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モノマーキャストナイロン加工品

- プラスチック加工品例 -

モノマーキャストナイロン加工品

【モノマーキャストナイロン加工品】

モノマーキャストナイロン加工品

【モノマーキャストナイロン加工品】

モノマーキャストナイロン加工品

モノマーキャストナイロン加工品です。
モノマーキャストナイロン(MCナイロン、MC901)の丸棒を使用して、旋盤にて切削加工を行っています。
上の写真は、M12P1.25のオスネジが切られた部品とM12P1.25のメスネジが切られた部品です。
下の写真は、2つが組み合わされることによって一体化した様子です。

モノマーキャストナイロン(MCナイロン)の切削加工では、適切な工具選定が重要です。
シャープな超硬工具を使い、低〜中速の切削速度で加工し、発熱を抑えるためにクーラントの利用も考えます。
また、切りくずの排出が滞りやすいため、工具の形状やエアブローで対策が必要です。
これらの注意点を守ることで、熱変形を抑えつつ高精度な加工が実現できます。

(※これまで作ったモノマーキャストナイロン加工製品はこちら → モノマーキャストナイロン加工品)
(※詳しい素材情報はこちら → MCナイロン(MC Nylon))

 

モノマーキャストナイロン (MCナイロン) 加工品:精密切削加工の徹底解説と貴社製品開発への貢献

この度は、当社のモノマーキャストナイロン(MCナイロン)加工品にご興味をお持ちいただき、誠にありがとうございます。株式会社三森製作所は、長年にわたる樹脂切削加工の経験と専門知識を活かし、お客様の多様なニーズにお応えしています。

本ページでは、モノマーキャストナイロン(MCナイロン、MC901)を使用した製品の精密切削加工について、より深くご理解いただくための詳細な解説、そして貴社の製品開発に役立つ情報を提供いたします。

精密切削加工とネジ加工の技術解説

このモノマーキャストナイロン加工品は、NC旋盤を用いた精密切削加工により製作されています。素材の特性を最大限に最大限に引き出し、お客様の厳しい要求に応えるための高度な技術を投入しています。

精密切削加工とは

精密切削加工とは、工作機械と切削工具を用いて、材料から不要な部分を削り取り、高精度な形状や寸法を実現する加工技術です。特に樹脂の場合、熱による変形やバリの発生を抑えつつ、滑らかな表面と正確な寸法精度を追求することが重要です。

当社では、以下の点にこだわり、高品質な精密切削加工を実現しています。

  • NC旋盤による高精度制御: NC(数値制御)旋盤は、コンピュータープログラムに基づいて工具の動きを精密に制御するため、複雑な形状や高い寸法精度が要求される加工に最適です。繰り返し精度が高く、大量生産においても安定した品質を提供できます。
  • 適切な切削条件の選定: 素材の種類(今回はMCナイロン)、形状、求める精度に応じて、切削速度、送り速度、切込み量などの加工条件を最適化します。これにより、材料への熱負荷を最小限に抑え、歪みや変形を防ぎます。
  • 熟練の技術と経験: 最新の機械設備だけでなく、長年の経験を持つ熟練の技術者が、材料の特性や加工中の微細な変化を見極め、最適な加工を行います。

メスネジ加工・オスネジ加工の技術

こちらの製品製作に不可欠なメスネジ加工(内径にネジ山を切る)とオスネジ加工(外径にネジ山を切る)について解説します。

  • メスネジ加工: 主にタップと呼ばれる切削工具を使用し、事前に開けた穴の内側にネジ山を形成します。ネジの種類(メートルネジ、ユニファイネジなど)、ピッチ、深さなどを正確に設定し、締め付けトルクに耐えうる強固なネジ山を形成します。
  • オスネジ加工: 主にダイスと呼ばれる工具、またはバイト(切削工具)を用いて、丸棒の外周にネジ山を形成します。外径、ピッチ、ネジの精度を厳密に管理し、嵌合する部品との確実な結合を実現します。

使用する加工刃物であるバイトタップダイスは、それぞれ異なる役割を持ち、これらを適切に使い分けることで、精度の高いネジ加工が可能となります。特にMCナイロンのようなエンジニアリングプラスチックの場合、適切な工具選定と切れ味の維持が、バリの発生を抑え、美しいネジ山を形成する鍵となります。

