
テフロン(PTFE)切削加工品|耐薬品・低摩擦ねじ部品
- プラスチック加工品例 -
テフロン(PTFE)切削加工品|耐薬品・低摩擦ねじ部品
テフロン(PTFE)の耐薬品性と低摩擦性を活かし、M5ねじ加工を施した板材・丸棒の小型部品を精密切削した事例です。
この記事の要点
- 素材:テフロン(PTFE)はふっ素樹脂の一種で耐薬品・低摩擦が特長
- 加工内容:板はM5P0.8貫通メスねじ、丸棒はφ5・両端M5P0.8オスねじ
- 寸法:板 t5×15×15mm、丸棒 φ5×17mm
- 用途例:薬液系治具、低摩擦スライダ、電気絶縁部品 など
- 関連: テフロン切削加工事例一覧ページ、ふっ素樹脂(テフロンほか)素材情報ページ、主要設備一覧ページ、公差データ、見積依頼フォーム
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 素材 | テフロン(PTFE) |
| 外形寸法 | 板部品:t5×15×15mm 丸棒部品:φ5×17mm |
| 加工内容 | 板部品にM5P0.8貫通メスねじ、丸棒部品に両端M5P0.8オスねじを加工し、3点を組み合わせて機能部品化 |
| 加工設備 | マシニングセンター、タッピング盤、旋盤 |
| 仕上げ | バリ取り・面取り |
| 図面支給 | Faxで支給いただいた図面をもとに製作 |
| 外観品質の要点 | 安定した仕上がりと寸法精度を重視 |
▶ 他のテフロン(PTFE)切削加工事例は、テフロン切削加工の一覧ページをご覧ください。
▶ ふっ素樹脂(テフロンほか)の素材情報は、ふっ素樹脂素材解説ページでご確認いただけます。
テフロン(PTFE)切削加工品の詳細解説
お客様からFaxで支給いただいた図面をもとに製作したテフロン(PTFE)精密切削加工部品です。板部品(t5×15×15mm)と丸棒部品(φ5×17mm)を組み合わせ、それぞれにM5P0.8のねじ加工を施しています。マシニングセンター・タッピング盤・旋盤を駆使して製作しており、PTFEの柔らかく変形しやすい特性に対応した固定方法と切削条件の設定が求められます。
テフロン(PTFE)切削加工工程ステップ
本事例では、テフロン(PTFE)板材と丸棒材を用い、マシニングセンター→タッピング盤→旋盤→検査という流れで精密なM5ねじ付き部品を製作しています。
- 図面解析 – Faxで提供された図面を確認し、寸法公差・形状・ねじ規格を把握します
- 材料準備 – PTFE板材を適切なサイズにカットし、マシニングセンターに確実に固定します
- 平面加工 – フェイスミルを使用し、板厚を設計寸法5mmに精密加工します
- 外形加工 – フラットエンドミルで外周を切削し、15×15mmの形状に仕上げます
- 下穴加工 – ドリルで板中央にM5P0.8メスねじ用の下穴を正確に開けます
- タップ加工 – タッピング盤でM5P0.8のメスねじを切ります(ねじ山の損傷に注意)
- 丸棒外形加工 – 旋盤でφ5×17mmに削り出します
- オスねじ加工 – ダイスで丸棒両端にM5P0.8のオスねじを切ります
- ねじ嵌合確認 – メスねじとオスねじの嵌合状態を検証し、適切な締結ができることを確認します
- バリ取り・面取り – 外周エッジを手作業で滑らかに仕上げます
- 最終検査 – 寸法測定・穴位置精度・外観検査を実施し、出荷します
テフロン(PTFE)切削加工で注意すべきポイント
- 低速切削の徹底 – 切削速度50〜150m/minを基本とし、摩擦熱による変形を防ぎます
- 鋭利な工具の使用 – 超硬工具の鋭利な切れ刃を選定し、引きずりや毛羽立ちを防ぎます
- 確実な固定方法 – 適切な治具と固定圧力で、加工中の変形を防止します
