ポリアセタール切削加工品

ポリアセタール切削加工品です。
写真のとおり、3D形状の製品ですが、支給されたのは2D図面でした。
その平面図から、こちらの3次元形状に同時5軸制御マシニングセンターで製作しました。
角度のついたそれぞれの面に合わせた穴あけがあるのが特徴の製品です。

ポリアセタールは、デルリンやジュラコンなどと呼ばれることがある素材ですが、デルリンとジュラコンはどちらもポリアセタールに含まれる素材です。
デルリンとジュラコンは、厳密には特性に多少の違いがあり、また製造している素材メーカーが異なります。
（デルリン＝ホモポリマー、ジュラコン＝コポリマー）

(※これまで作ったポリアセタール加工製品はこちら → ポリアセタール加工品)
(※詳しい素材情報はこちら → ポリアセタール(デルリン,ジュラコン,POM,PA))

 

ポリアセタール切削加工品の詳細解説

本製品は、お客様から支給いただいた2次元CADデータをもとに3次元CADデータを作成し、そしてCADCAMシステムで加工プログラムの作成をし、同時5軸制御マシニングセンターを駆使して製作した特注部品です。ポリアセタール樹脂（POM樹脂）のプレート材から、複雑な角度面と精密な穴加工を組み合わせた高精度部品を削り出しました。

従来の3軸マシニングセンターがX軸・Y軸・Z軸の直線移動のみを制御するのに対し、同時5軸制御マシニングセンターはこれにA軸（回転軸）・B軸（傾斜軸）を加えた5軸を同時制御します。これにより工具の姿勢を自由に変更でき、ワークを固定したまま複雑な曲面や立体形状を連続加工できます。

▶ これまで作ったポリアセタール加工製品はこちら → ポリアセタール加工品

加工工程ステップ

1. CADデータの準備：支給された2次元CADデータから3次元CADデータを作成
2. CAMプログラミング：CADCAMシステムで最適な加工プログラムを生成
3. 材料の固定：ポリアセタールプレート材を治具で確実に固定
4. 外形粗加工：フルバックカッター（正面フライス）とラフィングエンドミルで大まかな形状を削り出し
5. 外形仕上げ加工：フラットエンドミルとボールエンドミルで精密な外形を仕上げ
6. 角度面加工：フラットエンドミルで8個の角度付き面を高精度に削り出し
7. 穴あけ加工：ドリルで各面と平面に必要な穴を加工
8. バリ取り処理：エッジ部分のバリを丁寧に除去
9. 品質検査：寸法測定と外観検査を実施して品質を保証

加工上の重要ポイント

そしてCADCAMシステムで加工プログラムの作成をし、
• 切削速度の最適化：ポリアセタール樹脂の熱変形を防ぐため、適切な切削速度と送り速度を設定
• 工具の選定：樹脂専用の超硬工具を使用し、切れ味を維持
• 切削油の管理：樹脂に適した水溶性切削油で冷却と潤滑を確保
• 同時5軸制御の活用：ワンチャッキングで複雑形状を加工し、精度と効率を両立
• 切り屑の排出：連続切り屑による巻き込みを防ぐため、適切な切り屑処理を実施
• 温度管理：加工中の発熱を抑制し、寸法精度を維持

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）の特性と優位性

ポリアセタール樹脂（POM）は、エンジニアリングプラスチックの中でも特に機械的強度と摺動特性に優れた素材です。金属部品の代替材料として広く採用されており、自動車部品や精密機器部品など、高い信頼性が求められる分野で活躍しています。

この樹脂の最大の特徴は、優れた寸法安定性です。吸水率が極めて低く（0.2％程度）、湿度変化による寸法変化がほとんどありません。また、耐摩耗性と自己潤滑性を併せ持つため、無給油で使用できる摺動部品として理想的です。

機械的強度の面では、高い剛性と耐疲労性を示し、繰り返し応力がかかる用途でも長期間安定した性能を発揮します。耐薬品性にも優れており、多くの有機溶剤や油脂類に対して高い耐性を示します。

