プラスチック CNC プロトタイプのさまざまな溶媒に対する耐薬品性はどのような特性ですか?

耐薬品性は、プラスチック CNC プロトタイプ、特にプロトタイプがさまざまな溶剤と接触する用途において重要な要素です。プラスチック CNC プロトタイプの専門サプライヤーとして、当社はこの特性の重要性を理解しており、さまざまなプラスチックがさまざまな溶媒に対してどのように機能するかについて広範な知識を持っています。

プラスチック CNC プロトタイプの耐薬品性を理解する

耐薬品性とは、物理的または機械的特性を大幅に低下させることなく、化学薬品の腐食作用に耐える材料の能力を指します。プラスチック CNC プロトタイプの場合、これはプロトタイプが溶剤にさらされても形状、強度、機能を維持する必要があることを意味します。プラスチックの耐薬品性は、ポリマーの種類、分子構造、溶媒の性質などのいくつかの要因によって決まります。

CNC 試作に使用されるプラスチックの種類とその耐薬品性

ポリオキシメチレン (POM)

デルリンという商品名でよく知られる POM は、CNC 試作によく使用される高性能エンジニアリング プラスチックです。優れた機械的特性、低摩擦性、優れた耐薬品性を備えています。 POM は、炭化水素 (ガソリン、ディーゼルなど)、アルコール (エタノール、メタノールなど)、一部の弱酸や弱塩基など、多くの有機溶媒に対して良好な耐性を示します。ただし、濃硝酸やクロム酸などの強い酸化剤には耐性がありません。例えば、黒色 POM プラスチックブロックの試作加工ガソリンやその他の燃料添加剤の影響にある程度耐えることができる自動車燃料システム部品など、穏やかな溶剤と接触する可能性のある用途で使用できます。

アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)

ABS は、機械的特性、加工性、コスト効率のバランスが優れているため、CNC プロトタイピングで広く使用されている熱可塑性プラスチックです。適度な耐薬品性を持っています。 ABS は水、弱酸、塩基に対して耐性があります。アセトンなどの一般的な溶剤にもある程度は耐えられますが、アセトンに長時間さらされると膨潤や変形を引き起こす可能性があります。一般に、ABS は溶剤への曝露が最小限であるか、溶剤が比較的穏やかな用途に適しています。たとえば、家庭用電化製品のケースでは、ABS はデバイスを拭くために使用される一般的な洗浄剤の影響に耐えることができます。

ポリカーボネート(PC)

ポリカーボネートは、高い耐衝撃性と光学的透明性で知られています。アルコール、一部の炭化水素、弱酸および弱塩基を含む多くの溶媒に対して優れた耐薬品性を備えています。ただし、ケトン (アセトンなど) や塩素化溶媒 (クロロホルムなど) などの一部の有機溶媒には敏感です。これらの溶剤にさらされると、PC に応力亀裂が発生し、機械的強度が大幅に低下する可能性があります。光学レンズや透明カバーなど、光学的な透明性が要求される用途では、PC プロトタイプへの損傷を避けるために、洗浄用の溶剤や動作環境の選択を慎重に検討する必要があります。

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)

テフロンとしても知られる PTFE は、優れた耐薬品性で知られています。強酸、強塩基、ほとんどの有機溶媒を含む、ほぼすべての化学薬品に対して耐性があります。 PTFE は摩擦係数が非常に低く、炭素とフッ素の強力な結合により化学的に不活性です。そのため、化学処理装置や、強力な溶剤に耐える必要があるシールやガスケットなど、過酷な化学環境での用途に適しています。ただし、PTFE は他のエンジニアリング プラスチックに比べて比較的柔らかく、耐摩耗性が低いため、高負荷用途での使用が制限される可能性があります。

プラスチック CNC プロトタイプの耐薬品性のテスト

プラスチック CNC プロトタイプの耐薬品性を正確に評価するには、いくつかの試験方法を使用できます。一般的な方法の 1 つは浸漬テストです。このテストでは、プラスチックのプロトタイプのサンプルを、制御された温度で所定の期間、特定の溶媒に浸します。浸漬期間の後、サンプルは取り出され、その物理的および機械的特性が評価されます。重量、寸法、硬度、外観（亀裂、膨張、変色など）の変化を測定して、化学的攻撃の程度を判断します。