- 切削油剤の選定 – 必要に応じて使用しますが、非粘着性のため油が残りにくい特性があります
- 切り込み量の管理 – 1回の切り込みを0.5〜1.0mm程度に抑え、材料への負荷を分散します
- ねじ加工時の注意 – タップ・ダイスの回転速度を低く設定し、ねじ山の損傷を防ぎます
- 熱変形の防止 – 連続加工時は適宜冷却時間を設け、蓄熱による寸法変化を回避します
本製品で使用したテフロン(PTFE)について
本製品にはテフロン(PTFE:ポリテトラフルオロエチレン)を使用しています。テフロンはデュポン社の登録商標で、バージン材(未充填グレード)のほか、ガラス繊維充填・カーボン充填などのグレードがあります。本製品では一般的なバージン材のPTFE板材・丸棒材を使用しています。
▶ テフロン(PTFE)を含むふっ素樹脂の詳しい特性や種類については、当社のふっ素樹脂(テフロンほか)素材解説ページをご覧ください。
テフロン(PTFE)の特性と優位性
テフロン(PTFE)は炭素原子とフッ素原子だけで構成された分子構造を持つふっ素樹脂の代表材料で、他の樹脂では実現できない特異な性能を発揮します。
耐熱性・耐寒性においては、連続使用温度260℃・融点327℃というプラスチック材料中最高レベルの性能を誇り、-200℃以下の極低温でも脆化せず安定して使用できます。
耐薬品性はほぼすべての酸・アルカリ・有機溶剤に対して安定しており、王水にも侵されない驚異的な化学的安定性から、化学プラントや半導体製造装置の部品として不可欠な材料となっています。
低摩擦・非粘着性においては0.69MPa荷重下で摩擦係数0.1と固体材料中最小クラスを実現し、無潤滑摺動部品に最適です。電気絶縁性も最高レベルで、誘電率・誘電正接が非常に低く、高周波・高電圧用途の絶縁材料として最適です。
食品安全性にも優れ、米国FDA規制(21 CFR 177.1550)に準拠しており、食品接触用途や医療機器部品への使用が可能です。
テフロン(PTFE)の主要特性(物性値)
| 項目 | 単位 | 数値 |
|---|---|---|
| 密度(比重) | g/cm3 | 2.13〜2.20 |
| 引張強さ | MPa | 20〜35 |
| 硬度(ショアD) | – | D50〜55 |
| 最高使用温度(連続) | ℃ | 260 |
| 融点 | ℃ | 327 |
| 荷重たわみ温度(1.81MPa) | ℃ | 55 |
| 線膨張係数 | ×10-5/℃ | 10 |
| 吸水性(24時間) | % | 0.01 |
| 動摩擦係数(0.69MPa) | – | 0.1 |
| 体積抵抗率 | Ω·cm | >1018 |
| 比誘電率(1MHz) | – | 2.1 |
| 燃焼性(3.2mm厚) | – | UL94 V-0 |
※上記数値は日本ふっ素樹脂工業会HPデータに基づく代表値であり、保証値ではありません。
テフロン(PTFE)・他樹脂素材・金属素材との比較表と優位性分析
テフロン(PTFE)と代表的な樹脂・金属材料の主要物性を比較し、材料選定の参考にしてください。
| 項目 | テフロン (PTFE) |
PEEK | POM | アルミニウム (A5052) |
ステンレス鋼 (SUS304) |
|---|---|---|---|---|---|
| 密度(比重) | 2.13〜2.20 | 1.30〜1.52 | 1.41〜1.42 | 2.68 | 7.93 |
| 引張強度(MPa) | 20〜35 | 93〜240 | 67〜69 | 195〜275 | 520以上 |
| 連続使用温度(℃) | 260 | 240 | 〜100 | 〜150 | 〜450 |
