ポリプロピレンすぐばかさ歯車加工品

ポリプロピレンすぐばかさ歯車加工品です。
片手で持てる程度の大きさをしています。(詳細は非公開)
ポリプロピレンの丸棒から、切削加工で削り出して製作しています。
中心に穴あけ加工を行い、更にキー溝を掘っています。

ポリプロピレン（Polypropylene、PP）は、プロピレンを原料とする熱可塑性樹脂の一種です。
軽量で耐熱性、耐薬品性に優れ、様々な製品に幅広く利用されている汎用プラスチックといえます。
軽量でありながら優れた強度を持ち、化学的に安定しているため多くの薬品に対して耐性があります。

すぐばかさ歯車(直歯傘歯車、ストレートベベルギヤ)は、かさ歯車の一種で、その名前のとおり歯が真っすぐな形状をしています。
円錐台のような形をしていて、主に直角に交わる2つの軸の間で動力を伝えるのに使われます。
歯が直線なので、加工が比較的簡単で、コストを抑えて作ることができます。
そのため、自動車の差動装置や様々な産業機械、手動工具など、多くの場所で利用されています。
ただ、高速で回転させると騒音や振動が出やすい傾向があるため、比較的低い速度での使用に適しています。

[注]：歯車(ギア、ギヤ)の加工には、図面(歯車の形状情報)が必要です。

(※これまで作ったポリプロピレン切削加工製品はこちら → ポリプロピレン切削加工品)
(※これまで作った歯車加工製品はこちら → 歯車加工品)
(※詳しい素材情報はこちら → ポリプロピレン(PP,Polypropylene))

 

ポリプロピレンすぐばかさ歯車加工品 | 樹脂加工ドットコム

加工内容と加工方法の詳細な解説

ポリプロピレン（PP）樹脂の丸棒材を使用したすぐばかさ歯車（直歯傘歯車、ストレートベベルギヤ）は、精密切削加工により高精度で製作されます。この加工では、ポリプロピレンの丸棒材を正確に削り出し、歯車の形状を形成します。すぐばかさ歯車は、角度のある歯を持つ円錐形状の歯車で、軸が交差する機械構造に適しています。加工のポイントは以下の通りです：

• 高精度な切削：ポリプロピレンは柔軟性があるため、切削時に適切な工具選定と加工条件の調整が必要です。適切な切削条件と鋭利な刃物を使用し、熱変形やバリを最小限に抑えます。
• 表面仕上げ：滑らかな表面を得るため、仕上げ加工を丁寧に行い、歯車の噛み合い精度を向上させます。
• 公差管理：歯車のピッチや歯形の精度を厳密に管理し、±0.05mm程度の公差を実現します。

このような精密切削加工により、軽量で耐久性のある歯車が完成し、さまざまな用途に対応します。

ポリプロピレン樹脂の長所と短所

長所

• 軽量：ポリプロピレンは比重が0.9～0.91g/cm³と軽く、金属製歯車に比べて大幅な軽量化が可能です。
• 耐薬品性：酸やアルカリ、溶剤に対して優れた耐性を持ち、化学プラントや食品加工機器に適しています。
• 低吸水性：水をほとんど吸収しないため、湿気のある環境でも寸法安定性が保たれます。
• コスト効率：他の樹脂や金属素材と比較して、材料コストが低い上に加工が容易です。
• 電気絶縁性：優れた絶縁特性を持ち、電気機器での使用に適しています。

短所

• 耐熱性の低さ：融点が約160℃と低く、高温環境では変形する可能性があります。
• 機械的強度の限界：金属や高強度樹脂（例：POMやPEEK）に比べ、引張強度や硬度が劣ります。
• 耐摩耗性の低さ：摩擦による摩耗が起こりやすく、高負荷の用途では摩耗対策が必要です。
• 紫外線劣化：長期間の屋外使用では、紫外線により黄変や脆化が進行する可能性があります。

