログラムを作成。
2. 素材準備・治具段取り：ウルテム板材を所定サイズに切断し、真空吸着や面積の広い治具で薄肉でもたわみを抑える固定を行います。
3. 平面加工（板厚出し）：フルバックカッターで片面を均一にフライス加工で削り、目標板厚（1.5mm／1.0mm）に近づけます。
4. 外径荒加工→仕上げ：フラットエンドミルで外径を荒取り後、仕上げ切削でφ32／φ55を高精度に加工。
5. C面取り・糸面取り：必要なエッジにC面取りを施し、手仕上げで糸面取りとバリ除去を実施。
6. 最終検査：マイクロメーター・ノギスで厚み・外径を測定し、外観（キズ・バリ・反り）を確認して出荷します。

ウルテム切削加工で押さえておきたい注意点

• 熱変形を抑える切削条件：ウルテムは発熱により寸法が変化しやすいため、基本は低回転・高送り＋十分なクーラント。一度に削りすぎず、複数回で仕上げます。
• 薄肉固定用の専用治具：板厚1mmクラスでは、点支持ではなく面で支える治具や真空吸着を使い、びびり・反りを抑えます。
• 工具摩耗とバリ対策：摩耗した工具は発熱とバリの原因になるため、切れ味の良い超硬工具を前提に、仕上げ工程では新品に近い工具を使用します。
• 内部応力のコントロール：一度に大きく切り込まず、粗取り→中仕上げ→仕上げと段階を分けることで、残留応力を抑制します。
• クラックを防ぐ形状配慮：急激な断面変化や鋭角コーナーでは応力集中が起こりやすいため、設計段階でR付与などの形状提案を行うことがあります。

ウルテム樹脂（ULTEM、PEI）の特性とメリット

ウルテム（ULTEM）は、SABIC社が製造するポリエーテルイミド（PEI）系のスーパーエンジニアリングプラスチックで、耐熱性・難燃性・寸法安定性・電気特性のバランスに優れた高性能樹脂です。

• 高耐熱性：連続使用温度170℃、荷重たわみ温度200℃（1.8MPa）、ガラス転移温度約217℃で、高温環境の精密部品に適しています。
• 優れた難燃性：UL94 V-0自己消火性を備え、煙・有毒ガスが少ないため、航空機・鉄道車両など火災安全性が重視される用途に使用されています。
• 機械強度と軽量性：引張強さ約105MPaと十分な強度を持ちながら、比重1.27と軽量で、金属代替による軽量化に適しています。
• 寸法安定性：線膨張係数5.6×10^-5/℃と小さく、温度・湿度変化に対して寸法変化が少ないため、精密機構部品・治具に適しています。
• 電気絶縁性・滅菌耐性：体積抵抗率1×10¹⁷Ω·cmと高い絶縁性を持ち、蒸気滅菌（オートクレーブ）にも耐えるグレードがあり、医療・電子・半導体分野で幅広く採用されています。

ウルテムには、無充填の1000シリーズのほか、ガラス繊維強化品・炭素繊維強化品・医療用グレード・透明グレードなど、用途別のラインナップが用意されており、当社では各種グレードの切削加工に対応可能です。

ウルテム樹脂（PEI）の主要物性値データ

物性項目	代表値	単位
比重	1.27	g/cm3
連続使用温度	170	℃
熱変形温度（HDT） （1.82MPa）	200	℃
引張強さ	105	MPa
曲げ弾性率	3.3	GPa
アイゾッド衝撃強さ （ノッチ付）	6	kJ/m2
吸水率（24h）	0.25	%
体積固有抵抗	1×1017	Ω·cm
難燃性	UL94 V-0	–