モノマーキャストナイロン(MCナイロン、MC901)とは

モノマーキャストナイロン(MCナイロン)は、ナイロン樹脂の一種であり、特に優れた機械的特性を持つエンジニアリングプラスチックです。正式名称は「モノマーキャスティングナイロン」で、ナイロンの原料であるカプロラクタムモノマーを直接重合・成形(キャスト)して製造されます。これにより、一般的な押出成形ナイロンに比べて、分子量が大きく、結晶化度が高くなるため、優れた特性を発揮します

MCナイロンの長所と短所

MCナイロンは、その優れた特性から幅広い産業分野で活用されていますが、使用には注意すべき点もあります。

特性項目 長所(特徴・特性) 短所(特徴・特性)
機械的強度 高い強度と剛性を持つ。耐衝撃性にも優れる。 特に大きな静荷重がかかる場合、金属に劣る場合がある。
耐摩耗性 自己潤滑性があり、優れた耐摩耗性を示す。 極度の高速・高荷重環境下では、摩耗が進行する場合がある。
摺動性 低摩擦係数で、滑らかな摺動特性を持つ。 高温環境下では、摩擦係数がわずかに上昇することがある。
軽量性 金属に比べて非常に軽量である(比重が小さい)。
耐薬品性 アルカリ、有機溶剤に強い 酸に弱い(特に強酸)。水を吸収しやすい(吸水性)。
加工性 切削加工性が良好で、高精度な加工が可能。
電気的特性 比較的良好な電気絶縁性を持つ。 吸水により電気絶縁性が低下する可能性がある。
コスト 金属部品と比較して、コストパフォーマンスに優れる場合がある。
吸水性 吸水性が高く、寸法変化や機械的特性の変化を引き起こす。使用環境の湿度管理が必要な場合がある。

MCナイロンが使用されるシチュエーションや用途の具体例

MCナイロンは、その優れた特性から、以下のような幅広い分野で活躍しています。

  • 機械部品:
    • 歯車、ギア: 高い耐摩耗性と自己潤滑性により、静音性・長寿命が求められる用途。
    • 軸受、ブッシュ、ローラー: 軽量で自己潤滑性があり、金属ベアリングの代替として。
    • ライナー、ガイド: 摩擦を低減し、スムーズな動きをサポート。
    • パレット、搬送部品: 軽量で耐摩耗性があり、製品への傷つき防止にも貢献。
  • 電気・電子部品:
    • 絶縁部品: 比較的良好な電気絶縁性を持つため。
  • 食品機械部品:
    • スターホイール、スクリュー: 軽量で、摩耗粉が出にくい特性から。
  • その他:
    • 建設機械部品: 高い強度と耐衝撃性が求められる部分。
    • レジャー用品: 軽量化や耐久性が求められる部品。
    • 搬送ライン部品: コンベア部品やガイドレールなど、摩擦低減と長寿命化に貢献。

MCナイロンの主な物性値

MCナイロンの特性を理解するために、代表的な物性値を示します。これらの数値は一般的なものであり、グレードや製造条件によって変動する場合があります。

物性項目 単位 代表値 備考
比重 1.14 – 1.16 水よりわずかに重い。金属に比べて非常に軽量。
引張強度 MPa 70 – 90 材料が引っ張られたときの抵抗力。
圧縮強度 MPa 80 – 100 材料が圧縮されたときの抵抗力。
曲げ強度 MPa 90 – 110 材料が曲げられたときの抵抗力。
ロックウェル硬度 Rスケール R115 – R120 材料表面の硬さを示す。
吸水率 %(23℃、24h浸漬) 0.8 – 1.5 水を吸収しやすい。寸法安定性に影響。
線膨張係数 10^-5/℃ 8 – 10 温度変化による寸法の変化率。金属より大きい。
使用温度範囲 -40 ~ 120 連続使用可能な温度範囲。短時間であればさらに高くも。
摩擦係数 0.2 – 0.3 自己潤滑性を持つため低い。

MCナイロンと他素材の比較、およびMCナイロンの優位点

MCナイロンは、そのユニークな特性から、他の樹脂素材や金属素材と比較して多くの優位性を持っています。

比較表

特性項目 MCナイロン 他のエンジニアリングプラスチック(例:POM、UHMW-PE) 汎用プラスチック(例:PP、PVC) 金属(例:鉄、アルミ)
強度・剛性 中~高 低~中 非常に高
耐摩耗性 非常に優れる(自己潤滑性) 良好~優れる 高(ただし潤滑必要)
摺動性 非常に優れる(低摩擦) 良好~優れる 良好(ただし潤滑必要)
軽量性 優れる 優れる 優れる 劣る
加工性 良好(切削) 良好~優れる 良好 良好(ただし重い)
耐熱性 中~高 中~高 低~中 非常に高
耐薬品性 アルカリ・有機溶剤◎、酸× 種類による 種類による 種類による
吸水性 高い 低~中 ほぼなし
コスト 中程度 中~高

