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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

この記事の要点

  1. 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
  2. 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
  3. 寸法:板 t5×15×15mm、丸棒 φ5×17mm
  4. 用途例:薬液系治具、低摩擦スライダ、電気絶縁部品 など
  5. 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
テフロン(PTFE)切削加工品|板 t5×15×15mm M5貫通穴+丸棒 φ5 両端M5ねじ|組立状態あり
テフロン(PTFE)事例。左右の板はt5×15×15mm・M5貫通、中央のφ5丸棒は両端M5ねじ。奥は3点を組み合わせた完成イメージ。

テフロン(PTFE)板 t5×15×15mmのM5貫通ねじ加工とφ5丸棒両端M5ねじのディテール|精密切削事例
M5ねじ加工のディテール。板はM5貫通、丸棒はφ5・両端M5で確実に連結できる仕様。

テフロン(PTFE)は、耐薬品性・低摩擦・非粘着性に優れたふっ素樹脂です。
本事例では、左右の板にM5貫通ねじを、中央のφ5丸棒に両端M5ねじを切り、奥に示すように3点を組み合わせて機能部品化しています。
小型治具や薬液環境の支持部材、電気絶縁用途などに好適で、樹脂切削のノウハウにより、安定した仕上がりと寸法精度を実現します。
用途・数量・公差条件に応じて最適な加工方法をご提案します。

▶ 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をご覧ください。


テフロン(PTFE)切削加工品の詳細解説

本製品は、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。5mm×15mm×15mmの板部品φ5×17mmの丸棒部品を組み合わせた構造で、それぞれにM5P0.8のネジ加工を施しています。

マシニングセンターによる精密な平面加工・外形加工から、タッピング盤でのメスネジ加工、旋盤でのオスネジ加工まで、複数の工作機械を駆使して製作しました。テフロン樹脂は非常に柔らかく変形しやすい特性を持つため、加工時の固定方法や切削条件の設定に高度な技術が求められます。

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。

  1. 図面解析 – お客様よりFaxで提供された図面を詳細に確認し、寸法公差・形状・ネジ規格を把握します
  2. 材料準備 – テフロン樹脂(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
  3. 平面加工 – フルバックカッター(正面フライス・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
  4. 外形加工 – フラットエンドミルで製品外周を切削し、5mm×15mm×15mmの形状に仕上げます
  5. 下穴加工 – ドリルで板中央にM5P0.8メスネジ用の下穴を正確に開けます
  6. タップ加工 – タッピング盤でM5P0.8のメスネジを慎重に切ります(テフロンは柔らかいため、ネジ山の損傷に注意)
  7. 丸棒外形加工 – テフロン樹脂丸棒を旋盤にセットし、バイトでφ5×17mmに削り出します
  8. オスネジ加工 – ダイスを使用して、φ5×17mm丸棒の両端にM5P0.8のオスネジを切ります
  9. ネジ嵌合確認 – 板のメスネジと丸棒のオスネジの嵌合状態を確認し、適切な締結ができることを検証します
  10. バリ取り・面取り – 手作業で外周エッジの鋭角部分を滑らかに仕上げ、安全性を確保します
  11. 最終検査 – 寸法測定・穴位置精度確認・外観検査を実施し、品質基準をクリアしたものを出荷します

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、高速加工による摩擦熱でテフロンが変形するのを防ぎます
  • 鋭利な工具の使用 – 超硬合金製の鋭利な切れ刃を持つ工具を選定し、材料の引きずりや毛羽立ちを最小限に抑えます
  • 確実な固定方法 – テフロンは非常に柔らかいため、加工中の変形を防ぐため適切な治具と固定圧力で保持します
  • 切削油剤の選定 – 必要に応じて切削油を使用しますが、テフロンは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回の切り込み量を0.5~1.0mm程度に抑え、材料への負荷を分散させます
  • ネジ加工時の注意 – タップやダイスの回転速度を低く設定し、ネジ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、正式名称はポリテトラフルオロエチレン(Polytetrafluoroethylene)です。

テフロン(PTFE)にはバージン材(未充填グレード)のほか、ガラス繊維充填グレードカーボン充填グレードなどのバリエーションがあります。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、ふっ素樹脂の代表格として広範な用途で使用される高機能エンジニアリングプラスチックです。炭素原子とフッ素原子だけで構成された分子構造により、他の樹脂では実現できない特異な性能を発揮します。

耐熱性においては、連続使用温度260℃とプラスチック材料中最高レベルの性能を誇り、融点327℃という高い熱安定性を持ちます。同時に耐寒性も優れており、-200℃以下の極低温環境でも脆化せず使用可能です。