もう 1 つの方法は、密閉チャンバー内でプロトタイプを溶媒の蒸気にさらす暴露テストです。これは、製造環境または工業環境でプロトタイプが溶剤蒸気にさらされる可能性がある現実世界のシナリオをシミュレートします。浸漬試験と同様に、溶媒蒸気の影響を評価するために、暴露の前後でプロトタイプの特性が評価されます。

耐薬品性に​​影響を与える要因

温度

温度はプラスチックの耐薬品性に​​おいて重要な役割を果たします。一般に、温度が上昇すると、プラスチックと溶媒の間の化学反応の速度も増加します。これは、室温では特定の溶媒に対して耐性があるプラスチックでも、高温では重大な劣化を示す可能性があることを意味します。たとえば、POM は低温では一部の溶媒に対して優れた耐性を示す可能性がありますが、高温では溶媒がポリマーマトリックスに浸透しやすくなり、膨潤や機械的特性の損失につながる可能性があります。

溶媒の濃度

溶剤の濃度もプラスチックの耐薬品性に​​影響します。溶媒の濃度が高いと、濃度が低い場合と比較して、プラスチックのプロトタイプに損傷を与える可能性が高くなります。たとえば、酸の希薄溶液はプラスチックに最小限の影響を与える可能性がありますが、同じ酸の濃縮溶液は深刻な腐食を引き起こす可能性があります。

曝露時間

プラスチックのプロトタイプが溶剤に長時間さらされると、損傷する可能性が高くなります。耐薬品性に​​優れたプラスチックであっても、溶剤に長期間さらされると劣化の兆候が現れることがあります。したがって、プロトタイプが溶剤と継続的に接触する用途では、耐薬品性の高いプラスチックを選択し、暴露時間を最小限に抑える方法でプロトタイプを設計することが不可欠です。

耐薬品性に​​基づく用途と考慮事項

自動車産業

自動車産業では、プラスチック CNC プロトタイプは、燃料システム部品、内装トリム、エンジン部品などのさまざまな部品に使用されています。燃料システム部品の場合、燃料や燃料添加剤に対する耐性があるため、POM や PTFE などの材料が好まれることがよくあります。インテリアトリムには、美的魅力と一般的な洗浄剤に対する適度な耐薬品性を考慮して、ABS または PC が使用される場合があります。これらのプロトタイプを設計するときは、燃料流出、洗浄剤、潤滑剤などのさまざまな溶剤にさらされる可能性を考慮することが重要です。

化学処理産業

化学処理業界では、プラスチック CNC プロトタイプがポンプ、バルブ、配管などの機器に使用されます。 PTFE は、幅広い化学薬品に対する優れた耐薬品性があるため、これらの用途によく選ばれています。ただし、特に高圧用途では、PTFE の機械的特性を考慮する必要があります。関与する特定の化学物質によっては、他のプラスチックも、攻撃性の低い化学環境で使用される場合があります。

エレクトロニクス産業

エレクトロニクス業界では、プラスチック CNC プロトタイプがケーシング、コネクタ、絶縁体に使用されます。 ABS と PC は、機械的特性と電気的特性のバランスが良く、一般的な洗浄剤に対する適度な耐薬品性があるため、一般的に使用されます。ただし、製造および洗浄のプロセス中にこれらのプラスチックを損傷する可能性のある溶剤の使用を避けるように注意する必要があります。

結論

プラスチック CNC プロトタイプのサプライヤーとして、当社はさまざまな用途における耐薬品性の重要性を認識しています。さまざまな溶剤に対するさまざまなプラスチックの耐薬品性特性を理解することで、当社はお客様が特定のニーズに最適な材料を選択できるようお手伝いします。そうかどうか黒色 POM プラスチックブロックの試作加工、デルリンクローズドインペラ CNC 機械加工、 またはプロトタイプ用の CNC 機械加工プラスチック当社には、適切な耐薬品性を備えた高品質のプロトタイプを提供する専門知識があります。

特定の耐薬品性要件を備えたプラスチック CNC プロトタイプが必要な場合は、調達とさらなる議論のために当社にお問い合わせください。当社の専門家チームは、適切な材料の選択と用途に最適なプロトタイプの設計をお手伝いいたします。

参考文献

• 『プラスチック工学ハンドブック』James F. Carley著
• 『ポリマー科学技術ハンドブック』ハーマン F. マーク編
• プラスチック樹脂メーカーの技術データシート