コラム column

【材質比較】ジュラコンとPOMの違いとは?フライス加工における特徴を徹底解説

ジュラコンとPOMは、フライス加工において重要な材料ですが、その違いや特徴について理解しているでしょうか?本記事では、ジュラコンとPOMの違いを徹底解説します。また、フライス加工におけるそれぞれの特性についても詳しく解説していきます。材料選定において迷っている方やフライス加工に興味がある方にとって、参考になる情報が満載です。ぜひ最後までご覧ください。

ジュラコンとPOMの基本的な違い

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、共に高性能な工業用プラスチックですが、それぞれに特徴的な違いがあります。これらの違いにより、選ばれる用途や機能が異なります。以下に、それぞれの特性や使用される場面を詳細に説明します。

特性比較

特性ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐疲労性優れている良好
耐摩耗性高い高い
耐薬品性良好良好
機械的強度良好高い
剛性高い非常に高い
寸法安定性良好非常に良好
低温特性優れている良好(低温でも機械的性質を維持)
加工性良好(加工しやすい)優れた加工性(特に精密部品)
用途摩擦部品、機械的ストレスにさらされる部品ギア、ベアリング、精密機器の部品

違いのポイント

  • ジュラコン:
  • 耐疲労性: ジュラコンは疲労や繰り返しのストレスに強く、長期間使用する部品において優れた耐久性を発揮します。これにより、摩擦や高負荷がかかる機械部品や自動車部品などでの使用が多いです。
  • 耐摩耗性: 摩擦による磨耗が少なく、耐摩耗性に優れており、特に摩擦部品やスライディング部品に適しています。
  • 低温特性: ジュラコンは低温環境でも性能を維持できるため、寒冷地域や冷凍機器の部品にも利用されます。
  • POM:
  • 機械的強度: POMは非常に高い機械的強度を持ち、重い荷重や強い力がかかる部品に適しています。特にギアやベアリングなど、非常に高い精度と剛性が要求される部品に使われます。
  • 剛性: POMは非常に高い剛性を持っており、寸法安定性も高いため、精密な部品を長期間安定して機能させることができます。
  • 寸法安定性: POMは非常に優れた寸法安定性を持ち、温度変化や湿度に対して安定した形状を保つことができます。このため、精密機器や電子機器の部品にも適しています。

用途における違い

さらに、寸法安定性の高さから、精密機器や測定機器の部品として重要な役割を果たしています。

ジュラコン:

  • 高い耐疲労性と耐摩耗性を活かし、摩擦が発生しやすい部品や長期間使用される部品(例えば、歯車やベアリング、スライディング部品)に適しています。
  • また、ジュラコンは低温特性が優れており、冷凍機器や寒冷環境での使用にも向いています。

POM:

  • 高い機械的強度と剛性を活かし、正確で精密な動きが要求される部品(例えば、精密ギアや精密ベアリング)に多く使用されています。

ジュラコンとPOMの物理的特性の比較

以下に、ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)の物理的特性を比較し、各材料の特性の違いを整理しました。

特性比較テーブル

特性ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐摩耗性高い高い
耐熱性優れている良好
硬度高い非常に高い
耐薬品性良好高い
耐寒性良好優れている
寸法安定性良好非常に良好
加工性良好優れている
用途摩擦部品、機械的ストレスにさらされる部品精密機械部品、精度が求められる部品

特性の違い

ジュラコン(ポリアセタール)の特徴

  • 耐摩耗性:
    高いため、摩擦や摩耗による損耗が少なく、摩擦部品や摺動部品に最適です。
  • 耐熱性:
    高温環境でも安定した性能を発揮し、熱による変形を最小限に抑えます。高温環境に適しています。
  • 硬度:
    高いが、POMより若干劣るため、硬度を重視する用途にはPOMが適しています。
  • 耐薬品性:
    化学薬品に対して良好な耐性を持ち、化学プラントや薬品を扱う部品に向いています。
  • 耐寒性:
    低温環境でも性能を維持できますが、POMよりは劣ります。寒冷地での使用に適しています。
  • 寸法安定性:
    温度や湿度の変化に対して安定し、精度を保つための部品に最適です。

POM(ポリオキシメチレン)の特徴

加工性:
優れた加工性を持ち、精密加工が可能で、寸法安定性を保ちながらの細かな加工が求められる用途に最適です。

硬度:
非常に高い硬度を持ち、精密部品や機械的強度が要求される用途に最適です。

耐薬品性:
高い耐薬品性を持ち、化学薬品や溶剤に強いため、化学産業で使用されます。

耐寒性:
低温環境でも優れた性能を発揮し、冷凍機器や極寒の環境下でも使用可能です。

寸法安定性:
非常に良好で、精密部品に必要な高精度を維持します。温度や湿度の影響をほとんど受けません。

耐油性、耐溶剤性、耐薬品性:ジュラコンとPOMの対応

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、それぞれ異なる耐性を持っており、特に耐油性、耐溶剤性、耐薬品性においても違いがあります。以下のテーブルで、両者の特性を比較し、それぞれの特徴を説明します。