※代表値であり、メーカー・グレード・測定条件により変動します。設計時は最新カタログ値をご確認ください。

ウルテム・他樹脂素材・金属素材との比較表とポイント

素材	連続使用 温度(℃)	引張強さ (MPa)	比重 (g/cm3)	難燃性 (UL94)	絶縁性	相対 コスト	汎用性	加工品事例
ウルテム（PEI）	170	105	1.27	V-0	優秀	高	◎	ウルテム加工品事例
PPS	220	65	1.35	V-0	良好	中～高	○	PPS加工品事例
PEEK	250	100	1.30	V-0	優秀	非常に高	△	PEEK加工品事例
PBT	120	55	1.31	HB	良好	中	○	PBT加工品事例
POM	80	70	1.42	HB	良好	中	◎	POM加工品事例
ナイロン6（PA6）	80	80	1.14	HB	普通	低	◎	ナイロン6加工品事例
アルミニウム合金	150*	300	2.70	なし	導電性	中	◎	–
ステンレス鋼	800*	520	8.00	なし	導電性	高	◎	–

※金属の使用温度は酸化等の環境的制約を考慮した実用的な値
※汎用性: ◎=非常に高い、○=高い、△=限定的

この比較表から見えるウルテム（PEI）の位置づけ

• 耐熱性・難燃性・絶縁性をバランスよく両立しており、PPS・PBTより高性能、PEEKほど高価ではない「中〜高価格帯の中核素材」です。
• 比重1.27と軽量で、金属代替による軽量化と絶縁性の付与が同時に行えます。
• 汎用エンプラ（POM・PA6）では性能不足、PEEKではコストが見合わない領域で、ウルテムが最適解になるケースが多くあります。

ウルテム樹脂（PEI）の長所・短所分析

項目	長所（優位特性）	短所（制約事項）
耐熱性	連続使用温度170℃、短時間200℃以上まで対応。高温環境での長期安定性に優れます。	PEEK（250℃）やPPS（220℃）よりは低く、250℃以上の極高温環境では不向きです。
機械的強度	引張強度約105MPaと高く、剛性も十分。軽量金属代替として有力候補です。	金属ほどの靭性・衝撃強度はなく、衝撃・打撃には配慮が必要です。
寸法安定性	線膨張係数が小さく、温度・湿度変化による寸法変化が少ないため、精密部品に適します。	長期荷重によるクリープはゼロではなく、高荷重用途では設計マージンと定期点検が必要です。
難燃性	UL94 V-0自己消火性で、煙・有毒ガスの発生も少なく、輸送機器向けに適しています。	完全な不燃材ではないため、極端な高温や直火には制約があります。
電気特性	体積抵抗率1×1017Ω·cmと高い絶縁性を持ち、高周波特性も良好です。	標準グレードは絶縁体のため、導電性が必要な用途では導電性フィラー入りグレードが別途必要です。
化学的性質	加水分解に強く、蒸気滅菌に対応。多くの薬品に耐性を持ちます。	強アルカリや一部の極性溶剤には弱く、接液条件の事前確認が必要です。
加工性	金属加工用設備・工具で切削加工でき、複雑形状にも対応しやすい素材です。	熱に敏感なため、条件が不適切だと反り・クラック・バリが出やすく、ノウハウが必要です。
コスト	PEEKより安価で、性能とコストのバランスに優れています。	汎用樹脂（PA6、POM等）より高価で、大量生産品ではコスト要因となります。
環境適性	RoHS対応グレードもあり、燃焼時の環境負荷も比較的少ない素材です。	生分解性はなく、廃棄には適切な処理が必要です。

