装置の点検窓、保護カバー、透明扉、操作パネルのカバーなど、「中が見えるのに割れにくい透明材」が必要な場面は多いものです。ここで候補に上がりやすいのがポリカーボネート（PC）。一方で、現場では「穴の周りからクラックが走った」「ネジ締結後に白くなった」「洗浄したらヒビが入った」といったトラブルも起こりがちです。

本記事ではまず、PCの基本と“なぜ割れにくいのか／なぜ割れるのか”の全体像を、設計・品質・試作の目線で整理します。

ポリカーボネート（PC）とは

ポリカーボネート（PC）は、エンジニアリングプラスチック（機械特性や耐熱性に優れた樹脂）の代表格です。透明樹脂の中では「強度寄り」の材料で、ガラスのように割れやすい透明材の弱点を、樹脂のしなやかさで補えるのが特徴です。

透明樹脂の中での立ち位置

透明材料といっても、重視するポイントで最適解は変わります。

• 透明性・光学性を最優先：アクリル（PMMA）が強い
• 割れにくさ（耐衝撃）を最優先：PCが強い
• 成形しやすさ・コスト・用途バランス：PET系が候補になることも

つまりPCは、「透明＋耐衝撃」を軸に考えるときの第一候補になりやすい材料です。

供給形態と試作での使われ方

試作・小ロットでは、板材（シート）からの切削加工が多く、次いで丸棒・角棒、場合によっては真空成形用シートが使われます。量産では射出成形が一般的ですが、試作段階から“割れにくさ”を作り込むには、板材加工でも成形でも共通する考え方（応力の扱い）が重要です。

PCが「割れにくい透明材」と言われる理由

衝撃に強い＝割れにくい、の意味

PCは衝撃が加わったとき、力を一点で受けずに材料全体で分散しやすい性質があります。ガラスや一部の透明樹脂のように「パキッ」と破断しにくく、たわみながらエネルギーを吸収できるため、落下・ぶつかり・接触のある装置カバーで採用されやすいのです。

ただし「割れない」ではない

“耐衝撃”は万能ではありません。次の条件が重なると、PCでもクラック（ひび割れ）や白化が起きます。

• 角や穴など、形状的に応力が集中する
• ネジ締結や圧入で、材料内部に引張応力が残る
• 切削や曲げで、加工由来の残留応力が入る
• アルコール等の薬品が触れ、応力割れが進む

この「応力＋薬品＋形状」の重なりが、品質トラブルの典型パターンです。

PCの主な特徴（強み）

耐衝撃性

透明材の中で、割れにくさを重視するならPCは非常に有力です。保護カバー、点検窓、治具の当て板など、ぶつかりが避けられない用途に向きます。

耐熱性と寸法安定

PCは、一般的な汎用樹脂より高温域で形状を保ちやすく、装置内部の温度上昇があるケースでも選びやすい材料です。透明材で「熱がかかる」「熱変形で干渉したくない」ときに検討価値があります。

難燃など“要求に合わせたグレード”を選べる

装置・電装周りでは難燃性や規格対応が求められることがあります。PCは用途に応じたグレード展開が多く、要求仕様に合わせて材料選定しやすいのも強みです（ただし同じPCでも性能は一定ではありません）。

PCの弱点（設計・加工で事故につながる点）

傷つきやすさ（外観の管理が必要）

PCは表面硬度の観点で、傷が目立ちやすい傾向があります。透明部品は細かな擦り傷でも“曇り”として見えるため、保護フィルムの扱い、仕上げ条件、搬送・梱包まで含めた管理が欠かせません。

応力割れ（ケミカルクラック）が起こり得る

PCの代表的な注意点が、応力割れです。材料に引張応力が残っている状態で、特定の薬品（洗浄剤・溶剤・接着剤・潤滑剤など）が触れると、微細なクラックが進展しやすくなります。見た目は小さなヒビでも、時間経過で一気に広がることがあるため、品質部門が特に警戒すべきポイントです。