| 熱膨張係数(×10-5/℃) | 10 | 1.1〜5.0 | 10.0〜11.3 | 2.38 | 1.73 |
| 吸水率(%) | 0.01 | 0.14 | 0.20〜0.40 | – | – |
| 耐薬品性 | ● ほぼ全薬品 |
● 優良 |
○ 強酸× |
△ 酸・アルカリ× |
○ 優良 |
| 摩擦係数 | 0.1 最小級 |
0.2〜0.3 | 0.15〜0.35 | 0.6〜1.0 | 0.4〜0.7 |
| 電気絶縁性 | ● 最高級 |
○ 良好 |
○ 良好 |
× 導電性 |
× 導電性 |
| コスト指数 | 高 (指数8〜12) |
非常に高 (指数15〜25) |
低 (指数2〜3) |
低 (指数1〜2) |
中 (指数4〜6) |
| 汎用性 | ● 化学・食品 |
○ 高性能用途 |
● 機械部品 |
● 構造材 |
● 耐食構造材 |
| 加工品事例 | テフロン切削加工品事例 | PEEK切削加工品事例 | POM切削加工品事例 | – | – |
※コスト指数は一般的な板材・丸棒材の相対比較(POMを1とした場合)。数値は代表値であり、グレードや条件により変動します。
比較表から見るテフロン(PTFE)の優位点
テフロン(PTFE)は以下の点で他材料に対する明確な優位性を持っています。
- 耐熱性 – 連続使用温度260℃はPOM(約100℃)・PEEK(240℃)を上回り、極低温から高温まで安定して使用できます。
- 耐薬品性 – ほぼすべての化学薬品に安定。化学プラントや半導体製造装置で代替不可能な材料です。
- 低摩擦性 – 摩擦係数0.1は固体材料中最小クラスで、無潤滑摺動用途に最適です。
- 吸水率の低さ – 吸水率0.01%(POM比約20分の1)により、湿度変化による寸法変動がほぼありません。
- 電気絶縁性 – 体積抵抗率1018Ω·cm以上とプラスチック最高レベルで、高周波・高電圧用途に最適です。
一方、機械的強度は金属やPEEKに劣り、材料コストもPOMやアルミニウムと比べて高めです。特殊環境下での信頼性という点でPTFEに代替できる材料は限られており、用途に応じた適切な材料選定が重要です。
テフロン(PTFE)の長所・短所分析
| 長所(特徴・特性) | 短所(特徴・特性) |
|---|---|
| ● 広範な使用温度範囲 連続使用温度260℃、融点327℃。-200℃〜+260℃で安定使用可能 |
× 機械的強度が低い 引張強度20〜35MPaと柔らかく、高荷重用途には不向き |
| ● 耐薬品性が極めて優秀 ほぼ全ての酸・アルカリ・有機溶剤に耐性。王水にも侵されない |
× クリープ変形しやすい 長時間荷重がかかると変形する。適切な設計が必要 |
| ● 摩擦係数が最小級 0.69MPa荷重下で0.1と固体中最小クラス。無潤滑摺動部品に最適 |
× 熱膨張係数が大きい 10×10-5/℃と金属材料の約5〜10倍。寸法管理に注意 |
| ● 非粘着性 あらゆる物質が付着しにくい。洗浄が容易で衛生的 |
× 接着・溶着が困難 非粘着性ゆえに接着剤が効かない。機械的固定が必要 |
| ● 電気絶縁性が最高級 体積抵抗率1018Ω·cm以上。高周波・高電圧用途に最適 |
× 材料コストが高い 汎用樹脂POMの4〜6倍程度。高価な材料 |
| ● 吸水性がほぼゼロ 吸水率0.01%。湿度変化による寸法変動が極めて少ない |
× 加工が難しい 柔らかく固定が難しい。切削条件の設定に高度な技術が必要 |
| ● 食品安全性・FDA規制対応 21 CFR 177.1550に準拠。食品接触用途や医療機器部品に使用可能 |
× 成形加工が制限される 融点と分解温度が近く、射出成形不可。切削加工が主体 |
| ● 不燃性材料 限界酸素指数95以上。燃焼しにくく安全性が高い(UL94 V-0) |