特性比較テーブル

特性ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐油性良好。石油系油に対して耐性あり。良好。石油系油に対しても耐性あり。
耐溶剤性一部の溶剤に対して耐性ありが、全てに対応できるわけではない。優れており、多くの化学溶剤に耐性あり。
耐薬品性良好。多くの化学薬品に耐性あり。優れており、酸やアルカリにも耐性あり。

特性の違い

ジュラコン(ポリアセタール)の特徴

  • 耐油性:
    ジュラコンは、石油系油に対して良好な耐性を持ち、油圧機器やポンプ部品など、油分が関わる部品に適しています。しかし、他の種類の油に対しては耐性が低くなることがあります。
  • 耐溶剤性:
    一部の溶剤に対して耐性がありますが、強い溶剤や特定の化学物質に対しては耐性がない場合があります。例えば、強酸や強アルカリ溶剤には適さない可能性があります。
  • 耐薬品性:
    多くの化学薬品に対して良好な耐性を持ち、化学処理機器やポンプ部品に使用されることが多いです。腐食性の化学薬品への耐性はありますが、POMに比べると若干劣ることもあります。

POM(ポリオキシメチレン)の特徴

耐薬品性:
POMは酸やアルカリなど、多くの薬品に対して非常に高い耐性を示します。過酷な化学環境下でも使用されるため、特に化学処理設備や過酷な条件での使用に向いています。

耐油性:
POMは石油系油に対しても優れた耐性を持ち、特に自動車や機械部品など、摩擦や油分が関わる部品に最適です。耐油性が高いため、長期間の使用においても性能が維持されます。

耐溶剤性:
POMは非常に優れた耐溶剤性を持ち、酸やアルカリ、さらには多くの化学溶剤にも強い耐性を示します。このため、化学工業の機器部品やその他過酷な化学環境下での使用に最適です。

フライス加工におけるジュラコンとPOMの適性

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、フライス加工においてそれぞれ異なる特性を持ち、用途によって適切な材料が選ばれます。以下のテーブルで、両者のフライス加工適性を比較し、特徴を説明します。

特性比較

特性ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
摩擦性優れた摩擦特性を持ち、滑り性が良い。高い硬度を持ち、摩擦に対する耐性がある。
耐摩耗性高い。摩耗に強く、長期間の使用に耐える。高い。長期間の使用でも摩耗に強い。
形状安定性優れており、寸法の変化が少ない。優れており、精密な加工が可能。
加工性良好。高精度な加工が可能。良好。硬度が高いが、精密加工が可能。

特性の違い

ジュラコン(ポリアセタール)の特徴

  • 摩擦性:
    優れた摩擦特性を持ち、滑り性が良いため、軸受けやガイドなどの部品に適しています。摩擦が少なく、動作がスムーズになるため、低摩擦が求められる用途に最適です。
  • 耐摩耗性:
    高い耐摩耗性を持ち、摩擦による劣化が少ないため、長期間の使用に耐える部品に利用されます。特に、頻繁に動く部品や摺動部品に向いています。
  • 形状安定性:
    優れた形状安定性を持ち、加工後の寸法変化が少ないため、精密な加工が必要な部品に適しています。温度変化にも比較的強く、安定した形状を維持できます。
  • 加工性:
    良好で、高精度な加工が可能ですが、POMに比べると加工が少し難しい場合もあります。特に、切削時の摩擦や熱による影響を考慮する必要があります。

POM(ポリオキシメチレン)の特徴

加工性:
良好で、高硬度にもかかわらず精密加工が可能です。ただし、ジュラコンよりも硬いため、加工がやや難しくなる場合があります。特に、切削工具の選択や加工条件に注意が必要です。

摩擦性:
高い硬度を持ち、摩擦に対する耐性がありますが、滑り性はジュラコンほど優れていないことがあります。摩擦が発生しやすい環境では、適切な潤滑が必要です。

耐摩耗性:
高い耐摩耗性を持ち、長期間の使用でも摩耗が少ないため、歯車やポンプ部品など、精密な機械部品に多く使用されます。

形状安定性:
優れており、寸法安定性が高いため、精密な加工が可能です。特に、温度や湿度の変化が少ない環境では、非常に安定した特性を示します。

ジュラコンとPOMの加工方法と注意点

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、フライス加工に適したプラスチック素材ですが、それぞれ異なる特性を持つため、加工方法や注意点も異なります。以下のテーブルに加工方法と注意点をまとめ、詳細を説明します。

