PEEK切削加工の詳細解説

本製品は、PEEK樹脂（ポリエーテルエーテルケトン）を素材とし、NC旋盤による精密切削加工で製作した特注部品です。お客様からご支給いただいたPDF図面に基づき、外径φ8×30Lの素材から途中φ6mmを経て先端φ1.5mmへとテーパー形状を持たせた精密部品を、表面粗さRa0.8～1.6μm相当（目安）の高品質仕上げで実現しました。

PEEK樹脂は、エンジニアリングプラスチックの中でも最高クラスの機械的特性と耐熱性を誇る素材です。金属に匹敵する強度と剛性を持ちながら、軽量で耐薬品性にも優れているため、医療機器・航空宇宙・半導体製造装置など、高い信頼性が求められる分野で広く採用されています。

PEEK加工工程ステップ

1. 図面確認・CAD/CAM作成：寸法公差・表面粗さ・形状要件を整理し、加工経路と干渉を確認します。
2. 材料準備・固定：PEEK丸棒を準備し、チャック固定と振れ管理で精度を確保します。
3. 端面・長さ加工（基準出し）：指定長さに合わせて端面を仕上げ、基準面を作ります。
4. 外形加工（段・テーパー）：外径を仕上げ、段とテーパー形状を条件最適化で加工します。
5. 穴あけ（段付きザグリ＋φ0.8貫通）：センターに段付きザグリを加工し、貫通穴φ0.8を高精度に仕上げます。
6. 糸面取り：エッジを整え、外観品質と取り扱い性を向上します。
7. 最終検査：寸法測定・外観確認を行い、図面要求との整合を確認して出荷します。

PEEK樹脂切削加工で注意すべきポイント

• 切削条件の管理：切削速度・送りを最適化し、発熱による寸法変化を抑制します。
• 工具選定と刃先状態：超硬工具を基本とし、刃先摩耗は早期交換で品質を維持します。
• 切削油の適切な使用：切削熱と切りくず排出を安定させ、表面粗さを確保します。
• ワーク固定と加工順：過度な締付けを避け、細径部は後工程で加工します。
• 小径穴加工の管理：ペック加工（ペックドリリング）と条件調整により、φ1mm以下の穴精度を安定させます。
• 検査と寸法安定性：熱影響を考慮し、測定タイミングを含めて精度を確認します。

本製品で使用したPEEK樹脂について

本製品には、PEEK樹脂（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の丸棒材を使用しています。PEEKは、スーパーエンジニアリングプラスチックの代表格として、卓越した機械的強度・耐熱性・耐薬品性を兼ね備えた高機能樹脂です。

PEEK樹脂には、純粋なPEEK（アンフィルド）のほか、ガラス繊維強化グレードやカーボン繊維強化グレードなど、用途に応じた複数のバリエーションがあります。また、色についてもナチュラル（ベージュ系）やブラックなどが選択可能です。

PEEK樹脂の詳しい特性や種類、加工事例については、樹脂加工ドットコムのPEEK素材解説ページをご覧ください。

PEEK樹脂の特性と優位性

• 卓越した耐熱性：連続使用温度250℃で、高温環境下でも機械的特性を維持します。
• 樹脂最高クラスの機械的強度：引張強度約100MPaと高剛性を持ち、金属代替材料として使用可能です。
• 軽量で高強度：密度約1.3g/cm³と軽量で、アルミの約半分、ステンレスの約1/6の重量です。
• 優れた耐薬品性：有機溶剤や多くの薬品に耐性があり、化学・半導体分野に適しています。
• 低吸水・高寸法安定性：吸水率が低く、湿度変化による寸法変動が小さい素材です。
• 電気絶縁性・非磁性：電気を通さず、半導体製造装置や精密機器に適しています。
• 生体適合性・低アウトガス：医療機器やクリーン環境用途にも対応可能です。
• 難燃性：UL94 V-0相当の難燃性を持ち、安全性が求められる用途で採用されています。