ウルテム樹脂加工でよくあるトラブルと当社の対策

トラブル	主な原因	当社の対策
寸法不良・変形	切削熱による膨張・収縮、固定不良、残留応力	低回転・適正送り、粗取り→仕上げの段階加工、専用治具と十分な冷却時間で変形を抑えます。
バリ・カエリ発生	工具摩耗、不適切な切削条件、工具径の不適合	切れ味の良い超硬工具を使用し、条件を最適化。最終仕上げで専用バリ取り工程を設けています。
クラック・割れ	急激な切削、薄肉部への過負荷、R不足による応力集中	送りを抑えた多段加工と、R付与などの形状提案で応力を分散し、クラックを抑制します。
表面粗さ不良	工具摩耗、条件不適合、びびり	仕上げは新品に近い工具で行い、回転数・送り・治具剛性を最適化して滑らかな切削面を確保します。
工具摩耗・折損	過大な切込み、冷却不足、工具選定ミス	ウルテム専用の条件データを用い、適正切込みとクーラント供給で工具寿命を安定させます。
薄肉部の反り	切削抵抗による変位、固定不足、内部応力	真空吸着・広面積支持治具を組み合わせ、仕上げ代を最小にして反りを抑える加工順序を採用しています。

（ウルテム以外の高耐熱素材に関する加工トラブル・対策事例は、PEEK切削加工品の事例一覧やPPS切削加工品の事例一覧も参考になります）

ウルテム樹脂の切削加工でお困りの際は、当社の加工ノウハウがお役に立ちます。試作1個から小ロット・量産検討前の評価用部品まで、用途に応じた加工方法をご提案します。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

当社のウルテム樹脂加工が活躍する分野

ウルテム（PEI）の特性を活かし、当社の切削加工品は次のような分野で採用されています。

• 航空宇宙分野：客室内装材、電装カバー、センサーハウジングなどの軽量難燃部品
• 医療・ヘルスケア：滅菌対応トレイ、医療機器ハウジング、治具部品
• 電気・電子：絶縁スペーサー、高温対応コネクタ、ソケット、テストジグ
• 自動車・輸送機器：エンジンルーム周辺部品、電装部品ケース、照明関連部品
• 産業機械・半導体装置：チャンバー部品、ガス配管周辺部品、測定・分析機器用部品
• 光学・精密機器：透明グレードによるカバー・マウント、光学治具
• 試作・開発分野：新製品試作、耐熱試験用サンプル、デザイン検証用モックアップ

よくあるご質問（FAQ）

Q1. ウルテムはどの程度の耐熱性がありますか？

A1. ウルテム1000の連続使用温度は約170℃で、短時間であれば200℃程度まで使用可能とされています。荷重たわみ温度（1.8MPa）は約200℃、ガラス転移温度は約217℃で、高温環境でも寸法変化が小さい素材です。

Q2. 難燃性能や火災安全性はどうですか？

A2. ウルテムはUL94 V-0の難燃グレードで、自己消火性があり、煙・有毒ガスの発生も比較的少ないのが特徴です。そのため、航空機内装材や電気・電子機器の筺体など、火災安全性が重視される用途で多く採用されています。

Q3. 切削加工時に特に注意すべき点は？

A3. 最大のポイントは熱による変形を抑えることです。基本は低回転・高送り＋適切なクーラントで発熱を抑え、薄肉品では専用治具での確実な固定が必須です。仕上げは一度に削りきらず、段階的に加工することで寸法安定性を確保します。

Q4. 他のエンジニアリングプラスチックとの違いは？

A4. PPS・PBTと比べて機械強度と寸法安定性が高く、PEEKよりもコストパフォーマンスに優れた素材です。また、ウルテム1000は琥珀色半透明で、薄肉品では光を透過する独特の外観を持つ点も特徴です。

Q5. 医療用途で使用できますか？滅菌は可能ですか？

A5. 蒸気滅菌（オートクレーブ）に耐えるグレードがあり、医療機器部品として広く使われています。医療用向けのULTEM 5000シリーズなどは、生体適合性規格（ISO10993、USPクラスVI）に対応したグレードも用意されています。

Q6. 透明なグレードはありますか？光学用途に使えますか？

A6. ULTEM CRS/XHなどの透明グレードは、高い光透過率を持ち、光学部品や照明カバーなどに使用できます。標準グレードのウルテム1000も琥珀色半透明で、本ページのような薄肉丸板では光を通す美しい仕上がりが得られます。

