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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

プラスチックス

高分子材料の成形品であるプラスチックスは,熱を加えると柔らかくなる「熱可塑性プラスチックス」と熱を加えると硬くなる「熱硬化性プラスチックス」に大別されます。 詳細は「プラスチックの基礎を学ぶ」で解説しています。

 

機械材料としてプラスチックスを選定する場合,製法が重要になります。プラスチックスは金属などに比べて成形法が非常に多く,必要に応じて切削加工も行うことが出来ます。

 

 

設計に必要となる機械的性質は金属やセラミックスに比べて非常に低くなっています。

 

ハンマーなどで叩いたときの衝撃に対する強さを示す「耐衝撃性」に関しては,シャルピー衝撃値で比較すると鉄鋼材料などに比べて極めて低い値となっていますが,単位体積あたりの最大弾性ひずみエネルギーなどで見ると,プラスチックスの方が高くなる場合もあります。

 

つまり,軽い衝撃に対しては金属材料よりプラスチックスのほうが耐衝撃性に優れている場合があるため,実際の使用用途に合わせた評価が必要となる材料です。

 

また,工業材料として用いられるプラスチックスはエンジニアリングプラスチックス,通称エンプラと呼ばれます。エンプラは,熱を加えると柔らかくなる熱塑性プラスチックスのうち、強度と耐熱性の大きいものとなります。ただし、熱を加えると硬くなる熱硬化性プラスチックスのうち、強度と耐衝撃性の優れたものを含めてエンプラということもあります。

 

これらの機械的特性は具体的に,引張強度が49MPa以上,衝撃強さが59J/m以上,耐熱性が常時100℃以上,クリープ性が小さく,耐摩耗性などに優れたものです。

 

プラスチックスは自動車などの製品の進歩に伴い,素材としても利用範囲が広がってきていて,最近では衛星に使用されています。

 

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