MCナイロンの優位点

上記の比較から、MCナイロンの主な優位点は以下の通りです。

  1. 優れた耐摩耗性と自己潤滑性: 特に無給油で使用できる点が最大の強みです。金属部品のような定期的な給油が不要なため、メンテナンスフリー化やクリーンな環境での使用に適しています。
  2. 軽量化への貢献: 金属と比較して比重が小さいため、製品の軽量化に大きく貢献します。これにより、装置全体の重量を削減し、稼働時の慣性力を低減する効果も期待できます。
  3. 加工の自由度とコスト効率: 精密切削加工に適しているため、複雑な形状でも高精度に製作が可能です。また、金型が不要な切削加工は、多品種小ロット生産や試作品製作において、金型費用がかかる射出成形などと比較して初期コストを抑えることができます。
  4. 衝撃吸収性・静音性: 適度な弾性を持つため、衝撃を吸収しやすく、金属同士の接触で発生するような騒音を低減する効果があります。
  5. 電気絶縁性: 金属にはない電気絶縁性を持つため、通電を避けたい部分や絶縁が必要な箇所で使用できます。

これらの優位点から、MCナイロンは特に軽量化、摩擦低減、メンテナンスフリー化、静音化が求められる用途において、最適な選択肢となることが多くあります。

FAQ(よくあるご質問)

Q1: MCナイロンはどのような環境での使用に適していますか?
A1: MCナイロンは、自己潤滑性耐摩耗性に優れているため、無給油での摺動部品や、軽量化が求められる場所、あるいは静音性が必要な機械部品に適しています。ただし、吸水性があるため、高湿度環境や水中での長期使用では寸法変化を考慮する必要があります。

Q2: MCナイロンは切削加工以外の製作方法はありますか?
A2: MCナイロンは切削加工で製作される他に、キャスト(鋳込み)製法で作られることもあります。当社では、板・ブロック・丸棒から削り出す切削加工を行っています。

Q3: MCナイロンの製品寿命を延ばす方法はありますか?
A3: MCナイロンの製品寿命を延ばすためには、適切な設計と使用環境の管理が重要です。特に吸水による寸法変化を考慮し、使用環境の湿度を管理したり、クリアランスを適切に設定したりすることが有効です。また、過度な温度上昇を避けることも推奨されます。

Q4: MCナイロンと他の樹脂素材との違いは何ですか?
A4: MCナイロンは、他のエンジニアリングプラスチックと比較して、特に高い機械的強度、優れた耐摩耗性、そして良好な摺動特性を兼ね備えている点が特徴です。吸水性というデメリットはありますが、これらを総合的に評価して選択されます。

Q5: MCナイロンは食品機械部品にも使えますか?
A5: はい、MCナイロンは食品機械部品にも使用実績があります。ただし、直接食品に接触する部品として使用する際は、食品衛生法に準拠したグレードを選択し、関連する規制や認証を確認する必要があります。

Q6: 精密切削加工でどれくらいの精度が出せますか?
A6: 当社の精密切削加工では、MCナイロンの特性を最大限に活かし、0.01mm単位で管理する高い寸法精度も実現可能です。製品の形状や要求される機能に応じて、最適な加工方法と精度をご提案いたしますので、お気軽にご相談ください。

Q7: 製品の設計段階から相談できますか?
A7: はい、可能です。MCナイロンの特性を熟知した専門家が、最適な素材選定、形状設計、加工方法についてアドバイスを提供し、製品開発を強力にサポートいたします。

Q8: 小ロットでの加工依頼も可能ですか?
A8: はい、試作品や小ロットでの加工依頼も大歓迎です。切削加工は金型が不要なため、多品種少量生産やカスタマイズ品に柔軟に対応できます。まずはお気軽にお問い合わせください。

まとめ

本ページでは、モノマーキャストナイロン(MCナイロン)精密切削加工に焦点を当て、その加工技術、素材の特性、そして他素材との比較における優位性について詳しく解説しました。

MCナイロンは、優れた耐摩耗性、自己潤滑性、軽量性、そして加工の自由度といった多くの長所を持つエンジニアリングプラスチックです。当社の熟練した技術とマシニングセンターやNC旋盤による精密切削加工技術を用いることで、お客様の多様なニーズに応える高品質な製品を提供しています。どのようなご要望でも、お気軽にお問い合わせください。

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