加工性の観点からも、切削加工性が良好で、精密な寸法公差を要求される部品の製作に適しています。連続使用温度は-40℃から+90℃と幅広く、様々な環境下で使用可能です。

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）の主要特性（物性値）

物性項目	単位	ホモポリマー	コポリマー	試験規格
密度	g/cm3	1.42	1.41	ISO 1183
引張強度	MPa	68	61	ISO 527
引張弾性率	MPa	3,100	2,800	ISO 527
曲げ強度	MPa	110	90	ISO 178
衝撃強度（ノッチ付）	kJ/m2	6.5	7.0	ISO 180
融点	℃	175	165	ISO 11357
連続使用温度	℃	-40～+90	-40～+90	–
吸水率（23℃、24時間）	％	0.20	0.22	ISO 62

POM樹脂・他樹脂素材・金属素材の特性比較分析

特性項目	POM	PA6（ナイロン6）	PVC（硬質）	アルミニウム	SUS304
密度 (g/cm3)	1.41	1.14	1.40	2.70	7.93
引張強度 (MPa)	61-68	80	50	170-310	520
吸水率 (％)	0.20	1.30	0.04	0	0
耐摩耗性	優秀	良好	普通	普通	優秀
切削加工性	優秀	良好	良好	優秀	困難
コスト	中程度	中程度	低い	高い	非常に高い

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）の優位点：

• 軽量性：金属材料と比較して密度が約1/2～1/6と軽く、部品の軽量化に貢献
• 寸法安定性：吸水率が極めて低く、湿度環境下でも寸法変化が少ない
• 優れた摺動特性：自己潤滑性があり、無給油での使用が可能
• 加工コストの削減：ステンレス鋼と比較して切削加工が容易で、加工時間を短縮

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）のバリエーション

ホモポリマー（POM-H）

ホモポリマータイプは、ポリアセタール樹脂の中でも最も高い機械的強度と剛性を持ちます。結晶化度が高く（約75-85％）、引張強度や曲げ強度に優れているため、高負荷がかかる機械部品に適しています。融点が175℃と高く、短時間であれば150℃程度の環境でも使用可能です。ただし、熱安定性の面ではコポリマーにやや劣るため、長期間の高温使用には注意が必要です。

コポリマー（POM-C）

コポリマータイプは、エチレンオキサイドを共重合させることで、熱安定性と耐薬品性を向上させたグレードです。ホモポリマーと比較して機械的強度はやや劣りますが、耐アルカリ性に優れ、より幅広い化学薬品に対して耐性を示します。また、成形加工時の熱安定性が高く、複雑な形状の部品製造に適しています。

ガラス繊維強化グレード

ガラス繊維を10-30％添加したグレードは、剛性と耐クリープ性が大幅に向上します。引張強度は標準グレードの約1.5-2倍に達し、熱変形温度も20-30℃上昇します。高温環境下での寸法安定性が要求される用途に最適です。

導電性グレード

カーボンファイバーやカーボンブラックを添加した導電性グレードは、体積抵抗率を10³-10⁶Ω・cmに調整可能です。静電気対策が必要な電子部品搬送治具や、爆発性雰囲気での使用部品に採用されています。

摺動グレード

PTFE（テフロン）やシリコーンオイルを配合した摺動特化グレードは、摩擦係数を標準品の約半分に低減します。ベアリングやブッシュなど、特に優れた摺動性が要求される部品に使用されます。

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）の長所・短所分析

長所（メリット）	短所（デメリット）
優れた機械的特性 引張強度61-68MPa、曲げ強度90-110MPaと高い強度を持つ	耐候性の限界 紫外線により劣化しやすく、屋外使用には安定剤添加が必要
低吸水率（0.2％） 湿度変化による寸法変化が極めて小さい	強酸に弱い 硫酸、硝酸などの強酸により分解される
自己潤滑性 摩擦係数0.2-0.3で無給油使用が可能	接着性が低い 表面処理なしでは接着剤による接合が困難
耐疲労性 107回の繰り返し応力でも破壊しない高い耐久性	燃焼性 酸素指数15％で燃えやすく、難燃グレードの選択が必要な場合がある
広い使用温度範囲 -40℃～+90℃で安定した物性を維持	溶接不可 熱可塑性樹脂だが溶接による接合は困難
優れた電気絶縁性 体積抵抗率1014Ω・cmの高い絶縁性	成形収縮率が大きい 1.5-2.5％と比較的大きく、精密成形には注意が必要