ポリプロピレン樹脂が使用されるシチュエーションと用途

ポリプロピレン樹脂（PP樹脂）は、軽量かつ耐薬品性に優れる特性から、以下のような場面で活用されます：

• 食品加工機器：食品に触れても安全で、洗浄が容易なため、コンベア部品やギア部品に使用。
• 化学プラント：酸やアルカリに強いため、ポンプ部品やバルブ部品に採用。
• 医療機器：滅菌処理が可能なため、医療用トレーや器具部品に利用。
• 家電製品：軽量でコストが低いため、洗濯機のギアや小型モーター部品に適しています。
• 農業機械：耐候性が必要な屋外用途で、軽量な歯車やローラーとして使用。

例えば、ポリプロピレン製のすぐばかさ歯車は、小型モーターの動力伝達部品として、低騒音かつメンテナンスフリーな特性が求められる場面で活躍します。

ポリプロピレン樹脂の主な物性値

以下の表は、ポリプロピレン樹脂の代表的な物性値を示します：

項目	値
比重	0.90～0.91 g/cm³
引張強度	20～40 MPa
曲げ強度	30～50 MPa
融点	160～170℃
吸水率	0.01～0.03%
硬度（ロックウェル）	R80～R100
耐薬品性	酸、アルカリ、溶剤に優れる
電気絶縁性	優れる（絶縁抵抗：10¹⁶ Ω・cm）

特徴的な物性値としては、低吸水率と優れた耐薬品性が挙げられ、湿気や化学物質が存在する環境での使用に最適です。

ポリプロピレン樹脂と他の素材の比較

ポリプロピレン（PP）、ポリアセタール（POM）、ナイロン（PA）、およびアルミニウムとの比較表を作成しました：

項目	ポリプロピレン (PP)	ポリアセタール (POM)	ナイロン (PA)	アルミニウム
比重 (g/cm³)	0.90～0.91	1.41～1.42	1.13～1.15	2.7
引張強度 (MPa)	20～40	60～70	50～90	70～150
耐熱性 (℃)	～160	～100	～150	～400
耐薬品性	優れる	普通	普通	酸に弱い
吸水率 (%)	0.01～0.03	0.2～0.3	1.0～2.0	0
コスト	低	中	中	高

ポリプロピレンの優位点

• 軽量性：比重が低く、アルミニウムの約1/3の重量で済むため、軽量化が求められる用途に最適。
• 耐薬品性：POMやナイロンに比べ、酸やアルカリに対する耐性が圧倒的に高い。
• 低コスト：材料費と加工費が安価で、量産品や試作用品に経済的。
• 低吸水性：ナイロンに比べ吸水率が極めて低く、寸法変化が少ない。

FAQ（よくあるご質問）

Q1: ポリプロピレン製の歯車はどのくらいの負荷に耐えられますか？

A: ポリプロピレン製歯車は低～中負荷の用途に適しており、引張強度20～40MPa程度です。高負荷環境ではPOMや金属素材を推奨します。

Q2: ポリプロピレンの歯車は高温環境で使えますか？

A: ポリプロピレンの融点は約160℃ですが、連続使用では80～100℃以下が推奨されます。高温環境では変形のリスクがあります。

Q3: ポリプロピレン製歯車は屋外で使用できますか？

A: 紫外線による劣化を防ぐため、UV安定剤添加のポリプロピレンを選ぶか、コーティングを施すことが推奨されています。

Q4: ポリプロピレンの切削加工で注意すべき点は何ですか？

A: 柔軟性があるため、適切な切削条件と鋭利な工具を使用し、熱変形やバリを防ぎます。

Q5: ポリプロピレン製歯車は食品関連機器に使えますか？

A: はい、食品衛生法適合グレードのポリプロピレンを使用すれば、食品加工機器に安全に使用可能です。

Q6: 試作用品の製作は可能ですか？

A: もちろんです！1個から小ロット生産まで対応し、試作用品も短納期で製作します。詳細はお問い合わせください。

まとめ

ポリプロピレン樹脂は、軽量、耐薬品性、低コストという優れた特性を持ち、すぐばかさ歯車をはじめとするさまざまな部品に適しています。精密切削加工により、高精度で用途に合わせたカスタム製品を製作可能です。製作や加工に関するご質問、試作用品のご依頼は、下記からお気軽にご連絡ください。

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