超高分子量ポリエチレン切削加工｜旋盤・マシニングセンター

白色超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）丸棒を旋盤とマシニングセンターで切削加工し、外径φ29.5×長さ60mmのテーパー・U字溝・貫通穴を複合加工した部品の製作事例と加工ポイントを解説します。

代表仕様

超高分子量ポリエチレン精密部品の加工内容と加工方法

工程設計の要点

1. 図面確認と素材準備：支給図面を詳細に検討し、白色UHMWPEの丸棒材を必要な長さにカット。
2. 旋盤による外径加工：バイトを用いて外径φ29.5×長さ60mmを仕上げる。
3. 旋盤によるテーパー加工：角度の異なる2箇所のテーパー（φ29.5→φ28、φ29.5→φ22）と段形状（φ22→φ15）を切削。
4. 旋盤による貫通穴加工：外径φ29.5の中央にドリルでφ10の貫通穴を加工。
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口元幅13.8mm・奥幅15mm（R7.5）・深さ18mmのU字形状を切削。
6. 糸面取り・バリ取り：全エッジの面取り処理を実施。
7. 寸法検査・梱包・出荷：図面仕様との照合後、適切に梱包して出荷。

超高分子量ポリエチレン切削加工で注意すべきポイント

• 熱変形対策：UHMWPEは熱伝導率が低く、切削時の摩擦熱が素材内に蓄積しやすい。冷却剤の適切な使用と段階的な切込みで温度上昇を抑制する。
• バリ発生への対応：柔軟性の高い素材特性からバリが生じやすい。シャープな工具と適切な送り速度の組み合わせで抑制する。
• チャッキング圧管理：軟質素材のため過度な把持圧は変形を招く。最適なチャッキング圧の設定が安定加工の鍵になる。
• 工具選定と管理：切れ味の良いバイト・エンドミルを選び、工具摩耗を定期的に確認する。摩耗が進んだ工具はバリや表面粗さ悪化の原因になる。
• 寸法確認のタイミング：加工直後は熱膨張の影響で寸法が変化することがある。冷却後に最終確認を行うことで測定値の信頼性を確保する。
• 固定治具の活用：テーパー・U字溝など複合形状の加工では、専用治具による確実な固定が位置精度を左右する。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

本製品で使用した超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）について

本製品には当社で用意した白色の超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）丸棒材を使用しています。UHMWPEは通常の2〜30万の分子量を100〜700万まで高めたポリエチレンで、熱可塑性樹脂（スーパーエンジニアリングプラスチック）のひとつです。

汎用・食品衛生適合・帯電防止など用途に応じた品種があり、ニューライト・タイバー・ウルモラ・ソリジュール・U-PEなどのブランド名で流通しています。素材の詳細については超高分子量ポリエチレン素材解説ページをご覧ください。

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）の特性と優位性

• 樹脂素材最高クラスの耐摩耗性：スチール鋼と比較しても遜色ない耐久性を摺動部品で発揮し、長寿命化に貢献します。
• 優れた自己潤滑性：動摩擦係数0.10〜0.20（対鋼）を潤滑剤なしで維持でき、保守の簡素化や異物混入リスクの低減につながります。
• 高い耐衝撃性：落下衝撃や繰り返し衝突荷重に強く割れにくいため、食品機械や医療機器の部品としても安全性が高い素材です。
• 吸水率<0.01%の優れた寸法安定性：水分・湿潤環境での使用でも寸法変化がほとんどなく、屋外設備や水回りの部品に適しています。
• 比重0.93〜0.94の軽量性：アルミニウム（2.70）や鋼（7.9前後）と比べて大幅に軽量で、金属からの置き換えによる軽量化・静音化に有効です。

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）の主要物性値

他素材との比較表

UHMWPEを選ぶべきケース・再検討すべきケース

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）の長所と短所

よくあるトラブルと当社の対策

加工が活躍する分野

• 食品機械・搬送機器：食品衛生適合グレードを用いた搬送ガイド・カッティングボード・ライナーなど。耐摩耗性と衛生性を両立できます。
• 半導体・医療機器：帯電防止グレードや高純度グレードによる搬送部品・摺動部品。自己潤滑性と耐薬品性が活かされます。
• 自動車・産業機械：チェーンガイド・スプロケット・摺動材など。軽量化・静音化・長寿命化に貢献します。
• 試作・開発分野：1個からの小ロット製作・短納期対応が可能。材料評価・試作検証のご依頼もお気軽にご相談ください。

ご依頼から納品までの流れ

1. お問い合わせ・ご相談：用途・寸法・使用環境などをお知らせください。図面がない段階からご相談いただけます。
2. 仕様確認・お見積もり：図面またはスケッチをもとに加工可否を確認し、概算見積もりをご提示します。
3. ご発注・素材準備：内容をご確認いただいたうえでご発注いただき、素材の手配・加工準備を進めます。
4. 切削加工：旋盤・マシニングセンターを用いて指定仕様に沿った精密切削加工を実施します。
5. 検査・梱包・出荷：図面仕様との照合検査を経て、適切に梱包のうえ宅配便で出荷します。

まとめ

超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は、耐摩耗性・自己潤滑性・耐衝撃性・低吸水性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックで、食品機械・産業機械・医療機器など幅広い分野の摺動部品に採用されています。本事例では旋盤とマシニングセンターを組み合わせ、テーパー・U字溝・貫通穴を含む複合形状を高精度で仕上げました。当社では長年の実績とノウハウを活かし、試作1個からの小ロット加工・短納期対応が可能です。素材選定や加工方法のご相談もお気軽にお問い合わせください。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

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