高性能部品のための精密PEEK CNC加工

ポリエーテルエーテルケトン (PEEK) は、高性能熱可塑性プラスチックとして知られています。このエンジニアリングプラスチックは、航空宇宙、自動車、医療、電子機器などの業界で広く使用されています。CNC 加工は、コンピューターソフトウェアを使用して精密切削工具を制御する減算製造プロセスです。この技術により、複雑な形状や機能を高い精度と再現性で作成できます。このプロセスを PEEK に適用すると、比類のない精度と寸法安定性を備えた部品が生まれます。

PEEKを理解する: 選択すべき材料

PEEK は、高い引張強度と圧縮強度、優れた疲労耐性など、優れた機械的特性で知られています。極度の温度でもシームレスに動作し、-200°C から +260°C まで特性を維持します。耐薬品性も同様に優れており、酸や塩基から有機溶剤まで、さまざまな化学物質への暴露に耐えます。さらに、PEEK は吸湿性が低く、電気絶縁性に優れ、生体適合性があるため、さまざまな用途に使用できます。

PEEK材料特性

抗張力	衝撃強さ	引張係数	熱たわみ	詳細情報
14,000 PSI	1.55 フィートポンド/インチ	552,100	285-482°F	データシート

PEEKのCNC加工

CNC (コンピュータ数値制御) 加工は、コンピュータ制御のツールを使用して材料を成形する精密な製造プロセスです。PEEK の加工には、その独特の特性のため、専門的な知識と技術が必要です。

PEEKの加工技術

1.ミリング

PEEKは、以下の方法で効率的に加工することができます。 CNCフライス盤工具の完全性と精度を維持するために、高速度鋼 (HSS) または超硬工具の使用をお勧めします。過熱を防ぎ、高品質の仕上げと工具寿命の延長を確保するには、適切な冷却剤と送り速度が不可欠です。

2.回す

CNC旋盤 PEEK から円筒形の部品を作成するために使用されます。切削速度は、PEEK の熱特性に合わせて調整し、工具の摩耗を最小限に抑えながら正確な寸法を達成する必要があります。表面品質を維持するために、送り速度を注意深く監視することも重要です。

3. 鋸引き

PEEK を必要な形状やサイズに切断するには、鋸引きも効果的な方法です。材料を 120°C 程度に予熱しておくと、切断効率が向上します。適切なクリアランスとすくい角を持つ適切な鋸刃を使用すると、切断の品質が向上し、工具の摩耗が軽減されます。

4.掘削

PEEK の穴あけには、過熱を避けるために切削パラメータに注意する必要があります。炭素繊維強化 PEEK の場合は、120°C に予熱することをお勧めします。材料を損傷することなくきれいな穴を開けるには、適切なクリアランスとすくい角を備えた鋭いドリルビットの使用が不可欠です。

天然PEEKと炭素繊維強化PEEK

フライス加工と旋削加工

	ナチュラルPEEK	炭素繊維強化PEEK
予熱	予熱不要	予熱不要
クリアランス角（°）	5〜10	15〜30
すくい角（°）	10〜30	10〜15
切断速度（m/分）	50〜200	200〜300
送り速度（mm/回転）	0.1〜0.5	0.1〜0.5

ソーイング

	ナチュラルPEEK	炭素繊維強化PEEK
予熱	なし	120°Cに予熱します
クリアランス角（°）	15〜30	15〜30
すくい角（°）	0〜5	10〜15
切断速度（m/分）	500〜800	200〜300
ピッチ（mm）	3〜5	3〜5

訓練

	ナチュラルPEEK	炭素繊維強化PEEK
予熱	なし	120°Cに予熱します
クリアランス角（°）	5〜10	6
すくい角（°）	10〜30	5〜10
切断速度（m/分）	50〜200	80〜100
送り速度（mm/回転）	0.1〜0.3	0.1〜0.3

PEEK CNC加工の利点

PEEK (ポリエーテルエーテルケトン) の CNC 加工にはいくつかの明確な利点があり、さまざまな業界の高性能アプリケーションに最適です。主な利点は次のとおりです。

