
ABS樹脂加工品|マシニング+接着事例
- プラスチック加工品例 -
ABS樹脂加工品|マシニング+接着事例
この記事の要点
- ナチュラル色ABS樹脂板4枚を切削・接着した、30mm角×300mmの特注ABS樹脂接着加工品の事例です。
- マシニングセンターとタッピング盤により、U字切り欠き・丸穴・皿穴・ねじ穴・R面取りなど多工程の ABS樹脂精密切削加工を行っています。
- ABS樹脂は切削熱・固定方法・バリ発生・接着条件などに注意が必要で、 それらの加工時の注意点と当社の対策を詳しく解説しています。
- ABS樹脂の特性・物性値や、他樹脂・金属との比較表を掲載し、 素材選定の判断材料として活用できます。
- 関連するABS樹脂加工品の一覧ページ、ABS素材の特性・物性値・用途解説ページ、プラスチック加工品事例一覧ページ、見積・相談フォームへスムーズに移動できるよう内部リンクを配置しています。
本ページでは、ナチュラル色のABS樹脂板を4枚切削・接着して製作した、30mm角×300mmの特注ABS樹脂接着加工品をご紹介しています。
マシニングセンターとタッピング盤を用い、U字切り欠き、丸穴、皿穴、ねじ穴、R面取りなど多工程のABS樹脂精密切削加工を組み合わせることで、複雑な内部構造を持つ部品を高精度に仕上げています。
あわせて、ABS樹脂の特性・物性値や他素材との比較、加工時の注意点やトラブル対策も整理しており、設計段階での素材・加工検討に役立つ内容です。
▶ 過去に製作したABS樹脂加工品の事例は、ABS樹脂加工品の一覧ページでご覧いただけます。形状やサイズの異なるABS樹脂加工事例を比較しながら、 ご検討中の部品に近い加工イメージを探すことができます。
▶ ABS樹脂の特性・物性値・用途例は、ABS樹脂素材解説ページに詳しくまとめています。素材選定や設計段階で、他樹脂・金属との比較検討にご活用ください。
ABS樹脂加工品の加工内容と加工方法の詳細解説
この製品は、ナチュラル色ABS樹脂板材を用いた精密切削加工品です。完成品の外形寸法は30mm×30mm×300mmで、3軸マシニングセンターとタッピング盤を駆使した多工程加工により製作されました。
加工の特徴は、4枚のABS樹脂板をそれぞれ精密に切削加工した後、溶剤接着により一体化させる点にあります。この手法により、複雑な内部構造を持つ部品を高精度に製作することが可能となります。ABS樹脂は加工性に優れるため、マシニング加工、穴あけ加工、タップ加工、接着加工といった多様な加工技術を組み合わせることで、精密部品として仕上げることができます。
本製品では、フルバックカッター(正面フライス)による平面加工で4mm厚に仕上げ、フラットエンドミルで外形加工とU字加工、コーナーRカッターでR形状加工、ドリルとC面取りカッターでM3皿ネジ用の皿穴を加工し、タッピング盤でM6メスネジを形成しています。最終工程では、バリ取りと糸面取りで外観品質を高め、溶剤接着により4パーツを一体化させました。
加工工程ステップ
- 加工準備:メールで受領したPDF図面を解析し、加工手順を構想。素材を適切な形状に荒切断して準備します。
- 平面加工:4枚のナチュラル色ABS樹脂板材をマシニングセンターにセットし、フルバックカッターで表面・裏面を精密に削り、4mmの厚さに仕上げます。
- 外形加工:フラットエンドミルを用いて4mm×30mm×300mmの外形に加工します。
- U字切削加工:各板の所定位置にφ13のU字切り欠きをフラットエンドミルで切削します。
- R形状加工:コーナーRカッターで角部を滑らかにR面取り加工で仕上げます。
- 穴あけ加工:ドリルで所定位置に貫通丸穴を開けます。
- 皿穴加工:C面取りカッターで10箇所に45°皿穴を加工し、M3皿ネジが収まるようにC面取り加工します。
- タップ加工:タッピング盤で8箇所にM6メスネジ穴を形成します。
- バリ取りと糸面取り:外周エッジの鋭角部分を手作業で丁寧に仕上げ、滑らかな手触りにします。
- 接着加工:4パーツをABS専用溶剤で接着し、四角い形状に一体化。接着加工は熟練職人による繊細な手作業です。