紫外線で黄変しやすい場合がある

屋外や強い照明下で使うと、黄ばみや劣化が問題になることがあります。用途によっては耐候グレードや表面処理、別材料の検討が必要です。

透明材の比較：PCはいつ効く？（早見表）

材料	得意なこと	代表用途	つまずきやすい点
PC（ポリカーボネート）	割れにくい透明カバー	点検窓、保護カバー、透明扉	応力割れ、傷、黄変（条件次第）
アクリル（PMMA）	透明度・外観重視	表示窓、カバー、サイン	衝撃で割れやすい、欠けやすい
PET系（例：PETG等）	加工・成形のしやすさ	簡易カバー、ケース	温度・薬品条件で適否が分かれる

PCは「ぶつかる」「落ちる」「割れると危険」など“衝撃リスク”がある透明部位で力を発揮します。一方で、穴周り・締結・薬品が絡む設計は、PCの弱点を踏みやすい領域です。

PCが向く用途・要注意な条件

PCが向くケース（設計者の判断軸）

次のような条件がある場合、PCは「候補に入れないと損をする」材料です。

• 透明部品だが、作業者が触る・当たる・工具が接触する可能性がある
• 破損時に飛散や欠けが問題になる（安全上“割れにくさ”が欲しい）
• 温度が上がる筐体内で、透明窓の変形やたわみを抑えたい
• 部品点数が多く、クリアランスが厳しい（寸法のクセを読みやすい材料が良い）

要注意な条件（仕様が決まる前に潰す）

一方で、次の条件があるときは「PCを使う＝設計と加工条件をセットで管理する」前提になります。

• アルコール清拭や溶剤洗浄が日常運用に入る
• ネジ締結が多い、締結トルクのばらつきが出やすい
• 角穴・切り欠き・細いリブなど、応力集中形状が避けられない
• 透明外観を最優先で、擦り傷や曇りが許容されない

ここで重要なのは、PCが悪いのではなく「PCの弱点が表に出る条件を、最初に把握しておく」ことです。試作段階で運用環境（洗浄剤、温湿度、締結条件）を決め打ちできるほど、後工程の手戻りは減ります。

「白化」は危険信号として扱う

PCを曲げたり締め付けたりしたときに、角や穴の周りが白っぽく見えることがあります。これは材料が局所的に強く変形しているサインで、内部に応力が溜まっている可能性があります。白化そのものが即破損ではなくても、その状態で薬品が触れたり、温度変化・振動が加わったりすると、クラックの起点になりやすい点に注意が必要です。

試作前に共有したい「3つの前提」

PCは条件次第で結果が大きく変わるため、試作を依頼する前に次の3点を関係者で揃えておくと失敗が減ります。

• どんな締結をするか（タッピングか、インサートか、ボルト＋ナットか）
• 何が触れるか（清掃・消毒・潤滑・接着など、現場の薬品）
• どこまで外観を求めるか（透明度、傷、切断面の見え方）

この前提が決まれば、設計のR付けや面取り、加工条件、必要なら応力除去まで、打ち手を選びやすくなります。

次のパートでは、装置/筐体で事故が多い「穴あけ・締結・曲げ」と、品質で潰したい「応力割れ」の原因を、具体的な設計ルールと加工のコツに落とし込みます。

設計で効く注意点：穴周り・締結・Rでクラックを減らす

PCのトラブルは、材料そのものより「応力が集まる設計」と「応力を増やす加工」が重なって起きます。まずは図面の段階で、割れの起点を作らないことが最短ルートです。透明部品は一度クラックが入ると“見た目”でも不合格になりやすいため、後戻りしないための設計ルールを先に決めておきます。

角・切り欠きは“Rが命”

透明部品で多いのが、角穴・角窓・コの字形状。ここは応力が一点に集まり、微小な傷でもクラックの起点になります。

• 直角コーナーは避け、可能な限りRを付ける
• “見た目の角”が必要でも、内側のコーナーだけはRを残す
• 肉厚が急に変わる段差は、テーパーやRでつなぐ
• 角穴をどうしても作るなら、加工方法（工具径）に合わせてRを設計に取り込む

