ウルテム切削加工品｜高耐熱PEI精密加工

ウルテム1000（PEI）を用いた薄肉丸板の精密切削加工事例です。φ32×t1.5とφ55×t1.0の加工内容をもとに、高耐熱・難燃性を活かした部品製作のポイントを分かりやすく紹介します。

この記事の要点

1. ウルテム1000（PEI）板材から、φ32×t1.5とφ55×t1.0の薄肉丸板を各2枚・計4点精密切削した加工事例です。
2. 3軸マシニングセンターでフルバックカッター平面加工・フラットエンドミル外径加工・C面取りを一貫対応し、薄肉でも反り・変形を抑えた高精度仕上げを実現しています。
3. 使用素材のウルテム（PEI）は、連続使用温度170℃・UL94 V-0難燃性・高寸法安定性・優れた電気絶縁性を持つスーパーエンジニアリングプラスチックで、金属代替にも対応します。
4. 本ページでは加工工程・注意点（熱変形・バリ・クラック対策）に加え、他樹脂・金属との比較表、長所・短所、用途例・FAQをまとめています。
5. 関連リンク：ウルテム切削加工事例一覧、PEI切削加工事例一覧、PEI素材解説ページ

▶ ウルテム切削加工品の他事例もご覧になりたい方は、ウルテム切削加工事例一覧ページをご参照ください。

▶ ウルテム樹脂（PEI）の物性値やグレード別特性を詳しく知りたい方は、ポリエーテルイミド（PEI・ウルテム・ULTEM・ジュラトロンPEI）の素材解説ページもあわせてご覧ください。

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ウルテム切削加工のポイントと工程

ウルテム1000（PEI）板材を3軸マシニングセンターで精密切削。フルバックカッターで板厚を整え、フラットエンドミルで外径加工後、C面取り＋バリ取りでエッジ品質を高めています。

ウルテム切削加工の加工工程ステップ

1. 図面確認・CAM作成：寸法・公差を確認し、2サイズ共用のNCプログラムを作成。
2. 素材準備・治具段取り：板材を所定サイズに切断し、真空吸着・広面積治具で薄肉のたわみを抑えて固定。
3. 平面加工（板厚出し）：フルバックカッターで均一にフライス加工し、目標板厚（1.5mm／1.0mm）に仕上げ。
4. 外径荒加工→仕上げ：フラットエンドミルで荒取り後、仕上げ切削でφ32／φ55を高精度に加工。
5. C面取り・糸面取り：C面取りカッターで加工後、手仕上げで糸面取りとバリ除去を実施。
6. 最終検査：マイクロメーター・ノギスで厚み・外径を測定し、外観確認の上で出荷。

ウルテム切削加工で押さえておきたい注意点

• 熱変形を抑える切削条件：低回転・高送り＋十分なクーラントで発熱を抑制。一度に削りすぎず複数回で仕上げます。
• 薄肉固定用の専用治具：板厚1mmクラスでは面で支える治具や真空吸着を使用し、びびり・反りを防ぎます。
• 工具摩耗とバリ対策：切れ味の良い超硬工具を使用し、仕上げ工程では新品に近い工具を用います。
• 内部応力のコントロール：粗取り→中仕上げ→仕上げと段階を分け、残留応力を抑制します。
• クラックを防ぐ形状配慮：急激な断面変化や鋭角コーナーは応力集中の原因となるため、R付与などの形状提案を行うことがあります。

ウルテム樹脂（ULTEM、PEI）の特性とメリット

ウルテム（ULTEM）は、SABIC社のポリエーテルイミド（PEI）系スーパーエンジニアリングプラスチックです。耐熱性・難燃性・寸法安定性・電気特性のバランスに優れ、精密部品・金属代替材料として幅広く採用されています。