1. CNC 加工により、厳密な許容誤差と一貫した部品品質が保証され、正確な仕様が求められるアプリケーションにとって極めて重要になります。
2. 従来の製造方法では難しい複雑な形状やデザインを生産できます。
3. PEEK を正確に切断することで廃棄物を削減し、材料の利用率を最大化し、コストを削減します。
4. PEEK の優れた機械的特性と熱的特性により、厳しい環境に適した耐久性のある軽量コンポーネントが実現します。
5. CNC 加工は、小ロットでも大量生産でも簡単に拡張できるため、製造業者に柔軟性を提供します。
6. 特定のアプリケーション要件を満たすカスタマイズされた設計が可能になり、機能性とパフォーマンスが向上します。
7. 自動化されたプロセスにより生産時間が短縮され、プロジェクトのターンアラウンドが迅速化されます。
8. 高い表面仕上げと寸法精度を実現し、多くの場合、大規模な後加工作業の必要性を減らします。

PEEK CNC加工部品の用途

PEEK (ポリエーテルエーテルケトン) は、その優れた特性により、幅広い産業用途に適していることがますます認識されています。摩耗、熱、放射線に対する優れた耐性に加え、難燃性と有毒ガスの放出が最小限であることから、さまざまな分野の重要なコンポーネントに最適な選択肢となっています。

PEEKを利用する主な産業

1. 自動車: PEEK は、ベアリング、シール、スラスト ワッシャーなどのコンポーネントに使用され、ストレスや熱下での性能には耐久性と熱安定性が不可欠です。
2. 医療生体適合性があるため、外科用器具やインプラント機器に使用でき、医療用途における安全性と信頼性を確保します。
3. 電子PEEK は、その優れた電気特性と熱安定性を活かして、ケーブル絶縁材や半導体製造部品に使用されています。
4. 船舶: この素材は腐食や過酷な環境に対する耐性があるため、ポンプやバルブなどの海洋用途に適しています。
5. 核攻撃PEEK は放射線に耐え、構造的完全性を維持する能力を備えているため、信頼性が極めて重要な原子力用途で役立ちます。
6. 建設業: 建設機械のベアリングやシールなどの部品は、PEEK の耐摩耗性と長寿命の恩恵を受けています。
7. 輸送手段: 軽量かつ高性能な素材が求められる部品に使用されるPEEKは、さまざまな輸送用途の効率化に貢献します。
8. 鉱業ポンプやシールなどのコンポーネントは、過酷な条件や研磨材に耐えられるように設計されています。
9. 製造業: PEEK は高温用途で優れた性能を発揮するため、製造工程のツールや部品に最適です。
10. 薬剤: PEEK は耐薬品性に​​優れているため、強力な洗浄や滅菌プロセスに耐える必要がある機器にも使用できます。
11. エネルギーとパワー: PEEK 部品は、発電や石油・ガス部門など、高温や腐食環境への耐性が求められる用途で使用されます。
12. 航空宇宙産業: スラストワッシャー、シール、その他の重要な部品などのコンポーネントは、PEEK の軽量性と熱安定性の恩恵を受けます。

PEEKから機械加工された部品の例

• ベアリング
• スラストワッシャー
• シール
• ピストン部品
• 半導体部品
• パンプス
• コンプレッサープレートバルブ
• ケーブルの絶縁
• 超高真空部品
• ガスケット
• ガイシ
• バルブシート
• ウェアパッド
• ガイド
• スペーサ

PEEK加工方法の比較

CNC 加工は、高い精度と優れた機械的性能を提供します。さまざまな複雑な部品に適していますが、3D 印刷と比較すると、幾何学的な複雑さに制限がある場合があります。

3D印刷 は、特に生体適合性のある医療用インプラントにおいて、複雑で部分的に中空の形状を作成するのに最適です。ただし、現在のところ、従来の機械加工や成形方法に比べて材料の選択肢は少なくなっています。

射出成形 大量生産に効果的で、優れた機械的性能を発揮します。PEEK の融点が高く、多くの射出成形機の上限に達する可能性があるため、特殊な設備が必要です。

プロセス	ジオメトリの複雑さ	機械的性能	精度と再現性
CNC加工	良い	グッド	グッド
3D印刷	グッド	良い	良い
射出成形	グッド	グッド	グッド

処理方法を選択するときは、時間、予算、希望する最終製品の特性など、プロジェクトの特定の要件を考慮してください。用途のニーズに応じて、PEKK や Ultem などの他の高温プラスチックも実行可能な代替手段となる場合があります。

BOYIによる精密PEEK CNC加工

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