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2026.06.17

第26回【実例】PEEKの超薄肉切削。他社が諦めた「たわみ」と「ビビリ」を抑え込んだ技術

 こんにちは、会津ゴムです。

「形状が薄すぎて、刃物を当てると材料が割れてしまう」 「削る時の熱でどうしても反(そ)りが出てしまい、要求公差に収まらない」

そう他社様で断られ、最終的に弊社へ持ち込まれた案件がありました。 素材はスーパーエンプラの代表格である「PEEK(ピーク)」。形状は、外径に対して肉厚がわずか0.5mmという、非常にデリケートな薄肉の筒状パーツ(円筒部品)でした。

なぜこの加工がそれほど難しいのか、そして私たちはどのような技術的アプローチでクリアしたのかを解説します。

技術的課題:樹脂の天敵「ビビリ」と「切削熱」

他社様がギブアップしてしまった理由は、大きく分けて2つありました。

  1. ワーク(材料)の「ビビリ」による破断 肉厚0.5mmともなると、刃物が回転しながら当たった瞬間に、材料自体が風に棚引くように激しく振動(ビビリ)します。この振動によって寸法が狂うだけでなく、最悪の場合は素材が耐えきれずにバリバリと割れてしまいます。

  2. 切削熱による「熱変形」 PEEKは耐熱性が高い素材ですが、プラスチックである以上、金属に比べて熱による膨張・収縮の割合(熱膨張係数)が大きいです。削る際の摩擦熱をうまく逃がさないと、加工後に冷えた時点で製品がグニャリと歪んでしまいます。

弊社の解決策:治具の工夫と切削条件の最適化

私たちは、この難題を「機械の性能」だけに頼るのではなく、以下の技術的ノウハウによって限界を突破しました。

① 専用の「内径保持治具」を設計

ワークが刃物の圧力で逃げたり振動したりしないよう、筒の内側から完璧にバックアップして固定する、専用のアルミ製治具を製作しました。材料が1ミクロンも「たわまない」強固な保持環境を作ることが、この加工の絶対条件でした。

② 切削条件(プログラム)の緻密な計算

刃物には、樹脂専用に刃先を極限まで研ぎ澄ました超硬エンドミルを選定。 一度に深く削るのではなく、1回あたりの切り込み量をコンマ数ミリ単位に抑え、熱を発生させない「超高速回転・微細送り」の切削プログラムを組みました。

さらに、一気に完成形まで削るのではなく、一度「粗削り」をして材料の内部に溜まった歪み(残留応力)を解放させてから、最終の「仕上げ削り」を行うという、手間を惜しまない二段階の工程を踏みました。

結果:肉厚0.5mm、寸法公差±0.02mmをクリア

このアプローチにより、削り出しによる肉厚0.5mm、そして寸法公差±0.02mmという、金属加工並みの極限の精度を、1つの不良も出すことなく全数納品することができました。

お客様からも「まさか切削でここまで綺麗に薄肉が出せるとは思わなかった」と、技術力を高く評価していただけました。

まとめ:難削材の微細加工こそ、私たちの腕の見せ所です

スーパーエンプラの微細加工や難加工は、単に高価な工作機械を導入すれば削れるというものではありません。 素材の特性を見極め、それを支えるための「治具」を自ら考案し、最適な「切削条件」を導き出す知恵があって初めて形になります。

「図面の形状が複雑すぎる」「他社で無理だと言われた」 そんな案件こそ、ぜひ弊社の技術力をお試しください。解決へのプロセスをご提案いたします。

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