• 高耐熱性：連続使用温度170℃、荷重たわみ温度200℃、ガラス転移温度約217℃。
• 優れた難燃性：UL94 V-0自己消火性で煙・有毒ガスが少なく、航空機・鉄道車両など火災安全性重視の用途に適します。
• 機械強度と軽量性：引張強さ約105MPa・比重1.27と軽量で、金属代替による軽量化に有効です。
• 寸法安定性：線膨張係数5.6×10^-5/℃と小さく、温湿度変化による寸法変化が少ない精密部品向き素材です。
• 電気絶縁性・滅菌耐性：体積抵抗率1×10¹⁷Ω・cmの高絶縁性を持ち、蒸気滅菌（オートクレーブ）対応グレードもあります。

無充填の1000シリーズをはじめ、ガラス繊維強化・炭素繊維強化・医療用・透明グレードなど各種ラインナップに対応可能です。

ウルテム樹脂（PEI）の主要物性値データ

ウルテム1000（PEI）主要物性値（代表値）

物性項目	代表値	単位
比重	1.27	g/cm3
連続使用温度	170	℃
熱変形温度（HDT）（1.82MPa）	200	℃
引張強さ	105	MPa
曲げ弾性率	3.3	GPa
アイゾッド衝撃強さ（ノッチ付）	6	kJ/m2
吸水率（24h）	0.25	%
体積固有抵抗	1×1017	Ω・cm
難燃性	UL94 V-0	–

※代表値であり、メーカー・グレード・測定条件により変動します。設計時は最新カタログ値をご確認ください。

ウルテム・他樹脂素材・金属素材との比較表とポイント

素材別特性比較：ウルテム（PEI）vs 樹脂・金属

素材	連続使用 温度(℃)	引張強さ (MPa)	比重 (g/cm3)	難燃性 (UL94)	絶縁性	相対 コスト	汎用性	加工事例
ウルテム（PEI）	170	105	1.27	V-0	優秀	高	◎	ウルテム加工事例
PPS	220	65	1.35	V-0	良好	中～高	○	PPS加工事例
PEEK	250	100	1.30	V-0	優秀	非常に高	△	PEEK加工事例
PBT	120	55	1.31	HB	良好	中	○	PBT加工事例
POM	80	70	1.42	HB	良好	中	◎	POM加工事例
ナイロン6（PA6）	80	80	1.14	HB	普通	低	◎	ナイロン6加工事例
アルミニウム合金	150*	300	2.70	なし	導電性	中	◎	–
ステンレス鋼	800*	520	8.00	なし	導電性	高	◎	–

※金属の使用温度は酸化等の環境的制約を考慮した実用的な値
※汎用性: ◎=非常に高い、○=高い、△=限定的

この比較表から見えるウルテム（PEI）の位置づけ

• 耐熱・難燃・絶縁をバランスよく両立した「中～高価格帯の中核素材」。PPSやPBTより高性能、PEEKより低コストです。
• 比重1.27と軽量で、金属代替による軽量化と絶縁付与を同時に実現できます。
• 汎用エンプラでは性能不足、PEEKではコスト過多となる領域で、ウルテムが最適解になるケースが多くあります。

ウルテム樹脂（PEI）の長所・短所分析

ウルテム（PEI）の長所・短所一覧

項目	長所（優位特性）	短所（制約事項）
耐熱性	連続170℃・短時間200℃以上で、高温環境の長期安定性に優れます。	PEEK（250℃）・PPS（220℃）より低く、250℃超の極高温環境では不向きです。
機械強度	引張強度約105MPaと高く、軽量金属代替の有力候補です。	金属ほどの靭性・衝撃強度はなく、打撃用途には配慮が必要です。
寸法安定性	線膨張係数が小さく、温湿度変化による寸法変化が少ない精密部品向きです。	高荷重下でのクリープはゼロではなく、設計マージンと定期点検が必要です。
難燃性	UL94 V-0自己消火性で煙・有毒ガスが少なく、輸送機器向けに適します。	完全不燃ではなく、直火・極端な高温環境には制約があります。
電気特性	体積抵抗率1×1017Ω・cmの高絶縁性で、高周波特性も良好です。	導電性が必要な用途は導電性フィラー入りグレードが別途必要です。
化学的性質	加水分解に強く蒸気滅菌に対応。多くの薬品に耐性を持ちます。	強アルカリ・一部の極性溶剤には弱く、接液条件の事前確認が必要です。
加工性	金属加工用設備・工具で切削でき、複雑形状にも対応しやすい素材です。	熱に敏感で、条件が不適切だと反り・クラック・バリが出やすくノウハウが必要です。
コスト	PEEKより安価で、性能とコストのバランスに優れます。	汎用樹脂（PA6・POM等）より高価で、大量生産品ではコスト要因となります。
環境適性	RoHS対応グレードもあり、燃焼時の環境負荷が比較的少ない素材です。	生分解性はなく、廃棄には適切な処理が必要です。

