ポリカーボネート透明切削モデルはなぜ仕上げ工程まで含めて考える必要があるのか
ポリカーボネートを切削加工して透明試作モデルを製作する場合、形状を正確に削るだけでは十分な透明性は得られません。
切削直後の樹脂表面には、工具による微細な加工痕が残ります。この凹凸によって光が乱反射するため、本来透明なポリカーボネートであっても白く曇ったように見えます。透明モデルとして成立させるためには、この表面状態をどこまで整えられるかが重要になります。
そのため(株)アリスでは、透明切削モデルを「マシニング加工だけの仕事」とは考えていません。
3Dデータの作成、加工方向の検討、CAMによる工具経路、工具選定、切削条件、機械加工後の仕上げ、研磨、透明化までを連続した工程として考えます。
例えば可視化モデルの場合、外側が透明であっても、内部形状に深い工具目が残れば観察性が低下します。また、狭い溝や深いポケット、内側の曲面などは研磨工具が入りにくいため、完成後に磨くことだけを前提とすると透明化が難しくなります。
そこで加工段階から、できるだけ均一な切削面を作ることが重要になります。荒加工から仕上げ加工へ進む際の取り代、工具径、加工方向、送り条件などによって、後工程で必要となる仕上げ量が変わります。
さらに、薄肉部や細かな内部部品を持つ透明モデルでは、仕上げ時の変形や角部の形状変化にも注意が必要です。透明度だけを追求して研磨量を増やせば、設計形状から外れてしまう可能性があります。
つまり透明切削では、「寸法精度」と「透明性」を別々に考えるのではなく、両方を成立させる工程設計が必要です。
(株)アリスでは、ポリカーボネートをはじめとした透明樹脂の試作モデルについて、完成後にどこを見たいのか、どの程度の透明性が必要なのかを確認しながら、加工から透明化までの方法を検討しています。