エンジニアリングプラスチックの寸法安定性

寸法安定性とは、材料がそのライフサイクルを通じて、適合性、形状、機能特性を維持できるかの指標。

エンジニアリングプラスチックは、部品のマシニング加工から過酷な動作環境まで、様々な極限条件に曝されます。このような条件は、材料および部品全体がそのライフサイクルを通じてどの程度機能を維持できるかに影響します。寸法安定性に欠ける場合に最も大きい影響を受ける材料特性は、完成部品の寸法です。これは、過度の湿気や極端な温度環境において、材料が膨張または収縮することがあるためです。

特に厳しい動作環境にさらされない部品であっても、許容範囲が極めて厳しい精密部品のマシニング加工を行う場合、材料に高レベルの機械的応力がかかるため、材料の寸法安定性を考慮することが重要になります。

部品のライフサイクルを通じて性能を確保し、安全に動作させるために、プラスチック材料の寸法安定性は、材料選定時と部品設計時に考慮する必要がある主要な性能特性の1つです。三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズは、様々な寸法安定性のニーズに対応するエンジニアリングポリマーの包括的なポートフォリオをご提供します。

使用する材料の寸法安定性を考慮する必要があるエンジニアリング用途は多数あります。シーリング部材は、寸法安定性の高い材料を必要とする部品の一例です。これは、シールの寸法が変化すると漏れが発生する可能性があるためです。スチーム、化学薬品、高温の液体を使用して定期的にクリーニングを行う部品の材料を選定する際にも、寸法安定性を考慮する必要があります。

部品の最終的な用途だけでなく、材料の寸法安定性はマシニング加工や、達成できる最終的な許容範囲にも影響を与えます。寸法安定性が低いプラスチックの場合、マシニング加工中の熱の蓄積や基になる形状の内部応力が原因で、許容範囲が厳しく、正確な寸法を必要とする部品の安定した加工が困難になることがあります。高度な加工技術と最先端のマシニング加工技術を、優れた寸法安定性を示すポリマーと併用することで、電気コネクタやテストソケットといった、小型で許容範囲の厳しい精密部品の加工が可能になります。

一般に、金属の方がプラスチックよりも寸法安定性に優れていますが、多くのエンジニアリングプラスチックも優れた寸法安定性を示します。さらに、多くの用途でいくつかの点によりプラスチックの方が金属よりも明らかに優れています。

弊社の寸法安定性の高い熱可塑性プラスチックは、金属部品と同等の性能を持ちながら、金属部品では得られないその他の重大なメリットも提供します。このようなメリットには、次のものがあります。

• 原材料コストの低さ
• 完成部品の軽量さ
• 特定の電気特性
• 化学腐食への耐性
• 摩擦およびかみ合い動作の向上

さらに高い寸法安定性が必要な用途では、熱可塑性樹脂をガラス繊維などの充填剤で強化できます。強化ポリマーグレードは通常、未充填グレードに比べて高い熱寸法安定性を示すほか、機械的、化学的、誘電特性も高くなります。