PEEK精密加工品｜旋盤＋マシニングセンター複合加工

PEEK精密加工品の事例です。旋盤＋マシニングセンターの複合加工で、外径・内径・長さを仕上げたリング形状にU字溝を高精度で追加工しました。

この記事の要点

1. PEEK精密加工品を、旋盤＋マシニングセンターの複合加工で製作した事例です。
2. 代表仕様は外径φ15mm×内径φ13mm×長さ4mmのリング形状にU字溝を追加工。
3. 旋盤で外径・内径・長さを仕上げ、後工程でマシニングにより溝加工を行います。
4. 加工熱・把持・工具選定を最適化し、PEEKでも寸法安定と仕上がりを両立。
5. 関連情報：PEEK切削加工事例、精密切削加工事例、旋盤加工事例、マシニング加工事例、PEEK素材情報

▶ これまで作ったPEEK精密加工（切削）事例は、PEEK切削加工品の事例一覧ページをご覧ください。

▶ 詳しい素材情報は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の素材詳細ページからご覧いただけます。

▶ 関連する加工カテゴリ：旋盤加工／マシニング加工／溝加工／U字溝加工

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PEEK精密加工品の詳細解説

お客様支給図面に基づき、外径φ15mm×内径φ13mm×長さ4mmのリング形状にU字溝を加工した特注部品です。旋盤＋マシニングセンターの複合加工で高精度に仕上げています。PEEKは連続使用温度260℃の耐熱性と高い機械的強度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す。

PEEK精密加工品 加工工程

1. 図面確認と加工計画 – 支給図面をもとに最適な加工手順と工具を選定します
2. PEEK丸棒材の準備 – 素材寸法の確認・切断・加工面の清浄化を行います
3. 旋盤による外径・内径加工 – 超硬バイトで外径φ15mm・内径φ13mmを精密切削加工します
4. 長さ4mmへの仕上げ – 旋盤にて指定寸法に仕上げます
5. マシニングセンターによるU字溝加工 – フラットエンドミルで溝加工を高精度に実施します
6. バリ取り・糸面取り – 全体のバリ除去とエッジ部分の処理を施します
7. 最終検査 – 寸法測定・外観検査をクリアした製品のみ出荷します

PEEK切削加工の注意ポイント

• 切削速度の最適化 – 熱伝導率が低いため切削熱が蓄積しやすく、適切な速度設定が必須です
• 超硬工具の選定 – 超硬材質のバイト・エンドミルと適切な切れ刃角度を持つ工具を使用します
• クーラントの使用 – 加工熱による変形を防ぐため、適切なクーラント供給が重要です
• チャッキング圧力の調整 – 弾性変形を防ぐ適切な把持力での固定が必要です
• 寸法安定性の確保 – 加工後の寸法変化を考慮した工程管理を行います

本製品で使用したPEEK樹脂について

本製品にはPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）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中でも最高級の性能を持ち、イギリスのICI社（現Victrex社）が1970年代後半に開発した材料です。用途に応じて純PEEK（アンフィルドグレード）・ガラス繊維強化PEEK・炭素繊維強化PEEK・PTFE配合PEEK・導電性PEEKなどのバリエーションがあります。詳しくはPEEK素材詳細ページをご参照ください。

PEEKの特性と優位性

• 卓越した耐熱性 – ベンゼン環とエーテル・ケトン結合による安定した分子構造を持つ半結晶性熱可塑性樹脂で、融点343℃・連続使用温度260℃を実現しています
• 優れた耐薬品性・耐放射線性 – 濃硫酸・濃硝酸などの強酸を除き、多くの有機溶剤・酸・アルカリに対して優れた耐性を示します。耐放射線性は多くの金属材料と同等レベルです
• 高い寸法安定性 – 吸水率0.45%と低く、湿度環境でも寸法変化がほとんどないため、厳しい公差が要求される精密部品に最適です
• 生体適合性 – USP Class VIおよびISO 10993に適合しており、医療機器分野（人工関節・歯科インプラント等）でも広く採用されています
• 自己消火性（UL94 V-0） – 燃焼時の発煙量も少なく、航空宇宙・電子機器分野での使用に適しています

PEEK樹脂の主要特性（物性値）

PEEK樹脂の代表的物性値

物性項目	単位	標準値	測定方法
密度	g/cm3	1.30	ISO 1183
融点	℃	343	ISO 11357-3
ガラス転移温度	℃	143	ISO 11357-2
引張強度	MPa	98	ISO 527-2
引張弾性率	GPa	4.0	ISO 527-1
曲げ強度	MPa	165	ISO 178
曲げ弾性率	GPa	3.8	ISO 178
シャルピー衝撃強度	kJ/m2	7.0	ISO 179/1eA
熱変形温度（1.8MPa）	℃	152	ISO 75-2/Af
熱伝導率	W/(m・K)	0.29	ISO 22007-4
吸水率（23℃、24時間）	%	0.45	ISO 62
線膨張係数（<143℃）	×10-5/K	4.5	ISO 11359-2

