樹脂は車部品や電子機器、医療機器、日用品までさまざまな製品に使用されている材料です。樹脂の加工は金属や木材など他の材料と比べると、一部特殊なテクニックが必要です。今回の記事では、樹脂の加工法の一つである「樹脂の切削加工」について解説します。

樹脂切削加工とは

樹脂切削加工とは、プラスチックなどの樹脂材料を工具や刃物を用いて機械で切断したり削ったりする加工方法のことです。

切削加工は一般的には金属を加工する方法として知られていますが、樹脂の加工にも用いられることがあります。

樹脂は熱による影響を受けやすく、加熱すると膨張し冷却すると縮みやすいといった特性があるため、加工時の摩擦による熱で形状が変化してしまう場合もあります。そのため、樹脂の切削加工は、切削加工の中でも難易度が高い加工となります。樹脂の切削加工を行う際は、樹脂素材の特性を正確に理解し、適切な工具の選択や速度、冷却方法を考慮することが重要です。

樹脂切削加工の特徴

複雑な形状も高精度で加工可能

樹脂の切削加工では射出成形や3Ｄプリンタなど他の加工法に比べ、はるかに高精度で加工できます。

成形品の追加工にも対応できる

既に完成した製品に対して、穴あけ加工や溶接加工といった追加工も可能です。設計変更や寸法確認後の修正なども、型がないので容易に行えます。

短納期・低コストで製作できる

射出成形など他の加工法と比べると、金型が必要ないため製作期間とコストが抑えられます。ただし、形状によっては切り屑が大量に発生し材料費が余計にかかったり、複雑な形状を切削する際は加工に時間がかかったりすることもあります。また、大量生産には向きません。

樹脂切削加工の作業手順

続いて樹脂切削加工の作業工程について解説します。

①　製作方法の検討、モデリング

試作品や製作したい樹脂加工物のデータをもとに製作方法を検討します。

製作に関する要件が定まっていない場合は、モデリングを行います。刃物の動き、分割箇所等の加工方法も検討します。

②　材料の用意

製作する加工物のサイズに応じた材料を用意します。

③　マシニングセンタの加工準備

マシニングセンタに材料をセットし、刃物（エンドミル）の設定や位置決めなどの加工準備を行います。

④　加工

③でセッティングしたプログラムをもとに、マシニングセンタや5軸加工機（5軸マシニングセンタ）で加工を行います。円形の形状の場合は旋盤なども使用します。

加工中に刃物（エンドミル）の摩耗・破損・部品の欠けやビビリなどが発生していない事を確認しながら進めていきます。

⑤　仕上げ

加工後、バリ取り・ブラスト仕上げやアクリル板の重合接着等さまざまな仕上げ処理を行います。

⑥　検査・検品

出来上がった製品の寸法・形状などを確認し、基準をクリアしているか、検査検品を行います。

樹脂の切削加工は、複雑な形状の部品を効率よく製作することが出来ますが、適切な知識とテクニックが必要となります。樹脂の特性を正しく理解し、適切な工具と切削速度を選択し加工することが重要です。

弊社での製品事例

本記事で解説した樹脂加工について、弊社で加工した製品を紹介します。

PEEK　高機能樹脂　スーパーエンプラ　切削加工

スペック・仕様

材質	樹脂(PEEK)
ロット	30ヶ/ロット
大きさ	φ12×35L
公差レベル	一般公差
納期目安	約2～3週間
金額	1万円未満
製品用途・業界	産業機器

本製品は油田掘削に使用されるカラーです。

本製品に使用されている樹脂は、スーパーエンプラ（スーパーエンジニアリングプラスチックの略称）の代表格であるPEEK(ポリエーテルエーテルケトン樹脂)です。高価ですが、耐熱性、機械的強度、耐薬品性など優れた熱可塑性高機能プラスチックで、金属部品の代用としても使用することも可能です。弊社では、樹脂製品の加工実績も多くあり、このような高機能樹脂も切削加工致します。

また、本件は金属製品も纏めて加工依頼があった案件となっております。弊社では金属だけでなく樹脂全般の切削加工も対応しているため、まとめ発注が可能となります。高機能樹脂、スーパーエンプラ＋切削加工では、単品～中ロットまで対応しております。

樹脂加工　MCナイロン　治具　ガイド

スペック・仕様

材質	MCナイロン
ロット	2ヶ/ロット
大きさ	10×10×200
公差レベル	一般公差
納期目安	1週間
金額	1万円以上10万円未満
製品用途・業界	エネルギー(発電機、タービン、原子力)

本製品は組立用の治具として使用されるガイドです。
短納期の案件で、1週間で納品しました。弊社では短納期での対応も可能となっております。

その他にも製品事例を掲載しておりますので以下のサイトもぜひご覧ください。＞＞＞樹脂加工の製品事例についてはこちら

以上、樹脂切削加工とは、その特徴や作業手順、弊社での事例についてもご紹介いたしました。

加工の相談窓口を運営している株式会社今橋製作所では、本記事で解説しました樹脂の切削加工の製作実績が多数ございます。長年培ってきたノウハウを生かし、高精度な樹脂切削加工を行っております。また、技術相談も承りますので、ぜひ一度お気軽にお問合せ下さい。