PEEK樹脂の主要特性（物性値）

※ 強度・弾性率に関する項目は、PEEKの高剛性・高強度特性を示す代表値であり、グレードや試験条件により変動する場合があります。

PEEK・他樹脂素材・金属素材との比較表と優位性分析

※ 数値は無強化材の代表値（目安）です。
※ 樹脂物性はメーカー・グレード・試験条件により変動するため、一部の項目は数値ではなく傾向（高・中・低）で示しています。
※ 「≈」は代表的な目安値、「*」はグレードや評価条件により幅が出やすい項目を示します。

比較表から見るPEEK樹脂の優位点

• 高温域での信頼性：連続使用温度が約250〜260℃と高く、POMはもちろん、耐熱樹脂のPPS（約220℃）よりも高温側で安定します。
• 耐熱と強度のバランス：PTFEと同等レベルの耐熱域を持ちながら、機械的強度は大きく上回る（目安：引張強度で約3〜5倍程度）ため、荷重のかかる部品に適します。
• 軽量化に有利：樹脂として十分な剛性を持ちつつ、金属より軽量で、装置の軽量化・取り回し改善に寄与します。
• 耐薬品性＋電気絶縁性を同時に満たす：腐食環境や電気絶縁が必要な条件で、金属が使いにくい場面の代替材料として有効です。
• 低吸水による寸法安定：吸水が小さく、環境変化による寸法影響を受けにくいため、精密部品の再現性を確保しやすい素材です。

PEEK樹脂の長所と短所

PEEK加工でよくあるトラブルと当社の対策

PEEK樹脂は高性能素材ですが、加工条件を誤ると品質トラブルにつながります。 当社では実績に基づく条件設計により、下記のような課題を未然に防いでいます。

※ 赤系：加工時に起こりやすいトラブル　／　緑系：当社で実施している対策

当社のPEEK加工が活躍する分野

株式会社三森製作所では、PEEK樹脂の特性を活かした精密切削加工により、高い信頼性・耐熱性・寸法安定性が求められる分野向けの特注部品を製作しています。

• 半導体製造装置：真空チャンバー内部品、絶縁部品、耐薬品性部品
• 医療機器：滅菌対応部品、生体適合部品、試作・評価用部品
• 航空宇宙分野：軽量化部品、耐熱・難燃部品、電気絶縁部品
• 分析・計測機器：耐薬品性流路部品、精密機構部品
• 自動車・EV関連：耐熱部品、電動化向け絶縁部品、軽量化部品
• その他：化学プラント、食品機械、研究開発用途、小ロット試作など

PDF図面からの製作や1個からの小ロット対応も可能です。PEEK加工の用途選定にお悩みの場合も、お気軽にご相談ください。

よくある質問（FAQ）

Q1. PEEK樹脂の切削加工は他の樹脂と比べて難しいですか?

A1. PEEKは機械的強度が高いため、一般的な樹脂よりも工具への負荷が大きく、切削条件の最適化が重要です。しかし、当社では長年の加工実績により最適な切削条件を確立しており、高精度な加工を安定して実現しています。適切な工具選定と切削油の使用により、高品質な仕上がりを実現できます。

Q2. PEEK加工の最小ロット数はどれくらいですか?

A2. 1個から対応可能です。試作品や開発段階での少量生産にも対応しており、お客様のニーズに柔軟に対応いたします。小ロットでもコストを抑えた製作が可能ですので、お気軽にご相談ください。

Q3. 図面がPDFしかないのですが、加工依頼できますか?

A3. はい、PDF図面での対応が可能です。本製品もお客様からPDF図面を支給いただき製作しました。PDF図面からCAD/CAMでプログラムを作成し、精密切削加工を行います。DXF・DWGなどのCADデータがあればより迅速な対応が可能ですが、PDFのみでも問題ありません。

Q4. PEEK加工で実現できる寸法精度はどれくらいですか?

