スーパーエンプラ

スーパーエンプラとは

スーパーエンプラとは、スーパーエンジニアリングプラスチックの略で、耐熱性・機械的強度にが非常に高いプラスチック。

エンプラとスーパーエンプラで違いの定義は明確にあるわけではありませんが、おおむね150℃以上の耐熱性を持つものをスーパーエンプラと呼ぶ場合が多いようです。

エンプラよりも機能性に優れており、軽量であることから金属部品の代用品として重宝されています。

スーパーエンプラの特徴

1960年代のエンプラの出現後、1980年代以降はさらに金属代替品としてのニーズが高まります。そのため、エンプラより高い耐熱性や難燃性などが求められるようになり、非常に機能性の高いスーパーエンプラの開発が相次ぎました。

エンプラ同様スーパーエンプラにも明確な定義はありませんが、150℃以上の耐熱性を備えたプラスチックがスーパーエンプラと呼ばれています。自動車のエンジン回り部品や電気電子部品、内視鏡・透析器などの医療機器部品など幅広い用途に使用されています。

スーパーエンプラのメリット

耐熱性・機械的強度が非常に高い

スーパーエンプラは、耐熱性・機械的強度が非常に高い高機能樹脂となります。

軽量ながらも機械的強度が非常に高いため、金属部品の代用としても使用することが可能です。自動車のエンジンまわりの部品やバルブやポンプなど、これまでは金属でしか実現できなかったような部品についてもスーパーエンプラを使用した部品に置き換えることができるようになりました。

スーパーエンプラのデメリット

値段がかなり高価

高機能である反面、値段はかなり高価です。汎用プラスチックと比較すると約100～150倍の価格差となっています。

スーパーエンプラの種類

スーパーエンプラの代表的な9種類の素材を紹介します。

ポリフェニレンスルファイド(PPS)

耐熱性、耐寒性、耐薬品性に非常に優れており、電気・電子部品、自動車部品、耐薬品材料、機械部品のギアなど多種多様な用途に使用されています。

ポリスルホン(PSU)

透明性が高く、耐熱水性にも優れることから自動車の自動センサ部品などに活用されています。

ポリエーテルスルホン(PES)

機械的性質、化学的性質に優れ、成形加工性も高いのが特徴。電気・電子部品、自動車、航空機、医療、食品、塗料など幅広く活用されています。

ポリアリレート(PAR)

耐熱性、機械的特性、電気的特性、科学的安定性が優れており、自動車部品、精密機器、医療機器、電子部品、半導体成形化合物などさまざまな用途に使用されます。

紫外線照射に対する劣化体制もあり、風化の影響が問題となるような用途に適しています。

ポリアミドイミド(PAI)

多くの化学物質に耐性があり、クリープ、摩耗、化学的劣化に強いため、厳しい環境下、過酷な熱および化学環境でも動作することができます。自動車部品、航空宇宙産業向けの部品、機械加工部品などのに活用されています。

ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)

耐熱性、機械的強度、引張特性、耐薬品性、耐放射線性、難燃性などさまざまなメリットがあり、安全性を求められる部品に多く使用されています。

液晶ポリマー(LCP)

電気・電子製品(スマートフォン、パソコン、エアコンなど)や自動車など、幅広い分野で重要部品として幅広い用途に使用されています。耐熱性の高さをはじめとして、成形性の高さなどが特徴。

スーパーエンプラの切削加工機の種類

スーパーエンプラは、金属の代替品となる素材もあり、どこまでの精度を求めるのか？によっても対応できる加工機が変わってくる可能性があります。

主に金属に対応する切削加工機の「マシニングセンタ」であれば、対応できないということはまずないでしょう。

ただし、新規で「マシニングセンタ」を導入するとなると、コストも大幅にかかってきてしまいます。軽金属の切削加工を行える「NCルータ」でも対応が可能な場合もあります。

導入費用を考慮するのであればNCルータ、精度を重視するならマシニングセンタと考え、自社に適切な機器は「NCルータ」なのか、「マシニングセンタ」なのか、スペック表を見て確認しましょう。

自社に合うのはどっち？
「NCルータ」「マシニングセンタ」
スペック表を見てみる

スーパーエンプラ加工の注意点

部品や製品の開発をおこなう際には、要求性能に合致する材料を正しく選定することが求められます。スーパーエンプラに限ったことではありませんが、次にあげるような項目については、特に充分な検討が必要です。一般的なプラスチックと重なる内容も多いですが、ぜひ参考にしてみてください。

• 開発しようとしている部品や製品の用途を考慮に入れ、かつ計算した上で、成形方法や加工方法を決定する。
• 製品や素材だけを考えるのではなく、製造するための主要設備やそれに付帯する設備についても考えておく。
• これまでにない「新しい性能」を付与するとしたら、どのようなものが可能であるかを考える。強度をアップさせたりさらなる軽量化をはかったりする工夫なども、これに含まれる。
• 製造原価やCDの余地に関して計算・検討しておく。

切削加工に使用される素材の種類をもっと詳しく

• 木材
  さまざまな業界の部品に使用される「木材」がどのような特徴のある素材なのかをまとめました。木材を切削加工する際の加工機についても紹介していますので、参考にしてください。
• 軽金属
  軽金属とは、一般的には比重が4～5g/cm3以下の金属で比較的軽い金属を軽金属と指します。ここでは、切削加工の素材としてよく利用される素材をいくつかご紹介します。
• 重金属
  重金属とは、密度の大きい金属のことを指し、一般的には密度4～5g/cm3以上の金属が重金属であると言われます。切削加工の現場でも見ることの多い、金属材料をいくつか紹介します。