× 放射線に弱い 高エネルギー放射線により劣化。原子力施設では要注意 |
テフロン(PTFE)加工でよくあるトラブルと当社の対策
| トラブル | 主な原因 | 当社の対策 |
|---|---|---|
| 加工中の変形 | 材料が柔らかく、固定圧力や切削力で変形する | 専用治具による適切な固定と切削条件の最適化。加工面積を広く取り、圧力を分散 |
| 寸法精度の悪化 | 熱膨張係数が大きく、加工熱で寸法が変化 | 低速切削による発熱抑制と十分な冷却時間の確保。温度安定後に最終仕上げ |
| 表面の毛羽立ち | 工具の摩耗や切れ味不足により材料が引きずられる | 超硬工具の使用とこまめな工具交換。鋭利な切れ刃を常に維持 |
| ねじ山の損傷 | 柔らかい材質のため、タップやダイスの回転で山が潰れる | 低速回転と適切な切削油の使用。手送りによる慎重な加工 |
| バリの発生 | 材料の柔軟性により、切削面にバリが残りやすい | 鋭利な工具による一発切削と手作業での丁寧なバリ取り。研磨仕上げで滑らかに |
| 薄肉部の反り | 内部応力の解放や加工熱により薄肉部分が反る | 左右対称な加工順序の設計と応力バランスの考慮。必要に応じて熱処理で安定化 |
テフロン(PTFE)加工でお困りのことがございましたら、豊富な加工実績を持つ当社にぜひご相談ください。1個からの小ロットにも対応いたします。
電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで
当社のテフロン(PTFE)加工が活躍する分野
テフロン(PTFE)の優れた耐薬品性・耐熱性・低摩擦特性を活かした精密切削加工部品は、幅広い産業分野で使用されています。当社では1個から、お客様の図面に基づいて製作いたします。
- 化学プラント・半導体製造装置 – バルブシート、パッキン、シール材、配管継手などの薬液接触部品として不可欠な材料です。
- 食品製造装置・医薬品製造装置 – FDA準拠の安全性と非粘着性を活かし、ポンプ部品・充填機部品・搬送ガイドなどに対応します。
- 電気・電子機器 – 高い電気絶縁性を活かした絶縁スペーサー、端子台、コネクタ部品などの精密加工に対応します。
- 自動車・輸送機器 – 低摩擦特性を活かした摺動部品・シール材など。無潤滑での使用も可能です。
- 試作・開発分野 – 1個からの小ロット対応で、試作評価・設計変更に柔軟にお応えします。
主な加工実績分野
化学・薬品関連 / 半導体・液晶製造装置 / 食品機械 / 医療機器 / 分析機器 / 電子部品 / 自動車部品 / 産業機械 / 研究開発 / 試作品製作
テフロン(PTFE)加工に関するよくある質問(FAQ)
Q1. テフロン(PTFE)とはどのような材料ですか?
A1. デュポン社の登録商標で、ふっ素樹脂の代表材料です。耐熱性(連続使用温度260℃)・耐薬品性・低摩擦性・電気絶縁性に極めて優れ、化学プラント・半導体製造装置・食品機械などの部品材料として広く使用されています。
Q2. テフロン(PTFE)の切削加工は可能ですか?
A2. はい、可能です。マシニングセンター・旋盤・タッピング盤を使用して図面通りに精密加工できます。ただし非常に柔らかく変形しやすいため、専用治具による固定と適切な切削条件の設定が不可欠です。
Q3. テフロン(PTFE)にネジ加工はできますか?
A3. はい、可能です。本製品のようにM5P0.8のメスねじ・オスねじを精密に加工できます。材料が柔らかいため、タップ・ダイスの回転速度を低く設定し慎重に加工することでねじ山の損傷を防ぎます。
Q4. テフロン(PTFE)は他の樹脂材料と比べてどのような特徴がありますか?