- 最終検査:寸法測定、穴位置精度の確認、外観検査を実施し、品質基準をクリアしたものを出荷します。
ABS樹脂切削加工で注意すべきポイント
- 切削速度の管理:ABS樹脂は熱可塑性樹脂のため、高速切削による摩擦熱で軟化・変形する恐れがあります。適切な切削速度と送り速度の設定が重要です。
- 工具選定:超硬エンドミルや高速度鋼工具を使用し、切れ味の良い状態を維持します。刃先角度はポジティブレーキが適しています。
- 切削油剤の使用:水溶性切削油やエアブローにより、切削熱を抑制し、切粉の排出を促します。
- 固定方法:ABS樹脂は比較的柔らかい素材のため、過度な締め付けは変形の原因となります。適切なクランプ力で均等に固定します。
- 切削深さ:一度に深く削りすぎないよう、多段階での切削を行い、加工精度を確保します。
- バリ処理:切削後に発生するバリは、製品品質に影響するため、丁寧な手作業での除去が必要です。
- 接着条件:溶剤接着では、接着面の清浄、適切な溶剤選定、圧着時間の管理が接合強度を左右します。
本製品で使用したABS樹脂について
本製品には、ナチュラル色(乳白色〜アイボリー系)のABS樹脂板材を使用しています。ABS樹脂は、アクリロニトリル(A)、ブタジエン(B)、スチレン(S)の3つの成分を共重合させた熱可塑性樹脂で、機械的強度と加工性のバランスに優れた汎用エンジニアリングプラスチックです。
ABS樹脂には、用途に応じた多様なグレードが存在します。一般グレードは機械的特性のバランスが良く、日用品や機械部品に広く利用されます。耐衝撃グレードはブタジエン成分を多く含み、強靭性を重視した用途に適しています。耐熱グレードはアクリロニトリルを多めにすることで高温環境での安定性を確保し、難燃グレードは難燃剤を添加して電気製品や安全規格対応部品に採用されます。また、ガラス繊維強化グレードは剛性と寸法安定性を強化したエンジニアリング用途向けです。
ABS樹脂の詳しい特性や種類については、樹脂加工ドットコムの素材解説ページをご参照ください。
ABS樹脂の特性と優位性
ABS樹脂は、3つの異なる成分の特性を巧みに組み合わせたバランス型樹脂です。アクリロニトリルは耐薬品性と剛性を、ブタジエンは耐衝撃性と靭性を、スチレンは加工性と光沢性をもたらします。
加工性の良さは、ABS樹脂の大きな特長です。切削加工、射出成形、押出成形など、多様な加工方法に対応でき、複雑な形状の部品製作が可能です。特に小ロット生産や試作品製作において、その加工性の良さが威力を発揮します。
軽量性も重要な特性です。比重は約1.05と軽量でありながら、十分な剛性を持つため、軽量化が求められる製品に最適です。金属部品の樹脂化により、製品の軽量化とコスト削減を同時に実現できます。
外観品質の高さも見逃せません。表面は美しい光沢を持ち、着色性にも優れるため、外観を重視する製品に多く採用されています。塗装や印刷、メッキなどの表面処理も容易です。
コストパフォーマンスの高さは、ABS樹脂の実用的な魅力です。エンジニアリングプラスチックの中では比較的安価で、加工コストも抑えられるため、幅広い用途で採用されています。
電気絶縁性も優れており、体積抵抗率は1015 Ω・cm程度です。電気・電子機器の筐体や内部部品として、安全に使用できます。
耐衝撃性は、日常使用における耐久性を保証します。落下や衝撃に対する強度があり、家電製品や自動車内装部品など、使用頻度の高い製品に適しています。
ABS樹脂の主要特性(物性値)
以下の表は、一般グレードABS樹脂の代表的な物性値を示しています。これらの数値は設計時の参考値であり、グレードや成形条件により変動します。
| 特性項目 | 数値 | 単位 |
|---|---|---|
| 比重 | 1.05~1.07 | - |
| 引張強度 | 40~50 | MPa |
| 破断時伸び | 10~60 | % |
| 曲げ弾性率 | 2,000~2,400 | MPa |
| アイゾット衝撃強度(ノッチ付) | 150~300 | J/m |
