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アクリルサンドブラスト加工品

- プラスチック加工品例 -

アクリルサンドブラスト加工品

【アクリルサンドブラスト加工品】
(左:サンドブラスト加工無し,右:サンドブラスト加工有り)

アクリルサンドブラスト加工品

【アクリルサンドブラスト加工品】
(左:サンドブラスト加工無し,右:サンドブラスト加工有り)

アクリルサンドブラスト加工品

アクリルサンドブラスト加工品です。
外径φ30mmの透明アクリル丸棒の端にM20メスネジを切削加工し、外径部分にサンドブラスト加工を行いました。

サンドブラストとは、ワーク(対象物)に対して粒上体の粒子を圧縮空気で吹きるけることにより、表面を均一に荒らす表面処理方法のことです。
このサンドブラストを行うことにより、アクリル表面の透明感が消え、曇った梨地の状態になります。
サンドブラストとは言いますが、砂よりも金属粒子を使用することが多いです。
粒子を全体へ平均的に吹きつければ、とても細かな凹凸をつけることができ、綺麗なつや消しの外観にすることができます。

なおサンドブラスト加工は、ショットブラスト加工フロスト加工マット加工梨地加工つや消し加工などと呼ばれることもあります。

(※これまで作ったサンドブラスト加工製品はこちら → サンドブラスト加工品)
(※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))

 

アクリルサンドブラスト加工とは

弊社では透明アクリル樹脂(PMMA樹脂)の管材を使用し、精密な旋盤加工とサンドブラスト加工を組み合わせた特殊製品の製造を行っています。

この加工では、まずφ30mmの透明アクリル管材を旋盤にセットし、精密な寸法出しを行います。その後、M20のネジ切り加工を施し、最終工程でサンドブラスト加工により表面にマット仕上げを行います。この工程により、透明樹脂の持つ光学特性を活かしながら、滑り止め効果や高級感のある外観を実現できます。

▶ これまで作ったサンドブラスト加工製品はこちら → サンドブラスト加工品

加工工程ステップ

  1. 材料準備:φ30mm透明アクリル管材を所定の長さにカット
  2. 旋盤セット:管材を旋盤のチャックに確実に固定
  3. 長さ仕上げ:バイトを使用して図面指定の全長に仕上げ
  4. 端面加工:片側端面を一段削って細く仕上げ
  5. 下穴準備:M20ネジ切り用の下穴を正確にあける
  6. ねじ切り:タップを使用してM20のネジ切りを切る
  7. サンドブラスト加工:φ30外径部に鉄粉を使用してマット仕上げ
  8. 最終検査:寸法精度と表面仕上がりの確認
  9. 清掃・梱包:製品の清掃と適切な梱包

加工上の重要ポイント

  • 切削速度の調整:アクリル樹脂の熱軟化を防ぐため、適切な切削速度を維持
  • 切削油の使用:加工熱を抑制し、表面粗さを向上させるための冷却
  • バイトの選定:アクリル専用の鋭利なバイトを使用して欠けを防止
  • ワークの固定:薄肉部の変形を防ぐための適切なクランプ圧力
  • ねじ切り精度:タップの送り速度を調整してねじ精度を確保
  • サンドブラスト圧力:アクリルの割れを防ぐための圧力調整
  • マスキング:サンドブラスト範囲を限定するための適切なマスキング
  • 静電気対策:切粉の付着を防ぐための除電処理

アクリル樹脂(PMMA樹脂)の特性と優位性

アクリル樹脂(PMMA:ポリメタクリル酸メチル)は、透明性に優れた熱可塑性樹脂の代表格です。ガラスよりも軽量でありながら、優れた光学特性を持つため、「プラスチックガラス」とも呼ばれています。

この樹脂の最大の特長は、92%以上の光線透過率を誇る高い透明性です。さらに、ガラスの約半分の重量でありながら、耐衝撃性はガラスの10~16倍という優れた強度を持っています。

アクリル樹脂の主要特性

物性項目 数値 単位 測定規格
比重 1.18-1.19 g/cm3 ASTM D792
引張強さ 65-72 MPa ASTM D638
曲げ強さ 110 MPa ASTM D790
引張弾性率 3.2 GPa ASTM D638
アイゾット衝撃値 1.5-18 kJ/m2 ASTM D256
熱変形温度 100 ASTM D648
線膨張係数 7.0 ×10-5/K ASTM D696
光線透過率 92 % ASTM D1003
屈折率 1.49 ASTM D542
連続使用温度 70-80

他材料との比較優位性

材料 比重 光透過率 耐衝撃性 耐候性 加工性
アクリル (PMMA) 1.18 92% ○(中程度)
ポリカーボネート (PC) 1.20 88% ◎(非常に高い)
ガラス 2.50 90% △(割れやすい)
アルミニウム合金 2.70 0%