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という驚異的な化学的安定性を持ちます。この特性から、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。

非粘着性低摩擦特性も特筆すべき点で、固体材料中最小クラスの摩擦係数(0.69MPa荷重下で0.1)を実現しています。フライパンのコーティングとして有名ですが、工業分野では摺動部品やシール材として広く採用されています。

電気絶縁性においても、広い温度範囲と周波数範囲で安定した絶縁特性を示し、誘電率・誘電正接が非常に低いため、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)に準拠しているため、食品接触用途や医療機器部品にも使用できます。

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
伸び % 200~400
引張弾性率 GPa 0.40~0.60
曲げ弾性率 GPa 0.53~0.58
圧縮強さ(10%変形) MPa 10~15
衝撃強さ(アイゾット) J/m 150~160
硬度(ロックウェルR) R20
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
荷重たわみ温度(0.45MPa) 120
線膨張係数 ×10-5/℃ 10
熱伝導率 W/(m·K) 0.23
比熱 ×103 J/(kg·K) 1.0
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
絶縁耐力(短時間) kV/mm 19
比誘電率(1MHz) 2.1
誘電正接(1MHz) 0.0002
耐アーク性 >300
燃焼性(3.2mm厚) UL94 V-0
限界酸素指数 >95

※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)と他の代表的な樹脂材料・金属材料の主要物性を比較することで、材料選定の判断材料としてご活用いただけます。

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
(指数8~12)
非常に高
(指数15~25)

(指数2~3)

(指数1~2)

(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

上記の比較表から、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。

【耐熱性での圧倒的優位】
連続使用温度260℃は、他の樹脂材料を大きく上回ります。POMの連続使用温度が100℃程度、PEEKでも240℃であるのに対し、PTFEは極低温から高温まで安定した性能を維持できます。

【耐薬品性における無類の性能】
ほぼすべての化学薬品に対して安定している点は、他の樹脂材料では達成できない特性です。POMは強酸に侵され、アルミニウムは酸・アルカリに弱いのに対し、PTFEは化学プラントや半導体製造装置で不可欠な材料となっています。

【摩擦係数の低さ】
摩擦係数0.1という値は、固体材料中で最小級です。PEEKやPOMも低摩擦材料ですが、PTFEの摩擦係数はそれらをさらに下回り、無潤滑での摺動用途に最適です。

【吸水率の低さ】
吸水率0.01%という極めて低い値により、寸法安定性が優れています。水分の影響を受けやすいPOM(吸水率0.20~0.40%)と比較すると、湿度変化による寸法変動がほとんどありません。

【電気絶縁性】
プラスチック材料中最高レベルの絶縁性を持ち、高周波・高電圧用途で他材料の追随を許しません。金属材料が導電性を持つのに対し、PTFEは体積抵抗率1018Ω·cm以上という極めて高い絶縁性を発揮します。

一方で、機械的強度においては金属材料や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。しかし、特殊環境下での信頼性という点では、テフロン(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となります。

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 超硬工具の使用こまめな工具交換。鋭利な切れ刃を常に維持
ネジ山の損傷 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。小ロット・試作から量産まで対応いたします。

お問い合わせメールフォーム

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。当社では本製品のような特注精密加工部品を、お客様の図面に基づいて1個から製作いたします。

【化学プラント・半導体製造装置】
耐薬品性を活かしたバルブシート、パッキン、シール材、配管継手などの切削加工部品。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】
21 CFR 177.1550に準拠した安全性を活かしたポンプ部品、充填機部品、搬送ガイドなど。非粘着性により洗浄が容易で衛生管理に優れます。

【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部品。高周波・高電圧用途に最適です。

【自動車・輸送機器】
低摩擦特性を活かした摺動部品、ベアリング材、シール材などの切削加工部品。無潤滑での使用が可能です。

【試作・開発分野】
1個からの小ロット対応により、試作段階での評価用部品製作をサポート。設計変更にも柔軟に対応し、開発期間の短縮に貢献します。

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. テフロン(PTFE:ポリテトラフルオロエチレン)は、デュポン社の登録商標で、ふっ素樹脂の代表的な材料です。耐熱性・耐薬品性・低摩擦性・電気絶縁性に極めて優れ、連続使用温度260℃という高い耐熱性を持ちます。フライパンのコーティングとして有名ですが、工業分野では化学プラント・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、切削加工は可能です。当社ではマシニングセンター・旋盤・タッピング盤などを使用して、お客様の図面通りに精密加工いたします。ただし、テフロンは非常に柔らかく変形しやすい材料のため、専用治具による確実な固定適切な切削条件の設定が必要です。当社は豊富な加工実績により、高精度なテフロン切削加工を実現しています。

Q3. テフロン(PTFE)にネジ加工はできますか?