ウルテム樹脂加工でよくあるトラブルと当社の対策

ウルテム切削加工のトラブル事例と当社の対策

トラブル	主な原因	当社の対策
寸法不良・変形	切削熱による膨張・収縮、固定不良、残留応力	低回転・適正送りで発熱を抑え、粗取り→仕上げの段階加工と専用治具で変形を防ぎます。
バリ・カエリ発生	工具摩耗、不適切な切削条件	切れ味の良い超硬工具で条件を最適化し、仕上げ工程に専用バリ取りを設けています。
クラック・割れ	急激な切削、R不足による応力集中	多段加工で切削抵抗を分散し、R付与などの形状提案でクラックを抑制します。
表面粗さ不良	工具摩耗、びびり	仕上げは新品に近い工具を使用し、回転数・送り・治具剛性を最適化します。
工具摩耗・折損	過大な切込み、冷却不足	ウルテム専用の条件データで適正切込みとクーラント供給を管理し、工具寿命を安定させます。
薄肉部の反り	切削抵抗による変位、固定不足	真空吸着・広面積治具を組み合わせ、仕上げ代を最小にした加工順序で反りを抑えます。

（ウルテム以外の高耐熱素材に関する加工トラブル・対策事例は、PEEK切削加工品の事例一覧やPPS切削加工品の事例一覧も参考になります）

ウルテム樹脂の切削加工でお困りの際は、当社の加工ノウハウがお役に立ちます。試作1個から小ロット生産・量産検討前の評価用部品まで、用途に応じた加工方法をご提案します。

当社のウルテム樹脂加工が活躍する分野

• 航空宇宙：電装カバー・センサーハウジングなど軽量難燃部品
• 医療・ヘルスケア：滅菌対応トレイ・医療機器ハウジング・治具
• 電気・電子：絶縁スペーサー・高温対応コネクタ・テストジグ
• 自動車・輸送機器：エンジンルーム周辺・電装部品ケース・照明部品
• 産業機械・半導体装置：チャンバー部品・測定・分析機器用部品
• 光学・精密機器：透明グレードによるカバー・マウント・光学治具
• 試作・開発：耐熱試験サンプル・デザイン検証用モックアップ

よくあるご質問（FAQ）

Q1. ウルテムはどの程度の耐熱性がありますか？

A1. ウルテム1000の連続使用温度は約170℃で、短時間は200℃程度まで対応可能です。荷重たわみ温度（1.8MPa）は約200℃、ガラス転移温度は約217℃で、高温環境でも寸法変化が小さい素材です。

Q2. 難燃性能や火災安全性はどうですか？

A2. UL94 V-0の自己消火性を持ち、煙・有毒ガスの発生が少ないのが特徴です。航空機内装材・電子機器筐体など、火災安全性が重視される用途に多く採用されています。

Q3. 切削加工時に特に注意すべき点は？

A3. 熱による変形を抑えることが最大のポイントです。低回転・高送り＋適切なクーラントで発熱を抑え、薄肉品では専用治具での確実な固定が必須です。段階的に加工することで寸法安定性を確保します。

Q4. 他のエンジニアリングプラスチックとの違いは？

A4. PPS・PBTより機械強度と寸法安定性が高く、PEEKよりコストパフォーマンスに優れた素材です。ウルテム1000は琥珀色半透明で、薄肉品では光を透過する独特の外観も特徴です。