A4. 連続使用温度260℃・ほぼ全薬品への耐性・摩擦係数0.1という点で他の樹脂材料を大きく上回ります。一方、機械的強度は低いため高荷重用途には向きません。用途に応じた適切な材料選定が重要です。
Q5. テフロン(PTFE)の加工で注意すべき点は何ですか?
A5. 柔らかく変形しやすい点と熱膨張係数が大きい点が主な注意点です。専用治具での固定、低速切削による発熱抑制、冷却時間の確保により高精度加工を実現しています。
Q6. 小ロット(1個から)の加工も対応していますか?
A6. はい、1個からの小ロット加工に対応しています。図面をFaxまたはメールでお送りいただければ迅速にお見積りします。設計変更にも柔軟に対応します。
Q7. テフロン(PTFE)加工の納期はどのくらいですか?
A7. 標準的な部品で5〜7日程度が目安です。図面の複雑さや数量によって変動しますので、詳細はお問い合わせください。
Q8. テフロン(PTFE)は食品に接触する用途に使用できますか?
A8. はい、使用できます。米国FDA規制(21 CFR 177.1550)に準拠しており、非粘着性により洗浄も容易です。食品製造装置・食品搬送機器の部品として広く採用されています。
Q9. テフロン(PTFE)の耐薬品性について教えてください。
A9. ほぼ全ての酸・アルカリ・有機溶剤に耐性があり、濃硫酸・王水にも侵されません。溶融アルカリ金属や高温ふっ素ガスなど一部を除き、化学プラント・半導体製造装置の薬液接触部品として不可欠な材料です。
Q10. テフロン(PTFE)は高温環境で使用できますか?
A10. はい、連続使用温度260℃・融点327℃というプラスチック最高レベルの耐熱性を持ちます。同時に-200℃以下の極低温でも脆化せず、広い温度範囲で安定して使用できます。
Q11. 図面がない場合でも加工は可能ですか?
A11. 現物からの採寸や簡単なスケッチでも対応可能です。精密な寸法公差が必要な場合は、できるだけ詳細な図面をご提供いただくことをお勧めします。
Q12. テフロン(PTFE)の加工費用はどのくらいですか?
A12. テフロン材料は汎用樹脂の4〜6倍程度のコストで、加工難易度も高いため総合コストは高めです。特殊環境下での信頼性を考慮するとコストパフォーマンスに優れます。詳しくは図面をお送りいただければ無料でお見積りいたします。
ご注文から納品までの流れ
- お問い合わせ・図面支給 – メール・Fax(0553-32-1502)・郵送でお送りください。スケッチや現物採寸でも対応可能です
- 図面確認・お見積書作成 – 加工方法・材料・数量に基づきお見積りします(通常1〜2営業日)
- 見積内容確認・ご注文 – 内容確認後、注文書を発行してください
- 注文書受領・加工開始 – 受領後、直ちに材料手配と加工準備を開始します
- 精密切削加工 – マシニングセンター・旋盤・タッピング盤を使用して精密加工します
- 品質検査 – 寸法測定・外観・機能検査を実施し、品質基準をクリアしたものを出荷します
- 梱包・出荷・納品 – 丁寧に梱包し、指定の納期・納品先へお届けします
まとめ
テフロン(PTFE)切削加工は、材料の特性を深く理解した加工業者に依頼することが重要です。当社は長年の実績から専用治具と加工ノウハウを蓄積しており、ねじ加工を含む複雑な形状でも高精度に仕上げます。1個からの小ロットに対応し、試作・開発段階から小ロット生産まで、あらゆるニーズにお応えします。
図面があれば即座にお見積り、図面がなくてもご相談に応じます。テフロン(PTFE)の耐熱性・耐薬品性・低摩擦性が必要な特殊環境での部品製作に、ぜひ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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