Q7. 金属代替材料として使用できますか？

A7. はい。比重1.27と軽量で、引張強さ約105MPa、高い絶縁性・耐食性を持つため、軽量化や絶縁が求められる金属部品の代替に向いています。航空機・自動車・電子機器などで、金属からウルテムへの置き換え事例があります。

Q8. 小ロット・単品での加工も対応可能ですか？

A8. 当社では試作1個から小ロットまで柔軟に対応しています。図面支給（PDF・DWG・DXF・STEP等）やサンプル現物ベースでもご相談いただけますので、評価用や試作段階でもお気軽にお問い合わせください。

Q9. 加工精度はどの程度まで対応できますか？

A9. 一般的なウルテム加工では±0.05mm程度を標準目安とし、形状やサイズによってはより厳しい公差にも対応しています。本事例のような薄肉品では、厚さ方向で±0.02mmクラスの実績もあります。

Q10. 見積もりに必要な情報は何ですか？

A10. 基本的には図面データ（PDF・DWG・DXF・STEP等）、数量、希望納期、材質・グレード指定（例：ウルテム1000）をお知らせいただければ、お見積もり可能です。特別な検査・表面処理などがある場合は、その条件も併せてご連絡ください。

Q11. 納期はどのくらいですか？

A11. 形状・数量・材料在庫によって変動しますが、標準的な部品であればおよそ5〜7営業日程度が目安です。お急ぎ案件については可能な範囲で特急対応も検討いたしますので、ご相談ください。

Q12. ウルテム以外の樹脂加工もお願いできますか？

A12. はい。PEEK加工、PPS加工、PTFE加工、POM加工、PC加工、アクリル加工、MCナイロン加工など各種エンプラ・スーパーエンプラの加工に対応しています。用途・使用環境をお知らせいただければ、材質選定からご提案可能です。

お問い合わせから納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面ご支給
   お問い合わせメールフォームまたはお電話（0553-33-6927）・Fax（0553-32-1502）にて、図面データ（PDF・DWG・DXF・STEP等）と併せて数量・ご希望納期をお知らせください。
2. 図面検討・技術確認
   図面内容をもとに加工可否・難易度を確認し、必要に応じて材質グレードや形状に関する技術的な確認事項をご連絡します。
3. お見積書の作成・ご提示
   加工内容・材料・数量・納期を反映したお見積書を作成し、メールまたはFaxでご提示します。
4. ご発注・正式受注
   お見積内容にご承認いただきましたら、ご注文書（メール・Fax可）を受領して正式受注となります。
5. 材料手配・段取り
   指定グレードのウルテム材料を手配し、CAMデータ作成・治具準備など加工の段取りを行います。
6. 精密切削加工
   3軸マシニングセンターによる平面加工・外径加工・C面取り加工など、一連の工程を実施し、工程内検査も行います。
7. バリ取り・仕上げ
   手作業によるバリ取り・糸面取りを行い、エッジの安全性と外観品質を高めます。
8. 最終検査・梱包
   寸法検査・外観検査を行い、ご要望に応じて検査成績書を添付。適切な梱包で出荷準備を行います。
9. 納品・アフターフォロー
   ご指定の方法で納品し、追加加工や類似部品のご相談、仕様変更のご相談などアフターフォローにも対応します。

まとめ

ウルテム（ULTEM、ポリエーテルイミド／PEI）は、耐熱性・難燃性・寸法安定性・電気絶縁性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックで、金属代替や高温環境下の精密部品に最適な素材です。本ページの事例のように、薄肉丸板形状（φ32×t1.5／φ55×t1.0）でも、適切な治具・切削条件・工程設計により、反りを抑えた高精度加工が可能です。

当社では、ウルテム樹脂の素材特性と加工ノウハウを活かし、試作1個から小ロットまで、用途に合わせた最適な加工方法をご提案いたします。ウルテムでの部品化をご検討中の方、他素材からの置き換えやコスト・性能バランスでお悩みの方は、ぜひ一度ご相談ください。図面ベースの具体的なご提案から、材質選定のアドバイスまでトータルでサポートいたします。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

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