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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

プラスチックの基礎を学ぶ記事一覧

はじめに

このカテゴリでは、機械設計者向けのプラスチックの基礎を解説します。プラスチックは私たちの身の回りの製品で多く使われています。機械設計者がプラスチック製品の設計をする機会も非常に増えてきております。プラスチック製品を設計するためには、下記の3つの知識が必要となります。1. プラスチックの基礎知識2. ...

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プラスチックとは

プラスチック(Plastic)の英語の意味は「可塑」であり、熱を加えると柔らかくなることを表します。これに加えて現在では「容易に成形加工ができる」という意味が付け加わっています。今まで金属で作られていた製品の多くがプラスチックに置き換えられています。例えば、私たちの最も身近な自動車のプラスチックの比...

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プラスチックの基本的な性質

人工的な材料であるプラスチックにはいろいろな性質が備わっています。ここではその一部を見ていきます。靭性(じんせい)プラスチックは割れにくい、壊れにくいという性質を持っています。これを靭性といいます。この靭性は分子の間に働く分子間力の強さが原因となっています。しかし、ものによってはさらに高い靭性が求め...

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プラスチックの種類

プラスチックには多くの種類が存在します。それぞれの性質も異なるため、その性質を活かしたいろいろな用途に使われています。機械部品にプラスチックを利用する場合は、これらの性質をよく理解したうえで利用するようにします。はじめに、プラスチックの分類を説明します。ここまでに説明したとおり、プラスチックは熱を加...

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各プラスチックの特徴

セルロイド歴史上初めて工業化されたプラスチックはセルロイドです。セルロイドはそれまで高価な象牙で作られていたビリヤードボールの安価な代用品として誕生しました。セルロースを硝酸・硫酸の混合液(混酸)で処理して生成したニトロセルロースに樟脳を混合し、加熱して型に流し込み成形して製造します。セルロイドの欠...

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プラスチックの応用

各種のプラスチック素材の特長を活かした製品を作るためにはさらに工夫が必要です。そのため次のような応用製品が考案され、実用化されています。発泡材防音のためには、振動を伝えない仕組みが必要です。発泡ポリウレタンなどの発泡材は、内部に含まれる気泡によって音の伝達を抑えます。ポリウレタンフォームには軟質と硬...

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プラスチックの機械特性(強度)

プラスチックを設計部品に適用する場合、その部品の使用される環境を考慮して選択します。強度耐熱性摩耗耐薬品性価格この中でも設計者が特に重要視しなければならないものに「強度」があります。一般的なプラスチックの強度は、金属の約1/10程度です。例えば、自動車のバンパーなどで使われる汎用プラスチックのポリプ...

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射出成形と押し出し成形

金型と成形機械によりプラスチック材料を成形し製品を作り上げます。材料としてはプラスチックのペレット(円柱状の小さな粒)や配合剤が使われます。金型は溶融したプラスチックを流し込む鋳型で、流し込まれたプラスチックは金型の中で冷やされて固化します。冷えたプラスチックは金型から外します。射出成形はプラスチッ...

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ブロー成形とその他の成形方法

ブロー成形ボトルの瓶のように内側が中空になっている成型品を作る方法が、中空成形あるいはブロー成形と呼ばれる方法です。押し出しブロー成形は押し出し機とブロー成形機を組み合わせたもので、押し出し機により円筒状に融けたプラスチックを押し出して金型で挟み込みます。そして上方から空気を吹き込むと、円筒状の融け...

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寸法精度とアニール処理

プラスチックの寸法精度は金属に比べて劣ります。プラスチックの寸法精度に影響を及ぼすものとして次のようなものがあります。1.熱影響プラスチックは金属と比較して10倍くらい膨張します。したがって、温度が高い環境で使用する場合、熱膨張を考慮した設計が必要となります。また、寸法精度がシビアな製品であれば季節...

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プラスチック設計とその問題点

プラスチック製品を設計する場合、用途や使用環境に応じて材質を選択します。また、その材質によって、適切な成形方法が選択されます。プラスチック製品の設計はまず製品の形状を設計し、製品の精度や生産数によってコストを計算し、使う成形技術を選択します。その後にその製品を注入するための金型を設計します。金型の設...

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プラスチックと環境問題

プラスチックには軽い、錆びない、腐らないなどいろいろな長所があります。しかし一方、廃棄されたときに腐らないとゴミが集積し、自然界では問題になります。木の葉は地面に落ちるとバクテリアの働きで腐り土に返るので環境問題は生じません。しかし、プラスチックは腐らないので土に埋めても分解されず環境問題となります...

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ポリプロピレン樹脂(PP)

ポリプロピレン(PP)の名称ポリプロピレンは、熱を加えるとやわらかくなる「熱可塑性樹脂」に分類される樹脂です。一般的には、ポリプロピレンより「PP(ぴーぴー)」と呼ぶことが多いでしょう。分類:熱可塑性樹脂 名称:ポリプロピレン JIS記号:PP 英語名:polypropylene 呼び方:通常は、ポ...

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ポリエチレン(PE)

ポリエチレン(PE)の名称ポリエチレンは、熱を加えるとやわらかくなる「熱可塑性樹脂」に分類される樹脂です。一般的には、「ポリエチレン」や「ポリエチ」と呼ぶことが多いでしょう。分類:熱可塑性樹脂 名称:ポリエチレン JIS記号:PE 英語名:polyethylene 呼び方:通常は、ポリエチと呼ぶこと...

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ポリカーボネート樹脂(PC)

ポリカーボネート(PC)の名称ポリカーボネートは、熱を加えるとやわらかくなる「熱可塑性樹脂」に分類される樹脂です。一般的には、ポリカと呼ばれています。分類:熱可塑性樹脂 名称:ポリカーボネート JIS記号:PC 英語名:polycarbonate 呼び方:通常は、「ポリカ」と呼ぶことが多い 結晶性/...

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