ポリアセタール樹脂（POM樹脂）の使用分野・用途例

自動車産業

• 燃料系統部品：燃料ポンプモジュール、フューエルセンダー、燃料タンクバルブ
• 内装部品：ドアハンドル、シートベルトバックル、ウィンドウレギュレーター
• エンジン周辺部品：インテークマニホールド、スロットルボディ部品
• 駆動系部品：ギア、ブッシュ、クリップ、ファスナー

電気・電子機器

• OA機器部品：プリンターギア、コピー機の搬送ローラー、紙送り機構
• 家電製品部品：洗濯機のバルブ、冷蔵庫の部品、エアコンのルーバー
• 電子部品：コネクター、スイッチ部品、リレー部品
• 記録メディア部品：CDプレーヤーのピックアップ部品、ハードディスクの部品

産業機械

• 搬送機器部品：コンベアチェーン、搬送用ローラー、ガイドレール
• 食品機械部品：食品搬送部品、バルブ、ポンプ部品（FDA認証グレード使用）
• 包装機械部品：カム、ガイド、テンションローラー
• 建設機械部品：油圧機器のブッシュ、スライドプレート

医療・理化学機器

• 医療機器部品：インスリンペン部品、吸入器部品、点滴器具部品
• 分析機器部品：バルブ、コネクター、流路部品
• 実験器具：ピペット部品、遠心分離機のローター部品

よくある質問（FAQ）

Q1. ポリアセタール樹脂（POM）の切削加工で最も注意すべき点は何ですか？

A1. 最も重要なのは切削熱の管理です。ポリアセタール樹脂は熱に敏感で、過度の発熱により寸法精度が悪化したり、表面が溶融する可能性があります。適切な切削速度と送り速度を設定し、水溶性切削液による冷却を十分に行うことが重要です。

Q2. POM樹脂とナイロン（PA）樹脂の使い分けはどのように判断すればよいですか？

A2. 寸法安定性を重視する場合はPOM樹脂、耐衝撃性を重視する場合はナイロン樹脂が適しています。POMは吸水率が0.2％と低く、湿度環境下でも寸法変化が少ないため、精密部品に最適です。一方、ナイロンは衝撃強度が高く、柔軟性もあるため、スナップフィット部品などに向いています。

Q3. 同時5軸制御マシニングセンターを使用するメリットは何ですか？

A3. ワンチャッキングで複雑形状を加工できることが最大のメリットです。通常の3軸マシニングセンターでは複数回の段取り替えが必要な複雑形状も、5軸加工なら一度の固定で完成させることができます。これにより、累積誤差の削減と加工時間の短縮が実現でき、高精度な部品を効率的に製作できます。

Q4. ポリアセタール樹脂の耐薬品性について教えてください。

A4. POM樹脂は多くの有機溶剤、油脂類、弱アルカリに対して優れた耐性を示します。ガソリン、ベンゼン、アセトンなどにも耐えます。ただし、強酸（硫酸、硝酸）には弱く、これらに接触すると分解が起こります。使用環境に強酸が存在する場合は、他の材料を検討する必要があります。

Q5. 図面がなくても3次元CADデータから加工は可能ですか？

A5. はい、可能です。3次元CADデータ（STEP、IGES、Parasolid等）があれば、そこから直接加工プログラムを作成できます。当社では、お客様から支給された3次元CADデータをCADCAMシステムに取り込み、最適な加工工程を設計します。2次元図面がない場合でも、3次元データから必要な寸法情報を抽出して加工を行います。