※データ出典: Victrex PEEK 450G Technical Data Sheet

PEEK・他樹脂・金属との比較表

高性能樹脂と金属の特性比較（PEEK・PPS・PES・PAI・PEI・PI・ステンレス・アルミ）

特性	PEEK	PPS	PES	PAI	PEI	PI	ステンレス鋼	アルミ合金
密度 (g/cm3)	1.30	1.35	1.37	1.42	1.27	1.43	7.98	2.70
連続使用温度 (℃)	260	240	220	275	170	260	800+	150
引張強度 (MPa)	98	93	84	152	103	85	520	310
引張弾性率 (GPa)	4.0	3.3	2.6	4.5	3.2	3.5	200	70
吸水率 (%)	0.45	0.03	0.40	0.33	0.25	0.30	–	–
耐薬品性	◎	◎	○	○	○	○	○	△
加工性	○	○	○	○	○	△	○	◎
コスト指数	高	中	中	高	中	高	中	低
汎用性	広い	広い	中	特殊用途	広い	特殊用途	非常に広い	非常に広い
加工事例	PEEK加工事例	PPS加工事例	PES加工事例	PAI加工事例	PEI加工事例	PI加工事例	–	–

※ 青色背景: PEEK / 黄色背景: 他樹脂素材 / 灰色背景: 金属素材

PEEK樹脂の優位点

• 軽量性と高強度の両立 – 金属の1/2～1/6の密度でありながら、優れた機械的特性を実現しています
• 高温環境での安定性 – 260℃連続使用を実現し、短時間であれば300℃スチームにも耐えます
• 総合バランス – 耐熱性・耐薬品性・機械的強度のすべてで高水準を維持しています
• 寸法安定性 – 吸水率が低く、温度変化による寸法変化が小さいため、精密部品に最適です

PEEK樹脂の長所・短所

PEEK樹脂の長所（メリット）と短所（デメリット）

長所（メリット）	短所（デメリット）
連続使用温度260℃の耐熱性で、短時間なら300℃スチームにも対応可能	300℃以上での長時間使用は酸化劣化のリスクがあります
引張強度98MPa・曲げ強度165MPaと高い機械的強度を持ちます	衝撃強度は金属に劣るため、強い衝撃が繰り返しかかる用途は要注意
油・溶剤・酸・アルカリへの優れた耐薬品性を持ちます	濃硫酸・濃硝酸などの強酸には耐性に限界があります
吸水率0.45%と低く、寸法安定性良好で精密加工に適しています	加工時の発熱による変形リスクがあり、適切な切削条件の設定が必要です
耐久性に優れ、長期使用によるトータルコスト削減効果があります	初期材料費が高額で、一般樹脂の10～20倍のコストがかかります

PEEK加工でよくあるトラブルと当社の対策

PEEK切削加工のトラブルシューティング – 原因と対策

トラブル	主な原因	当社の対策
寸法精度不良	加工熱による変形・工具摩耗による寸法ずれ	適切なクーラント使用・切削条件の最適化・工具の定期交換
表面粗さ不良	工具選定不適切・送り速度過大・刃先摩耗	超硬工具の使用・適切な送り速度設定・多段階仕上げ加工
ワークの変形	チャッキング圧力過大・加工応力の蓄積	適切な把持力調整・段取り方法の工夫・応力解放時間の確保
バリの発生	切削条件不適切・工具刃先の鈍化	シャープな工具使用・適切な切削速度と送り・専用バリ取り工程
切り屑処理困難	連続した長い切り屑の発生・工具への絡みつき	チップブレーカー付き工具使用・断続切削の採用・エアブロー併用

※ PEEK加工でお困りの点は、当社の豊富な加工実績と技術ノウハウでサポートいたします。

当社のPEEK加工が活躍する分野

PEEKの切削加工は、その優れた特性から幅広い産業で活用されています。当社は小ロット対応を強みとし、試作・開発段階から1個対応でお客様のニーズに柔軟に応えています。

