POM(ジュラコン)の精密切削加工。寸法精度と摺動性を活かす機械部品。
工業用プラスチック樹脂の中でも、機械部品や精密部品に広く使用されている材料の一つがPOMです。
POMはポリアセタール樹脂とも呼ばれ、機械的強度や耐摩耗性、摺動性、寸法安定性などのバランスに特徴があります。
また、「ジュラコン」はPOMの代表的な商標として知られています。
POMにはホモポリマーやコポリマーなどの種類があり、具体的な材料グレードによって特性が異なります。
(株)アリスでは、POMをはじめとする各種エンジニアリングプラスチックの精密切削加工に取り組んでいます。
研究開発用の試作品から、治具、機械部品、設備部品まで、さまざまな用途に対応する材料です。
POMが精密機械部品に選ばれる理由
POMは、比較的高い剛性や強度を持ち、摩擦や摩耗に関わる特性にも優れた樹脂です。
そのため、歯車、軸受部品、ガイド、ローラー、機構部品などに使用されています。
また、MCナイロンと比較すると、一般に吸水率が低いという特徴があります。
そのため、湿度による寸法変化を抑えたい用途では、材料選定の候補になることがあります。
ただし、POMであっても温度による膨張や加工時の変形がなくなるわけではありません。
寸法精度が要求される部品では、材料特性と使用環境を合わせて検討する必要があります。
POMの切削加工で大切なこと
POMは切削加工に適した材料として知られています。
しかし、精密な形状を安定して製作するためには、適切な加工条件が必要です。
例えば、加工中に発生する熱や切削抵抗は、寸法精度や表面状態に影響することがあります。
また、切削工具の状態が適切でなければ、バリや加工面の不良が生じる場合があります。
特に、細かな溝や小径穴、薄肉形状などでは、加工方法を慎重に検討する必要があります。
部品を固定する力が強すぎると、加工中に変形する可能性があります。
固定した状態では寸法が合っていても、取り外したあとに寸法が変化する場合もあります。
そのため、材料の固定方法と加工工程を組み合わせて考えることが大切です。
精度と機能の両方を考える
POM製部品では、寸法精度だけでなく、実際の動作に関わる条件が重要になることがあります。
例えば、軸と組み合わせて使用する部品では、嵌め合いの状態が機能に影響します。
スライドする部品では、摩擦や摩耗、相手材との組み合わせが関係します。
歯車では、形状精度だけでなく、荷重や回転速度、使用温度などの条件も重要になります。
そのため、POMを使用する場合には、何のためにその部品が必要なのかを理解することが大切です。
お客様からいただいた図面に基づいて加工することは基本ですが、用途を知ることで、製作時に注意すべき部分が見えてくる場合があります。
試作品から設備の交換部品まで
POMは、板材や丸棒材などから切削加工によって部品を製作できるため、一個からの試作や少量多品種の製作にも適しています。
また、生産設備に組み込まれている樹脂部品の再製作にも利用されることがあります。
既存の部品が摩耗していたり、図面が残っていなかったりする場合には、現物の測定から製作方法を検討することも考えられます。
ただし、相手部品との関係や使用条件を確認せず、現物をそのまま複製すればよいとは限りません。
材料の種類や必要な精度などを整理しながら、適切な製作方法を選ぶことが重要です。
(株)アリスでは、CAD/CAMやCNC工作機械を活用し、POM製の精密部品や治具、設備部品などの切削加工に取り組んでいます。
POMの特性を活かすものづくり
同じPOMでも、製作する部品によって必要な条件は異なります。
摺動性を重視する部品もあれば、寸法精度や機械的な強度が求められる部品もあります。
また、用途によっては、ほかの樹脂材料との比較が必要になる場合もあります。
MCナイロン、PEEK、PPSなど、工業用樹脂にはそれぞれ異なる特徴があります。
重要なのは、材料の優劣を単純に決めることではなく、使用目的に合った材料と加工方法を選ぶことです。
POMの精密切削加工では、加工しやすさだけでなく、完成後の部品がどのように機能するかまで考えることが大切です。
(株)アリスは、材料の特徴を理解しながら、精密加工を通じてお客様のものづくりを支えています。