Q6. POM樹脂の表面処理は可能ですか？

A6. POM樹脂は化学的に安定しているため、通常の接着や塗装は困難です。ただ、研磨加工を行って、表面を滑らかに仕上げることは可能です。

Q7. 小ロットでも対応してもらえますか？

A7. はい、1個からの製作に対応しています。試作品や少量生産品、特注部品など、小ロットのご注文も歓迎いたします。CADCAMシステムと多軸制御マシニングセンターの活用により、小ロットでも効率的な加工が可能です。まずはお見積りをご依頼ください。

Q8. 納期はどのくらいかかりますか？

A8. 納期は形状の複雑さ、数量、加工内容により異なりますが、標準的な部品であれば、ご注文後7-10営業日程度での納品となることが多いです。特急対応が必要な場合は、可能な範囲での短納期対応も検討いたします。詳細な納期については、お見積り時にご案内いたします。

Q9. POM樹脂以外の樹脂材料の加工も可能ですか？

A9. はい、各種エンジニアリングプラスチックの加工に対応しています。PC（ポリカーボネート）、PMMA（アクリル）、PA（ナイロン）、PET、PEEK、PTFE（テフロン）など、幅広い樹脂材料の切削加工が可能です。材料選定のご相談も承っておりますので、用途や要求特性をお聞かせください。

Q10. 加工精度はどの程度まで対応可能ですか？

A10. 当社の同時5軸制御マシニングセンターでは、一般公差で±0.05mm、精密公差で±0.02mmの加工精度の実績があります。ポリアセタール樹脂は寸法安定性に優れているため、高精度加工に適しています。ただし、形状や大きさにより達成可能な精度は異なりますので、具体的な要求精度についてはご相談ください。

ご依頼から納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面支給
   CADデータ（2D/3D）または図面をメールやお問い合わせフォームからお送りください。材質、数量、納期、表面処理の有無などの情報も併せてご連絡ください。
2. 技術検討・見積書作成
   いただいたデータを基に加工方法を検討し、最適な工程を設計します。加工可否の確認後、詳細なお見積書を作成いたします。
3. 見積書のご提出
   通常、1-3営業日以内にお見積書をメールにてご送付いたします。ご不明な点があれば、お気軽にお問い合わせください。
4. ご注文・注文書受領
   お見積内容にご納得いただけましたら、注文書をお送りください。正式受注とさせていただきます。
5. 材料手配・加工準備
   最適な材料を手配し、CADCAMシステムで加工プログラムを作成します。治具の準備も含めて、効率的な段取りを行います。
6. 切削加工の実施
   同時5軸制御マシニングセンターなどの工作機械を使用して、高精度な切削加工を実施します。
7. 仕上げ処理
   バリ取り、面取りなどの仕上げ処理を行い、製品の品質を高めます。
8. 品質検査
   測定機などを用いた寸法検査と、外観検査を実施します。検査成績書が必要な場合は作成いたします。
9. 梱包・出荷
   製品を適切に梱包し、ご指定の納品先へ出荷いたします。
10. 納品・アフターフォロー
    製品到着後もご質問やご要望がございましたら、お気軽にご連絡ください。継続的なサポートをお約束いたします。

まとめ

ポリアセタール樹脂（POM）の切削加工は、適切な加工条件の設定と精密な工作機械の活用により、高品質な部品製作が可能です。当社の同時5軸制御マシニングセンターは、複雑形状の部品でも高精度に加工でき、お客様の多様なニーズにお応えします。

POM樹脂は優れた機械的特性、寸法安定性、摺動特性を併せ持ち、金属部品の代替材料として幅広い産業分野で活用されています。特に、軽量化とコスト削減を両立させたい用途において、最適な選択肢となります。

当社では、長年培った樹脂加工技術と最新の加工設備により、1個の試作品から小ロット生産まで、柔軟に対応いたします。材料選定のご相談から、加工方法の提案、品質管理まで、一貫したサービスをご提供します。

樹脂部品の設計・製作でお困りの際は、ぜひ当社にご相談ください。豊富な加工実績と技術力で、お客様の製品開発をサポートいたします。CADデータをお送りいただければ、迅速にお見積りいたします。

ポリアセタール樹脂の切削加工に関するお問い合わせは、下記からお気軽にご連絡ください。

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