プラスチックの基礎知識

テフロンの加工ご依頼時のポイント プラスチック加工初心者の方のために

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テフロンの加工を依頼する前に特徴やメリットを知る

テフロンと言えば、フライパンの焦げ付きを防ぐ「テフロンコーティング」で有名な素材です。工業的にも板材・丸棒材・パイプ材などの素材があり、テフロン素材の特性を活かした部品や製品が製造されています。株式会社KDAでは、プラスチック初心者の方のために、テフロンの特徴、加工方法、テフロンを使うメリット等についてわかりやすくまとめ、ご依頼前のご一読をおすすめしています。

【テフロンの加工】テフロンについての知識を解説

テフロンの加工を依頼する前に、テフロンについての基本的な知識を得ておきましょう。テフロンは、日用生活品から工業用にも多用される重要なプラスチックです。優れた特徴を持つテフロンについて、その特徴を把握し、適切な加工方法について押さえておくと、設計において活用しやすくなります。

【テフロンの加工】依頼前に知りたい「テフロンの特徴」

虫眼鏡と特徴

テフロンは、フッ素樹脂の一種です。1938年に世界最大の化学メーカーともいわれる米国デュポン社によって開発されました。そのため、テフロンと言う名称は、米国デュポン社の登録商標となっています。化学名はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)と言います。テフロンは、他のプラスチックに比べ次のような特筆すべき特徴を持っています。

◇優れた耐熱性

テフロンは、連続使用温度260℃という大変高い耐熱性を持っています。高温下で下に示す安定的な性質を持つため、高い温度を必要とする食品製造装置にも使用されています。

◇安定性が高い

テフロンの大きな特徴は、安定性の高さにあります。耐化学薬品性が高く、ほとんどの酸やアルカリに対して侵されることがありません。そのため、薬品用の容器、パイプ、パッキン等として使用されており、その安定性は他の素材と比べても群を抜いています。

◇電気的特性が高い

テフロンは、温度や周波数に影響されることなく、誘電率や力率が安定している素材です。そして、そのどちらの値も極めて低いため、絶縁抵抗や絶縁破壊の強さも、他のプラスチック素材のなかでトップだといわれています。こうした特徴から電子部品や半導体製造装置部品においても重宝されています。

◇摩擦係数が低い

テフロンの摩擦係数は、とても低いのが特徴です。そのため、滑りがよく、潤滑油を使うことができない装置の各種部品に使用されています。

◇非濡性

テフロンについた水滴

テフロンは、油や水のほか、様々な溶液によって濡れることがありません。さらに、汚れにくいため、簡単に清掃ができるといった特徴があります。そのため、食品製造装置部品においても清潔に使いやすく、重宝されています。

◇非粘着性

テフロンには、ほとんどのものが付着しないという特徴もあります。たとえ固着しても取り除きやすいため、調理器具などでテフロン加工(コーティング)されたものが便利に使用されています。

【テフロンの加工】依頼前に知りたい「テフロンに適する加工」

フッ素樹脂の多くは、他のプラスチックと同じように溶融して成形することができます。しかし、テフロン樹脂は、加熱しても流動性が悪く、成形加工には向きません。(※他の樹脂との共重合体をつくることで成形可能な製品として各社から製造販売されています。)以下に、テフロンの加工について説明いたします。

◇切削加工

マシニングセンター加工(テフロン)
半導体製造装置用部品(テフロン)
樹脂部品(テフロン)

旋盤やマシニングセンタという工作機械を用い、エンドミル等の工具による切削加工をテフロンに施します。表面を切削、穴を開けたりすることで、目的の形状や寸法精度を出すことができます。

◇溶接加工

テフロン素材の溶接棒を使って、テフロン製パーツを接合します。ホットジェットガンを用い、加熱風を当てることでテフロン溶接棒を溶かしながらテフロンパーツを溶接。テフロン同士が溶融して結合するため、接合方法の中では強度のある方法です。しかし、加熱時に発生する有毒ガスには注意をして行う必要があります。

◇成形加工

テフロンは、上述したように成形には向きません。そのため、粉末原料を型に入れ、圧縮加熱して成形することはできます。テフロンのパイプや板材は、このように製造されます。その後、切削加工により形状を整えます。