A4. NC旋盤による精密加工により、±0.05mm～±0.02mmの公差に対応可能です。より厳しい公差が必要な場合もご相談ください。表面粗さについてもRa0.8～1.6μm相当（目安）の仕上げが標準的に実現できます。

Q5. PEEKとPTFE（テフロン）はどちらを選ぶべきですか?

A5. 機械的強度が必要な場合はPEEK、耐薬品性や低摩擦性を最優先する場合はPTFEが適しています。PEEKの引張強度はPTFEの約4倍で、荷重のかかる部品に向いています。一方、PTFEは摩擦係数が極めて低く、シール材や摺動部品に最適です。用途に応じた最適な素材をご提案いたします。

Q6. PEEK樹脂は金属の代替材料として使えますか?

A6. はい、多くの用途で金属代替材料として使用可能です。特に軽量化・電気絶縁性・耐薬品性が求められる用途では、アルミニウムやステンレスの代替として優れた選択肢となります。ただし、極めて高い荷重や衝撃がかかる用途では金属の方が適している場合もあります。

Q7. 納期はどれくらいかかりますか?

A7. 製品の複雑さや数量により異なりますが、標準的な部品であれば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。図面確認後、正確な納期をお知らせいたします。

Q8. PEEK材料にはどのようなグレードがありますか?

A8. 主なグレードとして、純粋なPEEK（アンフィルド）、ガラス繊維強化PEEK（GF30％など）、カーボン繊維強化PEEK（CF30％など）があります。強化材の添加により強度や剛性が向上しますが、加工性はやや低下します。用途に応じて最適なグレードをご提案いたします。

Q9. PEEK加工で表面粗さRa0.8μm程度は実現できますか?

A9. はい、実現可能です。仕上げ加工の条件最適化や工具の選定により、Ra0.8μm程度の表面粗さも対応できます。ただし、加工コストや時間が増加しますので、必要な表面粗さについてご相談ください。

Q10. 図面に指定された公差が厳しいのですが、対応可能ですか?

A10. はい、高精度加工に対応しています。幾何公差（真円度・円筒度・同軸度など）にも対応可能です。図面を拝見し、実現可能性とコストについてご提案いたします。必要に応じて測定データもご提供いたします。

Q11. 小径穴（φ1mm以下）の加工は可能ですか?

A11. はい、φ0.5mm程度までの小径穴加工に対応しています。本製品でもφ0.8mm貫通穴を精密に加工しました。小径穴加工では切削条件や工具選定が重要ですが、当社の技術力で高精度な加工を実現します。

Q12. PEEK加工品の品質保証はどのように行っていますか?

A12. 全ての製品について、寸法測定・外観検査・図面との照合を実施しています。各種測定器を用いた精密測定により、図面指定の公差内に収まっていることを確認してから出荷します。必要に応じて検査成績書の発行も可能です。

ご注文から納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面支給：お問い合わせメールフォーム、FAX（0553-32-1502）にて、図面支給の上ご相談ください。
2. 図面確認・お見積り：図面内容を確認し、加工方法・材料・納期を検討のうえ、1〜2営業日以内にお見積りをご案内します。
3. ご発注：お見積り内容をご確認いただき、注文書をメールまたはFAXでお送りください。
4. 加工作業：CAD/CAMによるプログラム作成後、NC旋盤・マシニングで精密切削加工を行います。
5. 最終検査：寸法測定・外観確認を行い、図面要求を満たしていることを確認します。
6. 梱包・納品：検査合格後、適切に梱包し、指定の納品先へ発送します。

まとめ

PEEK樹脂は、耐熱性・機械的強度・耐薬品性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックで、高い信頼性が求められる分野で金属代替材料として採用されています。

株式会社三森製作所では、NC旋盤による精密切削加工により、段・テーパー形状やφ0.8の微細穴を含むPEEK加工品を、PDF図面から1個単位で安定して製作しています。

PEEK加工でお困りの際は、図面を拝見したうえで最適な加工方法とお見積りをご提案いたします。どうぞお気軽にご相談ください。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで