強化プラスチック

繊維強化素材およびコンポジット(複合素材)

添加剤またはフィラーを配合することで目的の特性を持ったプラスチックに変化させることができます。強化繊維、熱安定剤、摺動性添加剤などを配合することで強化プラスチックとなり、熱特性、機械特性、電気特性などの物性が向上します。

強化繊維

繊維強化プラスチックは、使用する繊維によって材料特性が決まります。強化繊維の例として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などがあります。繊維強化プラスチックには以下の特徴が挙げられます。

  • 強度:非強化プラスチックよりも強度が高くなり、金属よりも高い強度を発揮できる場合があります。
  • 比重:アルミニウムよりも低いため、軽量な構造部品としての使用が期待されます。

ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)

最もよく使用される繊維強化グレードです。非強化プラスチックと比べると、剛性や強度などの機械特性が向上します。表面硬度も上昇する傾向にあります。

炭素繊維強化プラスチック(CFRP)

ガラス繊維強化プラスチックよりも軽量かつ極めて強靭で補強効果の高い素材です。 

炭素繊維を使用するため高価になりがちですが、比強度が高く、剛性が必要な場合に利用されます。優れた強度により航空宇宙、自動車、医療など様々な用途に使用されています。

アラミド繊維強化プラスチック

耐熱性と強度が高い繊維強化グレードです。衝撃強度、減衰特性、耐摩耗性、軽量性が求められる用途に使用されます。相手材が鋼や鉄などの高硬度金属の場合においても耐摩耗性が良好です。
優れた耐摩耗性により、他のPOMやPA系摺動グレードよりも素材寿命を伸ばすことができます。

無機フィラー

コスト削減、または軽量化や寸法安定性の目的で使用される場合があります。エンズィンガーでは、石灰、タルク、ガラス中空球など配合したグレードがあります。

セラミックフィラー配合したグレードは機械特性と熱安定が向上しています。優れた低ソリ性や切削加工性により寸法安定性が求められる場合に有効です。



低摩擦・耐摩耗向けフィラー

摺動性素材として知られるPTFE(テフロン®)や耐摩耗性素材の代表であるPAやPOMはフィラーを配合せずにそのまま使用されるケースが多いですが、添加剤を配合した場合、さらに摺動性や耐摩耗性を向上させることができます。摺動用途に最も使用される添加剤は以下の4種類です。

グラファイト

微粉末状の炭素で優れた潤滑効果を発揮します。特にウェット環境下で摩擦係数を劇的に低下することができます。

PE(ポリエチレン)

PTFEと似た摺動効果が得られますが,厳密にはその効果はまったく同じではありません。PTFEよりも低コストですが耐熱性は劣ります。

MoS2(二硫化モリブデン)

核材として作用し、少量添加するだけで微細な結晶構造のプラスチックを形成します。高結晶化度により耐摩耗性が向上します。

PTFE (ポリテトラフルオロエチレン)

耐熱性を有するフッ素樹脂です。優れた非粘着性があります。圧縮応力が負荷される環境下でいったん摩耗すると、相手材の表面に薄いPTFE皮膜が形成されます。これにより非常に低い摩擦係数が得られます。最適なPTFE配合により、異常摩耗や摩擦を繰り返すスティックスリップ現象を低減または回避することができます。

エンズィンガーでは摩擦の少ない添加剤を加えた特殊な配合のコンパウンドも作製しております。その一例が、PVXシリーズです。この素材はPTFE、グラファイト、炭素繊維をそれぞれ10%ずつ含有しています。PTFEとグラファイトの組み合わせにより、非常に優れた摺動性、摩擦特性が発揮されます。一方、炭素繊維を添加することで、より高い強度と耐摩耗性が得られます。PVXは、大きな負荷がかかるドライ環境下、突然の緊急作動時などにおいても極めて優れた性能を発揮します。

>>TECAPEEK PVX black(PEEK摺動グレード)
>>TECATRON PVX black(PPS摺動グレード)


コンポジット(複合素材)

PEEKと炭素繊維織布を組み合わせたコンポジットをご用意しています。特殊な製造プロセスにて、繊維とマトリックス樹脂の非常に強固な結合を実現しています。
TECATECは極めて高い機械強度と高温環境での寸法安定性を備えています。オートクレーブ蒸気滅菌)や薬品に対する高い耐性があり、医療用途に最適です。炭素繊維織布の含有量が50%または60%の2種類にて提供しています。
新たなニアネットシェイプ技術では炭素繊維の含有量をカスタムにて変更できます。
「最適な形状とデザイン、最高強度、トータルコストの削減」が可能で、医療や航空宇宙の最先端分野に最適です。