A3. はい、ねじ加工も可能です。本製品のようにM5P0.8のメスネジ・オスネジを精密に加工できます。ただし、材料が柔らかいため、タップやダイスの回転速度を低く設定し、慎重に加工する必要があります。当社ではタッピング盤を使用した正確なタップ加工により、適切な嵌合状態を実現しています。

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. テフロン(PTFE)の最大の特徴は、耐熱性・耐薬品性・低摩擦性において他の樹脂材料を大きく上回る点です。連続使用温度260℃はプラスチック材料中最高レベルで、ほぼ全ての化学薬品に耐性があります。摩擦係数0.1は固体材料中最小級です。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. テフロン加工で最も注意すべき点は、材料の柔らかさです。固定圧力や切削力で変形しやすいため、専用治具による適切な固定が不可欠です。また、熱膨張係数が大きいため、加工熱による寸法変化に注意が必要です。当社では低速切削による発熱抑制十分な冷却時間の確保により、高精度な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。試作品・開発品・交換部品など、少量から製作可能です。図面をFaxまたはメールでお送りいただければ、迅速にお見積りいたします。設計変更にも柔軟に対応し、開発期間の短縮をサポートします。

Q7. テフロン(PTFE)加工の納期はどのくらいですか?

A7. 加工内容や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。図面の複雑さ・加工精度・数量によって変動しますので、詳しくはお問い合わせください。お急ぎの場合は、可能な限り対応いたしますので、ご相談ください。

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。テフロン(PTFE)は米国FDA規制(21 CFR 177.1550)に準拠しており、食品接触用途に使用できます。非粘着性により洗浄が容易で、衛生管理にも優れています。食品製造装置・食品搬送機器などの部品材料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. テフロン(PTFE)の耐薬品性は極めて優秀で、ほぼ全ての酸・アルカリ・有機溶剤に耐性があります。濃硫酸・濃硝酸・王水などの強酸、強アルカリにも侵されません。わずかに溶融アルカリ金属や高温のふっ素ガスに侵される程度です。この特性から、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となっています。

Q10. テフロン(PTFE)は高温環境で使用できますか?

A10. はい、高温環境で使用できます連続使用温度は260℃で、融点は327℃というプラスチック材料中最高レベルの耐熱性を持ちます。同時に耐寒性にも優れ、-200℃以下の極低温でも脆化せず使用できます。広い温度範囲で安定した性能を発揮します。

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。お客様と打ち合わせをしながら、適切な仕様を決定し、加工いたします。ただし、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。図面作成のサポートも可能ですので、お気軽にご相談ください。

Q12. テフロン(PTFE)の加工費用はどのくらいですか?

A12. 加工内容・寸法・精度・数量によって大きく異なります。テフロン材料自体が汎用樹脂の4~6倍程度のコストとなり、加工難易度も高いため、総合的なコストは高めになります。ただし、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は優れています。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

  1. お問い合わせ・図面支給 – メール・Fax(0553-32-1502)・郵送で図面をお送りください。図面がない場合は、スケッチや現物からの採寸でも対応可能です
  2. 図面確認・お見積書作成 – 図面を確認後、加工方法・材料・数量に基づき、詳細なお見積書を作成いたします(通常1~2営業日)
  3. 見積内容確認・ご注文 – お見積内容をご確認いただき、問題なければ注文書を発行してください
  4. 注文書受領・加工開始 – 注文書を受領後、直ちに材料手配と加工準備を開始いたします
  5. 精密切削加工 – マシニングセンター・旋盤・タッピング盤など、適切な工作機械を使用して精密加工します
  6. 品質検査 – 寸法測定・外観検査・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
  7. 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、適切な加工技術を持つ加工業者に依頼することが重要です。当社は長年の加工実績により、テフロンの柔らかさや変形しやすさに対応した専用治具と加工ノウハウを蓄積しています。

本製品のようなネジ加工を含む複雑な形状でも、高精度な仕上がりを実現できます。1個からの小ロット対応により、試作・開発段階から量産まで、お客様のあらゆるニーズにお応えします。

テフロン(PTFE)の耐熱性・耐薬品性・低摩擦性という特性は、化学プラント・半導体製造装置・食品機械・医療機器など、特殊環境下での使用に不可欠です。当社は、これらの分野で求められる高い品質基準を満たす加工を提供しています。

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)切削加工でお困りのことがございましたら、樹脂加工のプロフェッショナルである当社に、ぜひお気軽にご相談ください。

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電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで


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