ポリオレフィンとエンプラ（エンジニアリングプラスチック）の選定基準と加工方法

ポリオレフィンの特性と選定基準

ポリオレフィンは、エチレンやプロピレンを主成分とするプラスチックの総称です。
最も一般的なものとして、ポリエチレン（PE）とポリプロピレン（PP）が挙げられます。
これらの材料は、軽量でありながら優れた耐衝撃性を持ち、耐薬品性も高いため、多くの用途で利用されています。

ポリオレフィンは常温での機械的特性が優れているため、食品容器や包装フィルム、化学薬品の容器などに使われています。
耐水性にも優れ、水に馴染みにくい特徴を持つため、屋外での使用にも適しています。

選定基準としては、耐熱性、機械的強度、耐薬品性、電気絶縁性などが重要となります。
例えば、高温環境での使用にはポリエチレンよりもポリプロピレンが優れており、電気絶縁性を求める場合はポリエチレンが適しています。

ポリオレフィンの加工方法

ポリオレフィンの加工方法には、射出成形、押出成形、ブロー成形などがあります。
射出成形は、高精度な形状を得るために広く利用されており、小さな部品から大型製品まで対応可能です。

押出成形は、その名の通り、素材を押し出しながら形状を整える方法で、パイプやフィルム、シートの製造に適しています。
この方法は大量生産に向いており、一定の厚みが求められる製品に効果的です。

ブロー成形は、空気で膨らませて形状を作る方法で、ボトルや容器の製造に使用されます。
ポリオレフィンの柔軟性を活かした加工方法で、多くのサイズ・形状の容器を作れるのが特徴です。

エンジニアリングプラスチックの特性と選定基準

エンジニアリングプラスチック（エンプラ）は、より高い機械的強度や耐熱性を持つプラスチックの通称です。
代表的なものに、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド(PA)などがあります。

これらは、構造部材や機械部品として利用されることが多く、優れた強度と剛性を持ちながらも、軽量であるという特長を活かして設計されています。
また、耐薬品性や耐摩耗性にも優れており、産業機械の部品や自動車部品に多く採用されています。

選定基準としては、使用環境温度、負荷状況、耐久性、耐薬品能、生産コストなどが考慮されます。
例えば、ポリアセタールは耐摩耗性と摩擦特性に優れているため、ギアやベアリングに適しています。

エンジニアリングプラスチックの加工方法

エンジニアリングプラスチックの加工方法は、基本的にポリオレフィンと同様で、射出成形、押出成形が主に用いられます。
射出成形では、細かい部品を高精度で製造することが可能で、設計自由度が高いため多様な製品に対応できます。

押出成形では、均一な厚みと優れた表面仕上げが求められる製品に適しています。
ポリアセタールなどは特に押出成形に向いており、シャフトやパイプのような製品に活用されています。

加えて、エンプラには機械的な加工（切削・研削・穴あけなど）も多く行われます。
この工程は加工後の部品に高い精度を求める場合や、複雑な形状、仕上げが必要な場合に取られる方法です。

ポリオレフィンとエンプラの選定基準比較

ポリオレフィンとエンジニアリングプラスチックの選定基準の決定には、使用条件と目的によって最適な材料が変わります。
例えば、低コストで大量に生産する場合はポリオレフィン、複雑な機械部品で高精度が必要な場合はエンプラが選ばれます。

あるいは、耐熱性が大きな要素の場合にはエンプラを選び、耐薬品性と耐水性に重きを置くならポリオレフィンが選択されます。
それぞれの特長、および加工のしやすさ、必要とされる機能を綿密に分析し選定することが重要です。

選定におけるコスト比較

コスト面では、一般的にポリオレフィンの方が安価で、大量生産に向いています。
一方、エンプラは高性能なため単価が高くなる場合がありますが、その特性によって総合的なライフサイクルコストを下げられる可能性もあります。

例えば、頻繁な交換やメンテナンスが不要な部品にはエンプラを使用することで、長期的なコスト削減を見込めます。
したがって、導入時のコストだけでなく、使用期間全体の費用対効果も考慮して選定することが求められます。