樹脂仕様部位の使い分けガイド - FACTY合同会社

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樹脂仕様部位の使い分けガイド

樹脂仕様部位の使い分けガイド

電子部品の搬送装置・外観検査装置・組み立て機・ロボット搬送において、樹脂部品の最適化は摩擦係数耐摩耗指数引張強度耐薬品性使用温度上限曲げ弾性率体積抵抗率(ESD 指標)の7項目で判断するのが有効です。

選定で重視すべき7つの物性指標

  1. 摩擦係数 \mu:摺動抵抗の大小を決める
  2. 耐摩耗指数:相対摩耗量(Taber CS-10, 1 kg, 1000 cy)[mg]
  3. 引張強度:機械的耐久性 [MPa]
  4. 耐薬品性:フラックス・洗浄剤への耐性
  5. 使用温度上限:連続使用可能温度 [°C]
  6. 曲げ弾性率 E:剛性 [GPa]
  7. 体積抵抗率:ESD・帯電防止設計の指標 [Ω cm]

主要樹脂8種の特性比較表

樹脂摩擦係数
\mu
耐摩耗指数
(mg/1000cy)
引張強度
(MPa)
耐薬品性使用温度上限
(℃)
曲げ弾性率
(GPa)
体積抵抗率
(Ω·cm)
MCナイロン0.2535801002.71012
POM0.2230701102.91013
PEEK0.30151002503.61014
PPS0.3620852003.81014
ABS0.409045952.21015
アクリル0.5015070803.21016
PTFE0.0412252600.51018
塩ビ(PVC)0.4010055602.41015

*導電グレードは基材にカーボン等を添加した樹脂で、ESD対応に有効。物性は基材に準ずるが摩耗や成形性に注意が必要。

用途別おすすめ樹脂と選定ポイント

帯電防止・クリーン度重視のカバー/治具

  • 表面抵抗値 106 Ω未満:導電グレード POM/PET/PC
  • クリーンルーム ISO 7 以上:PPS(低アウトガス、耐熱)
  • 光学窓・シールド:アクリル帯電防止コート品

耐摩耗・摺動部(スライダー・ギア・リンク)

  • 高荷重・低摩擦:PTFE ライナー+POM または PEEK
  • 低コスト量産:MCナイロン(自給潤滑)

高剛性・耐衝撃部(ロボットエンドエフェクタ・ストッパ)

  • 耐熱+剛性:PEEK(金属代替)
  • 耐衝撃:ABS(低温衝撃◎)

設計計算の基礎式

摩擦力の一次近似は下式で評価できます。

    \[ F = \mu N \]

  • F:摩擦力 [N]
  • \mu:摩擦係数(上表参照)
  • N:法線荷重 [N]

実装設計では荷重変動係数 1.2~1.5 を掛け、寿命計算用 PV 値も併用してください。

まとめ

樹脂仕様部位の最適化は「摩擦係数」「耐摩耗」「強度」「耐薬品」「温度」「剛性」「ESD」の7軸で評価すると体系的に整理できます。装置仕様書に上表の定量値を盛り込み、早期検証でリスクを低減しましょう。

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