加工方法と注意点の比較

項目ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
フライス加工高い耐摩耗性を活かし、精密な部品の加工が可能。切削工具の摩耗が少なく、安定した加工が可能。高い硬度と形状安定性を活かし、精密なギアや部品の加工に適する。滑らかな表面仕上げが可能。
切削条件高速加工が推奨され、切削温度を適切に管理することで性能を最大限に発揮できる。切削速度や送り速度を適切に調整し、刃先の鋭利さが加工精度に影響する。
冷却加工時に冷却を行うことで、熱変形を防ぎ、寸法安定性を保つ。発熱による材料の軟化を防ぐため、適切な冷却が重要。
工具の摩耗硬度が高いため、工具の摩耗が早くなる可能性がある。高硬度のため、摩耗を抑える硬質コーティング工具が推奨される。
加工時の発熱高速加工時に発熱しやすく、材料に影響を与える可能性があるため、冷却が推奨される。発熱により材料が軟化する可能性があるため、冷却を適切に行うことが重要。
寸法安定性加工後の寸法変化が少ないが、熱膨張対策が必要。寸法安定性が高く、精密な加工に適している。

ジュラコン(ポリアセタール)の加工方法と注意点

加工方法

  • フライス加工:
    高い耐摩耗性を活かし、精密な部品の加工が可能。工具の摩耗が少なく、安定した加工が実現できます。
  • 切削条件:
    高速加工が推奨され、切削温度を適切に管理することで、材料の性能を最大限に引き出すことができます。
  • 冷却:
    加工時に冷却を行うことで、熱変形を防ぎ、寸法安定性を保つことが重要です。

注意点

  • 工具の摩耗:
    ジュラコンは硬度が高いため、工具の摩耗が早くなる可能性があります。工具の選定と管理が重要です。
  • 加工時の発熱:
    高速加工により発熱が発生しやすく、これが材料に影響を与える可能性があるため、冷却を行うことが推奨されます。
  • 寸法安定性:
    加工後の寸法変化が少ないため、加工精度が求められる部品に適していますが、熱膨張に対する対策が必要です。

POM(ポリオキシメチレン)の加工方法と注意点

加工方法

  • フライス加工:
    高い硬度と形状安定性を活かして、精密なギアや部品の加工に適しています。滑らかな表面仕上げが可能です。
  • 切削条件:
    切削速度や送り速度を適切に調整し、材料の特性に応じた加工を行います。刃先の鋭利さが加工精度に影響します。
  • 冷却:
    切削中の発熱を抑えるために、適切な冷却を行うことで寸法安定性を保ちます。

注意点

材料の選定:
POMは特に寸法安定性が重要な部品に適しており、精密な加工が求められる場合に最適です。

加工時の発熱:
POMは発熱により材料が軟化する可能性があるため、冷却を適切に行うことが重要です。

工具の選定:
高硬度のため、工具の選定と管理が必要です。摩耗を抑えるための硬質コーティングされた工具が推奨されます。

軽量動部材の開発とジュラコン・POMの利用

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、軽量動部材の開発において、それぞれ異なる特性を持ち、用途に応じた選定が重要です。以下のテーブルに、それぞれの特性と利用方法をまとめました。

ジュラコンとPOMの特性と利用

項目ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐摩耗性摩擦に強く、長期間の使用に耐える。比較的高いが、ジュラコンより劣る。
耐薬品性化学薬品に対する耐性が高い。一般的な環境では安定した性能を発揮。
潤滑性優れた滑り性があり、摩擦を低減。滑らかだが、ジュラコンよりもやや劣る。
熱安定性標準的な環境で安定した性能を発揮。高温環境でも形状を維持しやすい。
機械的強度高耐久で摩擦が少ない。高い剛性と耐衝撃性を持つ。
寸法安定性長期間の使用でも形状が変わりにくい。長期間の使用でも形状を維持しやすい。

ジュラコンの特性と利用

特性

  • 耐摩耗性: 摩擦に強く、長期間の使用に耐える性能を持っています。
  • 耐薬品性: 化学薬品に対する耐性が高いため、厳しい環境下でも安定した性能を発揮します。
  • 潤滑性: 優れた滑り性を持ち、摩擦を低減します。

利用

  • 精密なフライス加工: 低摩擦で高精度な加工が可能です。例えば、精密なギアやポンプ部品などの製造に適しています。
  • 軽量動部材: 高耐久性が求められる部品に利用されます。ジュラコンの特性を活かし、スムーズな動作を実現します。