Q5. 医療用途で使用できますか？滅菌は可能ですか？

A5. 蒸気滅菌（オートクレーブ）対応グレードがあり、医療機器部品として広く使われています。ULTEM 5000シリーズなどの医療用グレードは生体適合性規格（ISO10993・USPクラスVI）にも対応しています。

Q6. 透明なグレードはありますか？光学用途に使えますか？

A6. ULTEM CRS/XHなどの透明グレードは高い光透過率を持ち、光学部品や照明カバーに使用できます。標準のウルテム1000も琥珀色半透明で、薄肉丸板では光を通す美しい仕上がりが得られます。

Q7. 金属代替材料として使用できますか？

A7. 比重1.27の軽量性・引張強さ約105MPa・高い絶縁性・耐食性を持ち、軽量化や絶縁が求められる金属部品の代替に向いています。航空機・自動車・電子機器での置き換え実績があります。

Q8. 小ロット・単品での加工も対応可能ですか？

A8. 試作1個から小ロット生産まで柔軟に対応しています。図面支給（PDF・DWG・DXF・STEP等）やサンプル現物ベースでもご相談いただけますので、評価用・試作段階からお気軽にお問い合わせください。

Q9. 加工精度はどの程度まで対応できますか？

A9. 標準的な目安は±0.05mm程度で、形状・サイズによってはより厳しい公差にも対応しています。本事例のような薄肉品では厚さ方向±0.02mmクラスの実績もあります。

Q10. 見積もりに必要な情報は何ですか？

A10. 図面データ（PDF・DWG・DXF・STEP等）・数量・希望納期・材質・グレード指定（例：ウルテム1000）をお知らせいただければお見積もり可能です。特別な検査・表面処理がある場合はその条件も併せてご連絡ください。

Q11. 納期はどのくらいですか？

A11. 形状・数量・材料在庫によって変動しますが、標準的な部品で5～7営業日程度が目安です。お急ぎの案件はご相談ください。

Q12. ウルテム以外の樹脂加工もお願いできますか？

A12. PEEK加工・PPS加工・PTFE加工・POM加工・PC加工・アクリル加工・MCナイロン加工など各種エンプラ・スーパーエンプラに対応しています。用途・使用環境をお知らせいただければ材質選定からご提案可能です。

お問い合わせから納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面ご支給：お問い合わせメールフォームまたはお電話（0553-33-6927）・Fax（0553-32-1502）にて、図面データ（PDF・DWG・DXF・STEP等）と数量・希望納期をお知らせください。
2. 図面検討・技術確認：加工可否・難易度を確認し、必要に応じて材質グレードや形状の確認事項をご連絡します。
3. お見積書の作成・ご提示：加工内容・材料・数量・納期を反映したお見積書をメールまたはFaxでご提示します。
4. ご発注・正式受注：ご承認後、ご注文書（メール・Fax可）を受領して正式受注となります。
5. 材料手配・段取り：指定グレードのウルテム材料を手配し、CAMデータ作成・治具準備を行います。
6. 精密切削加工：3軸マシニングセンターで平面加工・外径加工・C面取り加工などを実施し、工程内検査も行います。
7. バリ取り・仕上げ：手作業でバリ取り・糸面取りを行い、エッジの安全性と外観品質を高めます。
8. 最終検査・梱包：寸法検査・外観検査を行い、ご要望に応じて検査成績書を添付して出荷準備します。
9. 納品・アフターフォロー：ご指定の方法で納品します。追加加工・類似部品・仕様変更などアフターフォローにも対応します。

まとめ

ウルテム（ULTEM、ポリエーテルイミド／PEI）は、耐熱性・難燃性・寸法安定性・電気絶縁性に優れたスーパーエンジニアリングプラスチックで、金属代替や高温環境の精密部品に最適な素材です。薄肉丸板（φ32×t1.5／φ55×t1.0）でも、適切な治具・切削条件・工程設計により反りを抑えた高精度加工が可能です。

当社では試作1個から小ロット生産まで、用途に合わせた最適な加工方法をご提案します。ウルテムでの部品化をご検討の方、他素材からの置き換えやコスト・性能バランスでお悩みの方は、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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