ブロック切削時の注意点

「IMPブロック」はお客様のご指定グレードをブロック化するサービスです。

御依頼の材料は様々であり、尚且つ切削加工する形状も様々です。
本ページではIMPブロック切削加工する際の注意点を記載します。切削加工時のご参考にして頂ければと思います。

ブロックを切削する上での注意点

  1. ナチュラル系材料、繊維状で無い添加剤を含んだ材料の場合
  2. 繊維状添加剤(ガラス繊維 カーボン繊維 ポチコン等)を含んだ材料の場合

ナチュラル系材料、繊維状で無い添加剤を含んだ材料の場合

当社のIMPブロックはアニール処理を行っていない状態でご提供しています。

ブロックより製品を削り出す際に応力が蓄積した状況のブロック材に切削を行う行為により蓄積した応力が部分的に開放されることで、製品がソリ・変形してしまいます。

  1. アニール処理を事前に行う(アニール処理ご希望の場合はお申し付け下さい)
  2. ソリ・変形を見越して切削加工を行う

ここでは【2】ソリ・変形を見越して切削加工を行うことについて説明します。

ソリ・変形を見越しての切削加工

上図は一般的なIMPブロックの製造方法を示します。フィルムゲートより充填された樹脂に下面より圧縮を加えることで、肉厚でありながらボイドを削減する加工技術です。
このことにより下面は高充填領域となります。一般的には上面が高充填となりますが、IMPブロックはこの様な特徴がございます。

ソリ・変形を見越しての切削加工

ブロックより定尺の平板を削り出す場合、上図の様な変形が予想されます。
このことをご理解の上、粗削り・中仕上げ・本仕上げなどの様に変形をキャンセルする加工方法で進められることをお勧めいたします。
※ブロックをマシンバイスなどで固定して、切削加工を行う場合などは特に注意が必要です。

アニール処理とは:ブロックの内部応力を均一に保つための加工処理です。このことにより切削時の変形を避けることを目的にしています。一般的にはアニール炉を使いアニール条件(温度・時間)により行います。アニール条件は材質・添加剤の種類等で異なります。ある程度の条件(下記に示す)は把握していますが、詳細についてはトライ&エラーを繰り返す必要がございます。また、100%応力除去することは不可能なため、多少のソリ・変形は起こるものとご理解下さい。

繊維状添加剤(ガラス繊維 カーボン繊維 ポチコン等)を含んだ材料の場合

本材料の場合、アニールによる効果はほとんど期待できません。(ポチコンは比較的効果あり)

切削時には上記の材料より更に注意が必要なります。特に高フィラ材や粘弾性の低い材質(芳香族ナイロン系・PPS・PBT等)の場合は注意して下さい。

切削時の変形挙動は上記と同様ですが、変形時に発生する応力クラックが切削時に発生する場合があります。この応力クラックは繊維配向に沿って発生する特徴があります。

製品表面に在るスキン層の繊維配向

上記は製品表面に在るスキン層の繊維配向を示します。
ゲートより射出充填された材料は通常の成形と同様の繊維配向挙動を示します。 肉厚製品がゆえにスキン層の厚さは薄く、2mm程度であると認識して下さい。2mm程度面だしを行った後に切削加工に取り組む必要があります。

中心部(コア層)の繊維配向1 中心部(コア層)の繊維配向2

対して中心部(コア層)の繊維配向は上記の様に繊維配向されます。このことをご理解した上で切削加工に取り組むことをお勧めいたします。特にブロック中心部が低密度であり、外形部が高い特徴があり、フルサイズのブロックから製品を複数個取ることは避けるようにして下さい。製品形状より切削代を残した大きさで細切れにした後、アニール処理等を施した後に切削に取り掛かることをお勧めいたします。

また、切削時の製品のビリ止めを十分に考慮される必要がございます。ケミカルウッドや石膏などでビリ止めを行うことで、切削時のクラックは大幅に軽減します。 また、繊維配向に沿って切削刃を送りますと刃の摩耗を促進することや繊維方向に切削時の衝撃が加わり、クラックを誘発することが考えられます。このことも十分に考慮して加工を行うようにして下さい。

アニール処理方法

ブロック表面6面とも約2mm厚で切削加工を施した後、アニールを行ってください。
アニールの代表的な条件を下記に示します。

材料名昇温度(℃)保持温度(時間)
PI28010
PEEK2205
PPS2005
PEI2005
PPSU2005
PSU1655
PC1305
PET1805
PBT1805
PA6-GF1608
PA61605
PA661805
POM-C1555
POM-H1605
PP-H1355

室温度より昇温度に達する時間は6時間、昇温度より室温に下げる時間は12時間を目安に行ってください。急激な温度変化は割れ等を誘発するために避けてください。

注意点一覧

ナチュラル系材料、繊維状で無い添加剤を含んだ材料 の場合の注意点

  1. マシンデバイス等強制的なクランプは使用しない
  2. 良く切れる刃を使用し、最適な回転速度、送り速度、沈ませ量を最小とする冷却を十分に行う
  3. 変形量を考慮して粗削り、中仕上げ、本仕上げというように変形をキャンセルする加工方法を採用

繊維状添加剤(ガラス繊維 カーボン繊維 ポチコン等)を含んだ材料 の場合の注意点

  1. マシンデバイス等強制的なクランプは使用しない
  2. 良く切れる刃を使用し、最適な回転速度、送り速度、沈ませ量を最小とする冷却を十分に行う
  3. 変形量を考慮して粗削り、中仕上げ、本仕上げというように変形をキャンセルする加工方法を採用
  4. 外周6面を2mm程度切削加工にて取り除いた後に加工を行う
  5. フルサイズのブロックから多数を同時に加工しない。製品形状より切削代を残した大きさで細切れにした後、アニール処理等を施した後に切削に取り掛かることをお勧めいたします
  6. 切削時の製品のビリ止めを十分に考慮される必要がございます。ケミカルウッドや石膏などを利用してビリ止めを行う
  7. 繊維配向に沿って切削刃を送りますと刃の摩耗を促進することや繊維方向に切削時の衝撃が加わり、クラックを誘発することが考えられます。刃の送り方向の御配慮をお願いします
設計から成形まで徹底サポート。お気軽にご相談下さい。

お問合わせ

樹脂製品、プラスチック製品の設計・成形のお困りごとをご相談ください。

メールでのお問合わせはこちら

プラスチック加工のPLAMO

〒367-0002 埼玉県本庄市仁手279番地

TEL: 0495-22-5056FAX: 0495-22-5060