Rは「気休め」ではなく、割れの発生確率を下げる実務的な手当です。

穴周りで割れる典型パターン

穴の近くは、締結力・加工傷・残留応力が重なって危険になりやすい領域です。

• 穴のエッジに面取り（C）を入れ、欠け・微小クラックを残さない
• 穴から外形端までの距離が短い設計は避ける（割れが外へ走りやすい）
• 皿もみ・ザグリは急な形状変化になりやすいので、寸法と加工方法をセットで検討する
• 穴位置がシビアな場合ほど、組立時にこじりが出ない公差設計（逃げ）を優先する

「穴の寸法」だけでなく、「穴の周囲形状（面取り・R・座面）」まで図面で指定すると、試作段階から安定します。

締結は“押し付け”より“支える”発想へ

PCは締め付けで割れない材料と思われがちですが、透明材は外観上の微小クラックが致命傷になります。座金や座面設計で、面で受けることが重要です。

締結方式	ありがちな不具合	設計・試作でのコツ
タッピング（樹脂ねじ）	締め過ぎで白化・クラック	下穴径とねじ種類を合わせ、トルク管理。繰返し分解があるなら避ける
ボルト＋ナット	座面周りの割れ、局所圧痕	大径座金で面圧を下げる。角座面は避け、面取り・Rを入れる
金属インサート	熱/圧入条件でクラック	インサート方式（熱圧入等）を前提に肉厚と逃げを確保。局所過熱を避ける
クリップ・ヒンジ	繰返しで亀裂が進展	角を作らずR連続に。応力が集中する根元は厚みとRで逃がす

締結に関しては「材料選定」より「締結設計」が支配的です。締付トルクの上限を決め、作業標準に落とすところまでが品質対策になります。ゴムパッキンや樹脂ワッシャを併用して“面圧をならす”だけでも、白化や割れの発生確率が下がることがあります。

ボス・リブは“急に厚くしない”

筐体窓の裏側にボスやリブを立てると、肉厚差が大きくなり、そこが応力の溜まり場になります。

• ボス根元はRでつなぎ、急な段差を作らない
• リブは“薄く長く”を基本にし、根元の角を避ける
• 透明窓の周囲は、締結点だけで引っ張らないようにフレームで支える

設計レビューでは「角」「穴」「肉厚差」「締結点」の4点を見直すだけでも、事故の多くを先に潰せます。

加工の注意点：切削・穴あけ・曲げで残留応力を増やさない

切削加工：溶け・白化・ビビりを避ける

PCは切削熱がこもると、溶けや曇り、仕上げムラにつながります。

• 切れ味の良い刃物を使い、摩擦熱を増やさない
• 切粉の排出を邪魔しない刃形・逃げを選ぶ
• 仕上げ面は“削り過ぎ”より“熱を入れない”ことを優先する
• 透明外観が重要なら、加工面の向き（見える面／隠れる面）を図面段階で整理する

透明部品は面粗さだけでなく、微小な溶けや引きずり痕も外観に出ます。保護フィルムの剥がしタイミング、搬送時の擦れ対策まで含め、加工～検査～梱包を一連で設計するのがコツです。

穴あけ：ドリル条件と“最後の一手”が差を作る

穴加工は、割れを生む要因が多い工程です。

• 逃げのない状態で貫通させない（裏当て材で欠けを抑える）
• いきなり狙い径にせず、段階的に下穴→仕上げの順で応力を減らす
• 面取りでエッジの欠けを消し、応力集中を減らす
• 刃物が摩耗していると、削るのではなく“押し潰す”状態になりやすい

「穴の周りだけ割れる」場合は、刃物の摩耗・回転数過多・切粉詰まりを疑うと切り分けが早くなります。

曲げ加工：シャープに曲げない、無理に曲げない

薄板の冷間曲げは可能でも、曲げRが小さいと白化や微小クラックが残りやすくなります。厚板や外観重視なら、加熱ライン曲げなどの方法を検討します。曲げ後に薬品が触れる運用なら、応力除去（焼なまし）を視野に入れると事故を減らせます。

焼なまし（応力除去）：割れの“芽”を減らす手段

切削・穴あけ・曲げで入った残留応力は、時間差でクラックにつながることがあります。焼なましはその残留応力を下げる代表的な方法です。条件は板厚や形状で変わるため、材料メーカーの推奨条件に従い、寸法変化の影響も含めて試作で見極めるのが安全です。