【テフロンの加工】テフロンの用途や使用のメリット・デメリット

テフロンの加工を依頼する前に、今一度テフロンがどんな製品に使われているか、またそのメリットについて理解しておきましょう。

【テフロンの加工】依頼前に知りたい「テフロンの代表的製品」

◇フライパンのコーティング

フライパンのテフロンコーティング

フライパンをはじめ、鍋などの調理器具には焦げ付き防止のため、テフロン加工の製品がほとんどです。テフロンコーティングにも6つのグレードがあり、それぞれ耐久性指数が異なります。もっとも高いグレードは、「テフロンプラチナプラス加工」と呼ばれ、耐久性指数は700となっています。標準の「テフロンクラッシック加工」は100なので、その差は歴然です。(※テフロンコーティング加工は、弊社では行っておりません。)

◇テフロンチューブ

テフロンチューブ

テフロンをチューブ状にした製品です。電子部品製造装置、半導体製造装置、食品製造装置などに導入されています。耐熱、耐薬品性などのニーズを満たしています。

◇パッキン

パッキン

テフロンは、安定性が高く、薬品を使う現場や気温差が激しいところで使われる容器のパッキン等にも使用されています。食品製造装置、半導体製造装置などにテフロンのパッキンが用いられています。

◇自動車の部品

優れた耐摩耗性を持つテフロンは、自動車のベアリングやブレーキパッドにも使われています。

◇食品製造装置部品

テフロンは、耐熱性が高く、薬品に侵されにくく、耐摩耗性、非粘着性などの特性があるため、食品製造装置内の容器、パイプ、パッキンなどとして用いられています。

【テフロンの加工】依頼前に知りたい「テフロンのメリット・デメリット」

テフロンのメリット・デメリット

◇テフロンのメリット

・高温環境に強い
一般的なプラスチックでは軟化したり溶融してしまう温度帯でもテフロンは部品としての強度を保ちます。(連続使用温度260℃、300℃近くまで耐えます。不燃性でもある。)そのため、テフロンは発熱する部位、高温の薬液が滞留する容器やパイプなどに用いられます。

・焦げ付きにくい
テフロン加工したフライパンは、焦げ付きにくいことで有名です。これは、テフロンの表面にある凹凸が非常に小さいためです。また、テフロンは非常に結合力の強い炭素原子とフッ素原子が結びついてできています。そのため、他の物質が入り込む隙間がなく、焦げ付きはもちろん錆にも強いのです。食品製造装置部品にもテフロン製のものが多く使用されています。

・酸、アルカリ、油などに強い
テフロンは、ほとんどの酸、アルカリ、そして有機溶剤などにとても強い性質があります。油にも強いので食品関連、そして化学薬品を反応させて部品を作る環境でも用いられています。

・滑りが良い、摩耗しにくい
テフロンを触ったことがある人であればよくわかると思いますが、かなり滑りが良い感触があります。そのため、耐摩耗性にも優れ、軸受けなどにも用いられます。

・吸水しない、外に置いて劣化しにくい
テフロンは、吸水性が極めて低いプラスチックです。一般的にプラスチックは多少給水して膨潤したり、加水分解を起こすことで劣化しやすいのですが、テフロンは吸水率ほぼ0%で、劣化しにくい素材です。また、紫外線があたるような外の環境でも劣化しにくいです。

・粘着性が低い
テフロンは、ほとんどのものが粘着しにくい素材です。テープを貼ったとしても、すぐきれいにはがせます。汚れもすぐに拭き取れます。

◇テフロンのデメリット

・成形性には向いていない
加熱しても流動性が悪いので、成形には不向きです。

テフロンの加工を依頼するには

株式会社KDAは、50年を超えるテフロンの加工経験、テフロンの知識を蓄積しています。皆様の設計の実現に向け、最適なテフロン材料、加工方法をご提案しておりますので、お気軽にお問い合わせください。コストカットできる部分を分析し、低価格でのご提案も可能です。

テフロン加工の依頼をお考えなら株式会社KDAへ

 
会社名 株式会社KDA (ケーディーエー)
代表取締役 木田 行則(プロフィールとごあいさつ)
住所 〒144-0055 東京都大田区仲六郷4丁目2−1
TEL 03(3733)3851
事業内容 プラスチック部品加工、セラミックス部品加工