アクリル樹脂のバリエーションと特徴

アクリル樹脂には、用途や要求性能に応じて多様なバリエーションが存在します。以下、主要な種類とその特長をご紹介します。

キャストアクリル樹脂

注型成形により製造される高品質グレードです。押出材よりも光学特性が優秀で、内部応力が少なく、切削加工時の割れやひび割れが発生しにくい特長があります。精密光学部品や高品質な製品に使用されます。

押出アクリル樹脂

押出成形により製造されるスタンダードグレードです。比較的安価で入手しやすく、一般的な用途に広く使用されます。板の厚みバリエーションが豊富で、大型の板材も製造可能です。ただし、キャスト材と比較すると、若干の光学歪みが生じる場合があります。

耐衝撃性アクリル樹脂

通常のアクリル樹脂に耐衝撃改良材を添加した材料です。一般のアクリル樹脂の3?5倍の耐衝撃性を持ちながら、透明性もある程度維持しています。安全性が重要な用途や、厚肉部品の加工に適しています。

帯電防止アクリル樹脂

帯電防止材を練り込んだ機能性アクリル樹脂です。表面抵抗値を下げることで、静電気の発生を抑制します。電子部品の保護カバーやクリーンルーム用途に使用されます。

難燃性アクリル樹脂

難燃材を添加し、UL94規格のV-0またはV-1に適合した材料です。建築用途や電気・電子機器のカバーなど、防火性能が要求される用途に使用されます。透明性は若干低下しますが、安全性を重視する用途には不可欠です。

UV遮断アクリル樹脂

紫外線吸収材を配合し、紫外線透過率を大幅に低減した材料です。美術品の保護や、紫外線による劣化を防ぎたい用途に使用されます。可視光透過率は維持しながら、UV-AとUV-Bを効果的にカットします。

アクリル樹脂の長所・短所分析

項目 長所(メリット) 短所(デメリット)
透明性 光線透過率92%以上の高い透明度 表面に傷が付きやすく、透明度が低下する可能性
重量 ガラスの約半分の軽量性(比重1.19) 軽量ゆえに安定性に欠ける場合がある
耐衝撃性 ガラスの10?16倍の耐衝撃強度 集中荷重により割れやひび割れが発生
加工性 切削、穴あけ、曲げ加工が容易 加工熱により変形や軟化する可能性
耐候性 屋外使用10年以上の長期耐久性 長期使用により黄変や表面劣化が発生
電気特性 優秀な電気絶縁性 静電気が発生しやすい
化学耐性 多くの化学薬品に対して安定 有機溶媒(アルコール等)に弱い
コスト ガラスより安価で入手しやすい 他のプラスチック材料と比較すると高価

アクリル樹脂の使用分野・用途例

建築・建設関連

  • 建築用窓材・採光材
  • 屋根材・ドーム材
  • パーテーション・間仕切り
  • バルコニー・階段の手すり
  • 防音壁・遮音パネル

看板・サイン・ディスプレイ

  • 屋外広告塔・看板
  • 店舗サイン・ロゴプレート
  • 展示ケース・ショーケース
  • POP・店頭ディスプレイ
  • 案内板・標識

光学・照明関連

  • LED照明カバー・レンズ
  • 拡散板・導光板
  • プリズム・レンズ
  • 光ファイバー関連部品
  • 照明器具のグローブ

自動車・輸送機器

  • ヘッドライト・テールライトレンズ
  • メーター・計器パネル
  • リアウィンドウ(オープンカー)
  • サンルーフ・天窓
  • バイクのウィンドスクリーン

電気・電子機器

  • スイッチ・操作パネル
  • 表示窓・液晶保護カバー
  • 電子機器の絶縁体・カバー
  • 絶縁部品・端子台
  • 光通信関連部品

医療・研究機器

  • 人工透析装置部品
  • 医療機器のカバー・窓材
  • 実験器具・試験管
  • 保護眼鏡・フェイスシールド
  • X線撮影用カセッテ

日用品・雑貨

  • アクアリウム・水槽
  • 食器・トレイ
  • 文具・ファイル
  • 鏡・ミラー
  • 時計の風防・ケース

よくある質問(FAQ)

Q1. サンドブラスト加工とフロスト加工は同じですか?
A1. はい。サンドブラスト加工で表面を梨地に仕上げたものを一般的にフロスト加工とも呼びます。微細な凹凸により光の拡散効果と高級感のある外観を実現できます。

Q2. アクリルとポリカーボネートの違いは何ですか?
A2. アクリル樹脂は透明性と加工性に優れ(光線透過率92%)、ポリカーボネート樹脂は耐衝撃性が高いという違いがあります。コストはアクリル樹脂の方が安価で、光学用途にはアクリル樹脂が、強度重視の用途にはポリカーボネート樹脂が適しています。