応力割れ（ケミカルクラック）を“原因分解”する

応力割れは、次の掛け算で起こることが多い現象です。

• 残留応力（加工・締結・曲げ）
• 外力（振動、押し付け、温度伸縮）
• 薬品（洗浄剤、溶剤、接着剤、油分）

触れやすいもの	リスク傾向	先に決めておく対策
アルコール清拭	条件次第でクラック助長	締結部・曲げ部に触れない運用、代替クリーナーの検討、事前テスト
溶剤系洗浄	高リスクになりやすい	PC使用を避けるか、洗浄工程を変更。どうしても必要ならサンプル評価必須
接着剤・プライマー	相性差が大きい	まず機械固定を優先。接着するなら小片で割れ/白化の確認
潤滑油・離型剤	成分で差が出る	付着箇所を限定し、拭取り条件と評価をセットにする

品質担当としては、「いつ」「どこから」「何をした後に」割れたかを記録し、締結トルク・洗浄剤・温湿度・保管期間を紐づけるだけでも再発防止が進みます。特に、発生箇所が“穴の端”や“曲げの内側”に偏る場合は、残留応力が主因になっている可能性が高いです。

また、クリーナーだけでなく、保護フィルムの糊・シール材・両面テープの成分でも割れが進む場合があります。運用で触れるものは“全部”を対象に、同条件で簡易評価しておくと安心です。

原因切り分けで役立つ質問例は次の通りです。

• 割れは組立直後か、数日～数週間後か
• 割れた部位に清拭・洗浄・接着の工程があるか
• 同じ図面でも、締結トルクや作業者でばらつきがあるか
• クラック起点に欠け・工具傷・レーザー切断面がないか

次のパートでは、試作でやっておきたい評価項目（締結・薬品・温湿度・外観）と、外注時に図面へ落とすべき指定ポイントを、実務のチェックリストとしてまとめます。

試作でやっておきたい評価項目：割れを「起こして」「潰す」

PCは、条件が揃うと“時間差”でクラックが出ることがあります。試作では「割れないこと」を祈るより、割れの起点になりそうな条件を意図的に当て、早い段階で原因を潰す方が安全です。設計・品質・試作担当で共有しやすい評価項目をまとめます。

評価項目	目的	例：やり方	見るべきポイント
締結（トルク）	締め過ぎ/ばらつきで割れないか確認	トルク上限を決め、段階締めで外観を観察	白化の有無、穴端の微小ヒビ、座面の圧痕
清拭・洗浄	応力割れの相性確認	現場で使うクリーナーで拭取り→一定時間放置	数時間～数日後のクラック、曇り、白化
温湿度・時間経過	遅れ割れの再現	高温多湿や温度サイクル後に外観確認	目視で見える筋、コーナーの割れ進展
外観・傷	透明品質の合否合わせ	照明条件を決め、評価者間で基準を統一	擦り傷、切断面の曇り、打痕、ムラ

特に締結評価では、締付トルクだけでなく「座金径」「座面の面取り」「ゴム材の介在」など、周辺条件を変えながら最適点を探すのが実務的です。品質視点では“割れた/割れない”の二択ではなく、白化や微小クラックを前兆として扱うと、量産立ち上げでの事故を減らせます。

外注・社内連携で失敗しないための指示ポイント

PCは同じ図面でも、加工方法や扱いで結果が変わります。試作依頼時に「図面へ入れる指示」と「口頭で補足する情報」を分けて整理しておくと、手戻りが減ります。

図面に入れると効く指定（割れと外観を減らす）

指定したい項目	記載例（考え方）	狙い
面取り・R	穴口C、内コーナーR、エッジR	欠け・応力集中の低減
仕上げ面の優先順位	「この面は外観面」など	透明外観の安定
締結周りの座面	座面径、座金使用前提、皿形状の制限	面圧低減、白化抑制
公差の考え方	こじりが出ない逃げを確保	組立応力の低減
保護フィルム扱い	フィルム残し/剥がし指定	擦り傷の抑制

口頭・仕様書で伝えるべき情報（応力割れ対策に直結）

• 現場で触れるもの：アルコール、洗浄剤、油分、シール材、両面テープなど
• 使用温度・雰囲気：筐体内温度、結露の可能性、屋外/UVの有無
• 締結条件：締付トルク目標、分解頻度、座金やゴムの使用有無
• 許容できる外観：微小傷の許容、切断面の見え方、透明度の優先度

この4点が分かるだけで、加工条件や必要な応力除去の要否を判断しやすくなります。

よくある質問：レーザー加工・接着・外観トラブル

レーザー加工はできる？

結論としては「できる場合もあるが、透明部品の品質要求が高いほど注意が必要」です。レーザーは熱で切るため、切断面に熱影響が残りやすく、微小クラックの起点になったり、切断面が白っぽく見えたりすることがあります。外観面・締結部近傍・後から薬品が触れる部位は、切削や別工法を優先し、レーザーは“使う場所を選ぶ”のが現実的です。

接着はできる？

PCは接着剤の種類によって白化や応力割れが起きることがあるため、まずは機械固定（ねじ、クリップ、枠で支える）を優先するのが安全です。どうしても接着が必要な場合は、実部品と同じ加工条件・締結条件で小片テストを行い、「直後だけでなく数日後もクラックが出ないか」を確認してから進めると、後戻りを減らせます。

透明外観を安定させるコツは？

透明部品は、加工面そのものより“扱い”で傷が入ることが多いです。保護フィルムの残し方、作業台の清掃、梱包材、検査照明など、工程全体でルールを決めておくと、外観不良が激減します。

症状	主な原因候補	まず試す対策
穴の端からクラック	面取り不足、ドリル摩耗、締結こじり	穴口C追加、裏当て、下穴→仕上げ、逃げ公差見直し
締結後に白化	面圧過大、座面角、締付過多	大径座金、座面R/C、トルク上限設定、ゴム介在
清拭後にヒビ	応力＋薬品の相性	クリーナー変更、触れる位置を限定、応力除去の検討
角穴のクラック	内コーナーが鋭い、加工傷	内R追加、工具径に合わせた設計、傷の残らない加工条件

まとめ

ポリカーボネート（PC）は、透明材の中でも耐衝撃性に優れ、装置の点検窓・保護カバー・透明扉など「割れにくい透明部品」が必要な場面で頼れる材料です。
一方で現場トラブルの多くは、材料の欠点というより 「応力（締結・曲げ・加工由来の残留応力）」×「形状（角・穴・肉厚差）」×「薬品（アルコール清拭、洗浄剤、接着剤など）」 が重なって起きる“設計・加工・運用の合わせ技”です。だからこそ、対策の要点は次の3つに集約されます。

• 設計：R・面取り・座面で応力集中を作らない／締結は“面で受ける”前提で考える
• 加工：切削熱・穴あけ条件・曲げRを管理し、残留応力を増やさない（必要なら焼なましも検討）
• 試作評価：締結トルク×薬品×温湿度（時間差）をセットで評価し、割れの芽を早期に潰す

もし「穴周りのクラックが怖い」「締結後に白化する」「清拭・洗浄が避けられない」「透明外観の基準が厳しい」といった条件があるなら、図面が固まる前の段階で“設計と加工条件をセット”で決めておくことが、手戻り削減の最短ルートです。

株式会社アリスでは、PC（ポリカーボネート）の透明部品について、試作・小ロットの切削加工を中心に、用途と運用条件を踏まえた割れにくい形状・加工条件の考え方まで含めてご相談いただけます。ご依頼時は、以下が分かると提案と立ち上げが一気に早くなります。

• 締結方法（タッピング／ボルトナット／インサート など）
• 触れるもの（アルコール、洗浄剤、油、テープ、接着剤 など）
• 外観要求（透明度・傷の許容・見える面の指定）
• 使用環境（温度、結露、UVの有無、振動）

「PCでいけるか判断したい」「割れ・白化を前提に試作で潰したい」といった段階でも構いません。図面（PDF/STEP）と使用条件を添えて、株式会社アリスまでお気軽にご相談ください。透明部品の“後から割れる”リスクを、試作段階で現実的に減らしていきましょう。