POMの特性と利用

特性

  • 熱安定性: 高温環境でも安定した性能を保つことができます。
  • 機械的強度: 高い強度と剛性を持ち、耐衝撃性にも優れています。
  • 寸法安定性: 長期間にわたって形状を保つ能力があります。

利用

精密な機械部品: 高強度と精度が要求される部品に利用されます。

耐久性が要求される部品: 衝撃に強く、長期間の使用に耐える部品に適しています。例としては、ギアやベアリングなどがあります。

ジュラコンとPOM製品の用途と適用例

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、工業用プラスチックとして広く利用され、それぞれ異なる特性に基づいた用途があります。以下のテーブルに、それぞれの特性と適用例をまとめました。

ジュラコンとPOMの特性と適用例

項目ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐摩耗性摩擦に強く、長期間の使用でも性能が安定。高い耐摩耗性を持つが、ジュラコンより若干劣る。
耐薬品性化学薬品に対する耐性が高い。一般的な環境では安定しているが、薬品耐性はジュラコンほどではない。
潤滑性優れた滑り性を持ち、摩擦を低減。滑らかな表面仕上げが可能。
剛性適度な剛性があり、柔軟性も兼ね備える。高い機械的強度と耐衝撃性を持つ。
寸法安定性加工後の寸法変化が少なく、精密部品に適する。長期間にわたって形状を維持しやすい。
加工性精密なフライス加工が可能。フライス加工がしやすく、複雑な形状にも対応。

ジュラコンの用途と適用例

特性

  • 耐摩耗性: 摩擦に強く、長期間使用しても性能が安定しています。
  • 耐薬品性: 化学薬品に対する耐性が高いです。
  • 潤滑性: 優れた滑り性を持ち、摩擦を低減します。

適用例

  • 自動車の燃料ポンプ: 長期にわたる耐久性が求められる部品で、ジュラコンの高耐久性が活かされています。
  • 精密なギア: 摩耗に強く、滑らかな動作を実現するために使用されます。
  • ポンプ部品: 摩擦が少なく、長期間にわたる性能が要求される部品に利用されます。

POMの用途と適用例

特性

  • 剛性: 高い機械的強度と剛性を持ち、耐衝撃性も優れています。
  • 寸法安定性: 長期間にわたって形状が安定しています。
  • 加工性: フライス加工がしやすく、精密な加工が可能です。

適用例

精密機械部品: 高い精度と安定性が必要な部品に利用されます。

ギア: 高い剛性と耐摩耗性から、精密な機械部品として使用されます。

ベアリング: 高い耐摩耗性と耐久性が求められる部品に適しています。

ジュラコンとPOMの選択基準と最適な利用場面

ジュラコン(ポリアセタール)とPOM(ポリオキシメチレン)は、特性の違いにより適用される場面が異なります。以下に、それぞれの選択基準と最適な利用場面をまとめました。

ジュラコンとPOMの特性比較

特性ジュラコン(ポリアセタール)POM(ポリオキシメチレン)
耐熱性高い(高温環境に強い)中程度(比較的高温にも耐えられる)
耐摩耗性高い(摩擦の多い環境に適する)高い(ジュラコンと同等)
耐薬品性良好(化学薬品に対する耐性あり)優れている(さらに広範囲の薬品に対応可能)
使用環境高温環境、摩擦が多い場所化学薬品に接触する環境
具体的な用途自動車内部部品、産業機械の摩耗部分水道バルブ、ポンプの部品

選択基準と利用場面

耐熱性

  • ジュラコン: 高温環境での使用に適し、耐熱性が要求される部品に最適。
  • POM: 耐熱性は中程度で、比較的高温に耐えられるが、ジュラコンほどではない。

耐摩耗性

  • ジュラコン / POM: 両者とも高い耐摩耗性を持ち、摩擦の多い部品に適する。

耐薬品性

  • POM: 多くの化学薬品に対して安定しており、耐薬品性に優れる。
  • ジュラコン: 良好な耐薬品性を持つが、POMの方がさらに優れている。

使用環境

  • ジュラコン: 高温や摩擦が頻繁に発生する環境で使用されることが多い。
  • POM: 化学薬品に接触する可能性がある環境に適する。

具体的な用途

  • ジュラコン: 自動車の内部部品、産業機械の摩耗部分など、耐久性と摩擦低減が求められる用途。
  • POM: 水道バルブやポンプなど、化学薬品と接触する可能性のある部品。

それぞれの素材の特性を考慮し、用途や使用環境に最も適した材料を選定することが重要です。