Q3. アクリルのネジ切り加工は割れませんか?
A3. 適切な下穴径と切削条件を守れば問題なく加工可能です。当社では経験に基づいた条件設定を行っており、M20ネジ切りでも確実に加工できます。ゆっくりとタップを回し、切削油を使用して加工熱を抑制します。

Q4. サンドブラスト後の強度は下がりますか?
A4. 表面のみの加工であり、内部強度への影響はほとんどありません。むしろ表面の微細な凹凸により、指紋や汚れが目立ちにくくなる利点があります。

Q5. サンドブラストの粗さは調整できますか?
A5. はい。鉄粉やガラスビーズの粒度、圧力を変えることで粗さを調整可能です。用途に応じて最適な表面仕上げを提供いたします。

Q6. 光学用途に使えますか?
A6. 表面を曇らせる用途には適しますが、透過率が重要なレンズ用途では未加工の透明アクリルが推奨されます。光拡散効果を求める照明用途には最適です。

Q7. 耐候性はどの程度ですか?
A7. アクリルは屋外でも黄変が少なく、看板や外装部品に多用されています。UV遮断グレードを使用することで、さらに長期間の使用が可能です。

Q8. アクリルの耐熱温度はどの程度ですか?
A8. 一般的なアクリル樹脂の熱変形温度は約100℃です。ガラス転移温度は105℃程度で、この温度を超えると軟化が始まります。連続使用温度は60?70℃が目安となります。高温環境での使用には、耐熱グレードの選定が必要です。

Q9. 小ロット・試作品の対応は可能ですか?
A9. はい、1個からの小ロット対応が可能です。図面支給による特殊加工を得意としており、試作品から量産品まで柔軟に対応いたします。材料調達から加工、検査まで一貫して対応し、短納期でのご要望にもお応えします。

Q10. 図面がない場合でも加工依頼は可能ですか?
A10. 現物サンプルや簡単なスケッチからでも図面作成を含めた対応が可能です。お客様のご要望をお聞きして、最適な加工方法と仕様をご提案いたします。3D形状の場合は、3Dモデリングからの図面化を行うこともあります。

Q11. 透明アクリルが曇ったり黄変したりする原因は?
A11. 主な原因は紫外線による劣化と加工時の過熱です。屋外使用では紫外線により徐々に黄変が進行します。加工時の過熱によっても表面が曇る場合があります。UV遮断グレードの使用や適切な加工条件により、これらの問題を軽減できます。

Q12. ネジ切り加工時のコツを教えてください。
A12. 適切な下穴径の設定と、タップの送り速度調整が重要です。アクリル樹脂は熱により軟化するため、手動でゆっくりとタップを回し、切削油を使用して加工熱を抑制します。逆転時も同様にゆっくりと行い、ねじ山の損傷を防ぎます。

加工依頼から納品までの流れ

お客様のご要望から高品質な製品をお届けするまでの一貫した流れをご紹介します。

1

お問い合わせ

図面支給・要望ヒアリング

2

技術検討

加工可能性・最適工法の検証

3

お見積り

詳細見積書の作成・提出

4

受注・製造開始

注文書受領・材料手配・加工スケジュール

5

精密加工

切削加工・表面処理・その他

6

品質検査

寸法測定・外観検査・機能確認

7

梱包・出荷

適切な梱包・指定納期での配送

8

納品完了

納品書類・アフターフォロー

まとめ

アクリル樹脂(PMMA樹脂)は、優れた透明性と加工性を兼ね備えた、非常に汎用性の高い樹脂材料です。ガラスよりも軽量で割れにくく、かつ美しい光学特性を持つため、建築から光学部品まで幅広い用途で活用されています。

このウェブページでご紹介した「サンドブラスト加工品」のように、旋盤加工と表面処理を組み合わせることで、機能性と美観性を両立した高品質な製品を実現できます。特に透明樹脂にマット仕上げを施すことで、高級感のある外観と実用的な機能を付加することが可能です。

当社では、図面支給による特殊加工を得意としており、お客様の多様なご要望にお応えする技術力と設備を保有しております。1個などの試作から小ロット生産まで、柔軟な対応によりコストパフォーマンスに優れた製品をご提供いたします。

アクリル樹脂の加工においては、材料特性を理解した適切な加工条件の設定が重要です。弊社の豊富な加工経験により、品質の安定した製品を確実にお届けいたします。

樹脂加工に関するご相談から、図面作成、試作、小ロット生産まで、一貫したサポート体制でお客様の製品開発をバックアップいたします。アクリル樹脂加工でお困りの際は、ぜひ当社にご相談ください。

品質・納期・コストのすべてにおいて、お客様にご満足いただける製品とサービスをご提供することをお約束いたします。まずはお気軽にお問い合わせください。専門スタッフが丁寧になってご対応させていただきます。

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