| 荷重たわみ温度(1.81MPa) | 88~100 | ℃ |
| 線膨張係数 | 6.5~9.5 | ×10-5/℃ |
| 体積抵抗率 | 1015以上 | Ω・cm |
| 吸水率(24時間) | 0.2~0.4 | % |
| ロックウェル硬度 | R100~120 | - |
※上記数値は代表値であり、保証値ではありません。設計時は材料メーカーの規格値をご確認ください。
ABS樹脂・他樹脂素材・金属素材との比較表と優位性分析
ABS樹脂の特性を理解するため、他の樹脂素材2種類(POM樹脂、ポリカーボネート)と金属素材2種類(アルミニウム合金、ステンレス鋼)と比較します。
| 素材名 | 比重 | 引張強度 (MPa) |
弾性率 (MPa) |
耐熱性 (℃) |
コスト指数※1 | 汎用性※2 | 加工品事例 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ABS樹脂 | 1.05~1.07 | 40~50 | 2,000~2,400 | 88~100 | 1.0 | ◎ | ABS樹脂加工品事例 |
| POM樹脂 | 1.41 | 67~69 | 2,800~3,600 | 124~136 | 1.3 | ○ | POM加工品事例 |
| ポリカーボネート(PC) | 1.20 | 64~66 | 2,400 | 121~132 | 1.5 | ○ | ポリカーボネート加工品事例 |
| アルミニウム (A5052) |
2.68 | 215~260 | 70,000 | - | 2.5 | ○ | ― |
| ステンレス鋼 (SUS304) |
7.93 | 520~750 | 193,000 | - | 4.0 | ○ | ― |
凡例:
■ オレンジ背景 = ABS樹脂(対象素材) / ■ 青背景 = 他の樹脂素材 / ■ グレー背景 = 金属素材
※1 コスト指数はABS樹脂=1.0とした相対値です。
※2 ◎=非常に高い、○=高い
ABS樹脂の優位性
この比較表から、ABS樹脂の優位点が明確になります。
最も軽量:比重1.05~1.07は、比較した素材の中で最も軽く、製品の軽量化に大きく貢献します。POM樹脂の約75%、アルミニウムの約40%、ステンレス鋼の約13%の重量で済みます。
コストパフォーマンス:材料費が最も安価で、加工性も良いため、トータルコストを抑えられます。金属と比較すると、材料費は1/2~1/4程度です。
加工性と汎用性:切削加工、射出成形、接着など、多様な加工方法に対応できる汎用性の高さは、製品設計の自由度を高めます。
小ロット生産に最適:金属加工と比較して、工具摩耗が少なく、加工時間も短いため、試作品や小ロット生産においてコストメリットが顕著です。
十分な機械的強度:日常使用における耐衝撃性と剛性を備え、多くの用途で金属の代替が可能です。
ABS樹脂の長所と短所の分析
ABS樹脂の特性を客観的に理解するため、長所と短所を整理します。
| 長所(メリット) | 短所(デメリット) |
|---|---|
| ● 加工性に優れる 切削、成形、接着など多様な加工に対応 |
● 耐候性が低い 長期屋外使用では紫外線により劣化 |
| ● 軽量で剛性が高い 比重1.05~1.07で十分な機械的強度を保持 |
● 耐薬品性が限定的 有機溶剤、ケトン、エステルに弱い |
| ● 外観品質が優れる 美しい光沢と着色性で外観重視製品に最適 |
● 耐熱温度は中程度 連続使用温度は70~100℃程度まで |
| ● コストパフォーマンス 材料費・加工費ともに経済的 |
● 傷がつきやすい 表面硬度が金属より低く、擦傷に注意 |
| ● 電気絶縁性 高い絶縁性で電気製品に安全に使用可能 |
● 寸法安定性は金属より劣る 温度変化による膨張・収縮が金属より大きい |
| ● 耐衝撃性が高い 落下や衝撃に強く、日常使用に耐久性あり |
● 難燃性は標準グレードでは低い 燃えやすいため、難燃グレードの選定が必要な場合あり |
適材適所での使用により、ABS樹脂の長所を最大限に活かし、短所をカバーした製品設計が可能です。
ABS樹脂加工でよくあるトラブルと当社の対策
ABS樹脂の切削加工では、素材特性に起因する特有のトラブルが発生することがあります。当社では、長年の経験に基づいた適切な対策により、高品質な製品を安定して製作しています。
| トラブル | 主な原因 | 当社の対策 |
|---|---|---|
| 切削時の変形 | 切削熱による軟化、過度な固定圧 | 適切な切削速度設定、切削油剤使用、均等なクランプ力での固定 |
| バリの発生 | 切れ味の悪い工具、不適切な切削条件 | 鋭利な工具の使用、適切な送り速度、手作業での丁寧なバリ取り |
| 表面の粗さ | 工具摩耗、切削条件の不適合 | 工具の定期的な交換、最適な切削パラメータ設定、仕上げ加工の実施 |
| 接着不良 | 接着面の汚れ、溶剤選定ミス、圧着不足 | 接着面の清浄処理、ABS専用溶剤使用、熟練職人による手作業 |
| 寸法精度の低下 | 温度変化による膨張・収縮、加工順序の誤り | 温度管理された環境での加工、適切な加工手順、精密測定による確認 |
| 割れ・クラック | 内部応力、不適切な工具形状、薬品接触 | ポジティブレーキ工具の使用、応力集中を避けた設計、材料保管管理 |
ABS樹脂加工でお困りの際は、お気軽にご相談ください。長年の加工実績に基づく技術力で、お客様の課題を解決いたします。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
当社のABS樹脂加工が活躍する分野
当社のABS樹脂切削加工は、多様な業界でご利用いただいています。特に試作・開発分野では、小ロット対応と短納期という当社の強みが高く評価されています。本製品のような特注精密加工部品の製作において、当社の技術力が活きています。
電気・電子機器分野では、筐体、カバー、内部部品、絶縁部品、コネクタ類など、ABS樹脂の電気絶縁性と外観品質を活かした部品を製作しています。
自動車・輸送機器分野では、内装部品、パネル類、トリム、試作部品など、軽量性と耐衝撃性が求められる部品に対応します。
産業機械・装置分野では、機構部品、カバー、治具、試験装置部品など、加工精度とコストパフォーマンスを重視した部品を提供しています。
試作・開発分野では、製品試作、機能確認用モデル、デザインモック、評価用部品など、1個から対応可能な当社の体制が、開発スピードの向上に貢献します。
医療・研究分野では、検査装置部品、実験器具、ケーシング類など、清浄性と加工精度を求められる部品を製作しています。
主な加工実績分野
■ 家電製品関連:筐体部品、内部構造部品、カバー類
■ OA・電子機器:プリンター部品、測定機器部品、制御盤部品
■ 自動車関連:内装試作部品、機能確認モデル
■ 産業機械:省力化機械部品、専用治具、検査具
■ 試作開発:新製品試作、機能評価モデル、デザイン確認用モック
■ 研究開発:実験装置部品、測定治具、特殊形状部品
■ その他:建築模型部品、展示用モデル、特注品全般
FAQ(よくある質問)
Q1. ABS樹脂は小ロットでも加工依頼できますか?
A1. はい、1個から対応しております。試作品や特注品など、小ロット生産こそ当社の得意分野です。図面をご支給いただければ、迅速にお見積もりいたします。
Q2. ABS樹脂の切削加工で精度はどの程度まで出せますか?
A2. ±0.05mm~±0.025mm程度の精度での加工が可能です。ただし、形状や寸法により変動しますので、詳細は図面を拝見した上でご提案いたします。
Q3. 本製品のような接着加工を伴う複雑な形状にも対応できますか?
A3. はい、対応可能です。熟練職人による精密接着加工により、複雑な内部構造を持つ部品も製作できます。接着強度を確保した高品質な仕上がりをお約束します。
Q4. ABS樹脂加工の納期はどのくらいですか?
A4. 加工内容や数量により異なりますが、標準的な部品で5~7日程度です。お急ぎの場合は短納期対応も可能ですので、ご相談ください。
Q5. 図面がPDFやDXFなど色々な形式ですが、対応できますか?
A5. はい、PDF、DXF、DWG、STEP、IGESなど、主要な図面形式すべてに対応しております。メール添付またはお問い合わせメールフォームからお送りください。
Q6. ABS樹脂とPOM樹脂、どちらを選ぶべきか迷っています。
A6. 外観重視や軽量化、コスト削減が目的ならABS樹脂、耐摩耗性や摺動性、耐熱性が必要ならPOM樹脂が適しています。用途に応じて最適な素材をご提案いたします。
Q7. 着色されたABS樹脂でも加工できますか?
A7. はい、ナチュラル色のほか、黒色のABS樹脂材も入手可能です。何なりとお問い合わせください。
Q8. タップ加工(ネジ穴加工)の精度は大丈夫ですか?
A8. 当社では専用タッピング盤を使用し、高精度なネジ穴加工を行っています。M1からM40まで対応可能で、位置精度も厳格に管理しています。
Q9. ABS樹脂の接着に使用する溶剤は何ですか?
A9. ABS専用の溶剤系接着剤を使用しています。部品の用途や接合面の形状に応じて、最適な接着剤を選定し、高い接合強度を確保します。
Q10. マシニング加工以外の加工方法にも対応していますか?
A10. はい、旋盤加工、フライス加工、穴あけ加工、タップ加工など、多様な加工方法に対応しております。複合的な加工が必要な場合も、一貫して製作できます。
Q11. 図面にない追加加工(穴位置変更など)は可能ですか?
A11. はい、可能です。加工前であれば図面の修正対応も柔軟に行います。変更内容をメールまたはFAXでお知らせください。
Q12. 見積もりは無料ですか?また、発注しなくても大丈夫ですか?
A12. お見積もりは完全無料です。見積もり後に発注されなくても、一切費用は発生しませんので、お気軽にお問い合わせください。
お問い合わせから納品までの流れ
当社では、お客様からのお問い合わせから製品納品まで、スムーズな流れで対応しております。
- お問い合わせ・図面支給:お客様より加工図面(PDF、DXF、DWG、STEP、IGESなど)をメールまたはFAXでご支給いただきます。
- 図面確認・見積書作成:受領した図面を精査し、加工方法、使用素材、加工時間を検討の上、お見積書を作成して提出いたします。
- 見積書確認・注文書受領:お見積内容をご確認いただき、ご了承いただけましたら注文書をいただきます。メールまたはFAXでの発注も可能です。
- 加工開始:ご発注確認後、速やかに材料手配と加工準備を行い、切削加工、接着加工、仕上げ加工を実施します。
- 検査:加工完了後、寸法測定、穴位置精度確認、外観検査を実施し、品質基準をクリアしたものを出荷対象とします。
- 梱包・納品:検査合格品を丁寧に梱包し、お客様のご指定場所へ納品いたします。配送業者または直接納品にて対応します。
まとめ
ABS樹脂は、加工性、軽量性、外観品質、コストパフォーマンスのバランスに優れた汎用エンジニアリングプラスチックです。本製品のような精密切削加工部品から、複雑な接着加工を伴う特殊形状部品まで、幅広い用途で活用されています。
当社では、3軸マシニングセンターをはじめとする最新加工設備と、熟練職人の技術力により、高精度で高品質なABS樹脂加工品を製作しています。特に小ロット生産や試作品製作において、1個から対応可能な柔軟性と、短納期での納品体制が、多くのお客様から高い評価をいただいています。
ABS樹脂の特性を熟知した当社だからこそ、切削熱管理、工具選定、固定方法、接着技術など、加工の各工程で最適な手法を選択し、トラブルを未然に防ぐことができます。本製品のように、複数パーツの精密加工と接着による一体化が必要な複雑部品も、安定した品質で製作いたします。
図面支給型の受注生産により、お客様の特注ニーズに柔軟に対応し、設計変更や追加加工にも迅速に応じます。ABS樹脂加工でお困りの際は、ぜひ当社にご相談ください。豊富な加工実績と確かな技術力で、お客様の製品づくりをサポートいたします。
お見積もりは完全無料です。まずはお気軽に図面をお送りください。迅速かつ丁寧に対応させていただきます。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
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