主な加工実績分野

• 航空宇宙産業 – エンジン部品・構造材・電気絶縁部品・軸受けリテーナー
• 医療機器分野 – 外科手術器具・人工関節部品・歯科インプラント・滅菌可能トレイ
• 半導体製造装置 – ウェーハキャリア・チャンバー部品・絶縁部品・耐薬品性部品
• 化学プラント – ポンプ部品・バルブシート・配管継手・シール部品
• 自動車産業 – エンジン周辺部品・トランスミッション部品・電装部品
• 試作・開発分野 – 新製品開発用試作部品・機能評価サンプル・少量生産品

よくある質問（FAQ）

Q1. PEEK切削加工の注意点は？（加工熱・工具・把持）

加工熱の管理が最も重要です。PEEKは熱伝導率が低く切削熱が蓄積しやすいため、変形や寸法精度悪化の原因となります。当社では適切な切削条件設定とクーラント使用により、高精度な加工を実現しています。

Q2. 旋盤加工とマシニングセンター加工を組み合わせる理由は？

旋盤で円筒形状を効率よく加工し、マシニングセンターで溝や複雑形状を高精度に仕上げることで、最適な品質とコストパフォーマンスを実現するためです。

Q3. PEEK樹脂は一般プラスチック用工具で加工できますか？

いいえ、超硬材質のバイトやエンドミルと適切な切れ刃角度を持つ工具が必要です。一般プラスチック用工具では工具摩耗が早く、良好な加工面が得られません。当社ではPEEK専用の工具選定を行っています。

Q4. PEEK切削加工の納期はどれくらいですか？

加工内容・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。複雑形状や高精度が要求される場合は別途ご相談ください。急ぎの案件にも可能な限り対応いたします。

Q5. PEEK切削加工で出せる公差は？

一般的には±0.1mmですが、精密加工技術により±0.05mm～±0.02mmの公差管理が可能です。具体的な公差は図面を拝見して個別にご提案いたします。

Q6. 少量生産（1個～数個）でも対応可能ですか？

はい、1個からでも対応しています。試作品から小ロット生産まで柔軟に対応し、単品加工でもコストパフォーマンスの良いご提案をいたします。お気軽にご相談ください。

Q7. PEEK以外の高性能樹脂の加工も可能ですか？

はい、各種スーパーエンジニアリングプラスチックに対応しています。PES・PAI・PEI・PPS・PIなど、用途に応じた最適な材料選定と加工方法をご提案いたします。

Q8. 加工後の表面処理や二次加工は対応していますか？

はい、研磨加工・サンドブラスト加工・シルク印刷などの二次加工にも対応可能です。協力会社との連携も含め、最適なソリューションをご提供いたします。

Q9. PEEK樹脂の材料手配も依頼できますか？

はい、材料手配から加工まで一貫対応が可能です。Victrex社製PEEK・ケトロンPEEKなど信頼性の高いメーカー材料を使用しています。材料支給での加工も承ります。

Q10. U字溝のような複雑形状の加工精度はどの程度ですか？

マシニングセンターによる精密加工により、±0.02mm程度の寸法精度を実現しています。溝の形状や深さについても、図面指定通りに仕上げることが可能です。

Q11. PEEKとPTFE（テフロン）の使い分けは？

機械的強度が必要な場合はPEEK、低摩擦・化学的不活性が重要な場合はPTFEが適しています。PEEKは強度と耐熱性に優れ、PTFEは自己潤滑性と化学的安定性で勝ります。用途に応じて最適な材料をご提案いたします。

Q12. 図面がない場合でも相談できますか？

はい、現物からの加工や、イメージをお聞きして図面作成することも可能です。スケッチ・写真・現物サンプルなどをご提供いただければ、当社で図面を起こしてご提案いたします。お気軽にご相談ください。

ご注文から納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面支給 – メールまたはFaxで図面をお送りください（CADデータ・PDF・紙図面対応）
2. 技術検討・見積書作成 – 最適な加工方法を検討し、詳細な見積書を提出いたします
3. ご注文・正式発注 – 見積内容にご納得いただけましたら注文書を発行いただき、材料手配を開始します
4. 加工・品質管理 – 熟練技術者が精密加工を行い、工程ごとに寸法・品質チェックを実施します
5. 最終検査・納品 – 完成品の全数検査後、指定場所へ納品いたします

まとめ

PEEK樹脂の精密切削加工は当社の得意分野です。旋盤＋マシニングセンターの複合加工技術により、U字溝付きリングのような複雑形状でも高精度な仕上がりを実現します。図面支給による受注生産を基本とし、試作1個から小ロット生産まで柔軟に対応いたします。

航空宇宙・医療・半導体・化学プラントなど過酷な環境下での使用に最適なPEEK加工品の製造について、当社の技術力がお客様のプロジェクト成功に貢献いたします。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

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