歯車に使用される主なプラスチック
エンジニアリングプラスチック
| エンプラ | ||
|---|---|---|
| 結晶性樹脂 | 非結晶性樹脂 | |
| POM | PA | PC |
| 自己潤滑性が高く、耐摩耗性や強度が高い。難燃性に難あり。 | 耐熱性、機械特性、耐薬品性に優れる。吸水による寸法変化に難あり。 | 耐衝撃性、寸法精度に優れる。耐薬品性や高温高湿が弱点。 |
| スーパーエンプラ | |||
|---|---|---|---|
| 結晶性樹脂 | 非結晶性樹脂 | ||
| PEEK | PPS | LCP | PAI |
| 機械特性、耐薬品性、特に耐熱性に優れる。非常に高価。 | 耐熱性、寸法安定性、耐薬品性に優れる。耐衝撃性に難あり。 | 耐熱性、薄肉流動性に優れる。成形性に難あり。 | 高温下でも優れた機械特性を保持。非常に高価。 |
プラスチック歯車にはある程度の強度、耐摩耗性、耐熱性、自己潤滑性などが必要なことから、「エンジニアリングプラスチック（エンプラ）」が選ばれます。150℃程度の耐熱性を有するものを「（汎用）エンプラ」、300℃近い雰囲気で使用可能なものは「スーパーエンプラ」と呼ばれます。さらに摩耗摩擦特性や耐クリープ性などに優れるとされる「結晶性樹脂」と耐衝撃性に優れるとされる「非結晶性樹脂」に分類されます。また、分子量や潤滑剤、強化材、添加物の有無によっても樹脂の性能は大きく変化します。
最適な樹脂選定とは？
樹脂選定はPOMの標準グレードから
射出成形によるプラスチック歯車の大部分がポリアセタール（POM）製です。非常に結晶化度が高く、疲労性能やクリープ特性が優れています。樹脂選定のスタートは成形性にも優れるポリアセタールの標準グレードから始めてみるのは如何でしょうか。耐熱性や強度、消音性、寸法精度、環境などを加味し、最適な樹脂が定まってきます。樹脂選定に悩まれたら是非ご相談下さい。
金属歯車の樹脂化
私たちの身の回りでは非常に多くのプラスチック歯車が使用されています。プラスチック材料の開発や製品の軽量化が急速に進み、今まで金属材料が主流だった歯車に対してもプラスチックへの代替が行われるようになりました。金属歯車の樹脂化のポイントについて説明します。
1. 樹脂化するメリット
金属歯車を樹脂化する大きなメリットとして、軽量化や複雑形状の一体加工が可能になることが挙げられます。その結果として、後加工の削減や素材の原価低減によるコストダウンも期待できます。その他にも、耐薬品性、防錆性、絶縁性の性能を付加することが可能です。
2. 金属に代わるプラスチックとは？
金属の代替として、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳがよく使用されます。ＰＡＩは、耐熱温度が２７５℃前後でも優れた機械特性を保持することが可能です。ＰＥＥＫは、強い剛性、耐衝撃性、耐薬品性に優れ、環境や食品衛生法の基準にも適用します。ＰＰＳは、耐疲労性や耐クリープ性に優れ、寸法安定性も期待できます。樹脂化の際は、使用環境等によりこれらの材料を基準に選択します。
3. 樹脂化による注意点
金属歯車の樹脂化では精度への注意が必要です。金属歯車の精度で樹脂化を進めることがあると思いますが、樹脂の場合は金属歯車と同じ精度での対応が難しい場合があります。また、成形時の収縮による変形なども考慮する必要があるため、試作を行うこともおすすめしています。
金属⇨樹脂化の依頼に最適な企業とは？
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歯車製造会社が安心！
ギヤプラスを運営する株式会社チバダイスは金属歯車とプラスチック歯車の生産・開発に特化。各材料の性能・加工方法を熟知しており、設計段階から試作・金型・量産・性能試験まで安心してご相談頂けます。
