材質名称
ポリテトラフルオロエチレン（テフロン・PTFE）
ポリテトラフルオロエチレン（テフロン・PTFE）について
PTFE（テフロン）は、優れた耐薬品性や低摩擦性、電気絶縁性などの特性を持つスーパーエンプラです。その機能性の高さから、半導体製造装置や医療機器、食品加工設備などの分野で広く利用されています。一方で、切削加工には高い技術力と経験が求められるため、信頼できる加工業者の選定が重要です。この記事では、PTFEの特徴や用途、切削加工時の注意点について詳しく解説します。
PTFEの加工なら宮崎製作所
宮崎製作所では、長年の経験とノウハウを活かしたPTFEの切削加工をおこなっています。お客様のご要望に沿って、さまざまなPTFE製品の切削加工が可能です。
テフロン
用途 軸受け
寸法 10×15×100
用途 ピン
寸法 63×59×105
用途 軸受け
寸法 15×20×100
用途 パッキン
寸法 5×72×395
用途 パッキン
寸法 6×121×292
用途 回転軸
寸法 22×44×44
用途 軸受け
寸法 8×100×120
用途 回転軸
寸法 10×44×44
用途 パーツ受け
寸法 10×32×34
用途 パイプ固定具
寸法 10×40×300
用途 軸受け
寸法 33.7×38×224
PTFEとは
PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は代表的なフッ素系樹脂で、一般的には「テフロン」として知られるスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）です。耐薬品性や低摩擦性、電気絶縁性といった多様な特性を備え、工業用から医療用まで幅広い分野で使用されています。特に化学薬品や高温環境に強く、ほかの樹脂素材では対応が難しい場面でも優れた性能を発揮するため、半導体から電子機器、医療機器、食品まで、さまざまな製造現場で重宝されています。
PTFEの特徴
PTFEは、多くの特性を持つ高機能素材です。ここでは、PTFEの特徴を詳しく解説します。
耐薬品性
PTFEは、酸やアルカリ、溶剤など多くの化学薬品に対して極めて強い抵抗力を発揮します。腐食性の高い環境や化学薬品を扱う工程にも対応し、一般的な樹脂が劣化する環境でも長期間の使用が可能です。
低摩擦性
摩擦係数が非常に低く、滑りやすい特性があります。低摩擦性は可動部品や精密機器の部品の摩耗を抑え、機器の耐久性を向上させるのに重要です。機械産業や自動車産業において、スムーズな動作が求められる部品や、潤滑が難しい環境下での利用に適しています。
電気絶縁性
高い電気絶縁性を持つため、電流や静電気による影響を防ぐことができます。そのため、電気・電子分野では絶縁材料として幅広く活用されています。特に、電気機器やケーブルの絶縁材として需要が高く、高温環境でもその絶縁性能を維持できる点が特徴です。
非粘着性
PTFEは表面が非常に滑らかで、チリやホコリが付着しにくいです。食品加工や医療機器、半導体分野など、汚れや異物の侵入が望ましくない用途で重宝されています。付着物が少ないことにより、メンテナンスの手間も減らせます。
耐熱性
PTFEは樹脂素材の中でも非常に高い耐熱性を持ち、常用使用温度は260℃です。熱が発生する装置や部品、過酷な温度変動にさらされる環境下での使用に適しています。高い耐熱性が求められる産業機械や電気電子機器の部品素材にも適用可能です。
撥水・撥油性
撥水性および撥油性が非常に高く、水や油がほとんど付着しません。防水・防汚が求められる環境や、油分の多い環境下での利用に最適です。また、水や油が原因となる劣化を防ぎ、製品寿命を延ばす効果もあります。
耐候性
PTFEは耐候性に優れており、紫外線や可視光線、酸化、湿気、温度変化といった外的要因による劣化が起こりにくいです。屋外使用でも長期間にわたって安定した性能を維持します。屋根材や壁材のほか、メンテナンスが難しい屋外施設の部材にも活用可能です。
難燃性
PTFEは高温環境でも自然発火を起こさず、燃焼しにくい素材です。自己消火性があるため、延焼のリスクも軽減できます。耐火性が求められる製品や、発火対策が必要な機器類の部品素材に適しています。
PTFEの弱点
PTFEは多くの優れた特性を持つ一方で、いくつかの弱点も存在します。代表的なものとして、価格が他の樹脂に比べて高価であることや、高温環境下での機械的強度低下が挙げられます。
価格は高め
PTFEは、その高度な特性ゆえに他の一般的な樹脂よりも価格が高いです。大量生産のコスト管理が重要な場合や、予算が限られている場合には、PTFEの採用を慎重に検討する必要があります。材質が柔らかいため成形が難しく、加工コストも高額になりやすいです。
高温での機械的強度低下
PTFEは耐熱性に優れていますが、高温環境では機械的強度が低下する欠点があります。特に200℃以上で負荷がかかると、形状変化や摩耗が発生しやすくなります。強化材を混ぜたり、他の素材と組み合わせたりすることで、強度低下を抑えることが可能です。
PTFEの用途
PTFEは、その優れた特性により、幅広い分野で活用されています。ここでは、代表的な用途を分野ごとに解説します。
工業製品
工業分野では、PTFEの耐薬品性や低摩擦性を活かし、化学プラントや製造ラインで幅広く利用されています。特に、耐腐食性が求められる配管やバルブシート、ガスケットなどの部品に適しており、強い化学薬品や高温環境下での長期間の使用が可能です。また、低摩擦性を生かして、軸受やスライド部品などの摩耗を軽減する部品にも使用されています。PTFEを採用することで機械の稼働効率や寿命が向上し、メンテナンスコストの削減が期待できます。
医療機器
生体適合性のあるPTFEは、カテーテルや薬液ボトル、メディカルチューブなどに使用されています。また、非粘着性によって医療器具に人体の組織や異物の付着を防ぐことができ、清潔性を維持しやすいのもPTFEの利点です。さらに、耐薬品性があるため、消毒薬や薬剤による劣化が起こりにくく、機器や器具の長寿命化に役立っています。
電気絶縁部品
電気・電子機器分野では、PTFEの高い電気絶縁性が活用されています。具体的には、電線やケーブルの絶縁被覆、プリント基板の部品などに使用されることが多いです。また、耐熱性があることから、高温環境でも絶縁性能を維持でき、安定した電気特性を保つことが可能です。そのため、高精度が求められる半導体製造装置や高周波機器の部品としての需要も増えています。さらに、自己消火性も備えているため、火災リスクを抑えたい設備にも適した素材です。
その他の分野
PTFEは、食品加工や宇宙航空、繊維加工など、多様な分野で活躍しています。食品の加工・調理では非粘着性と安全性が評価されており、フライパンや鍋のコーティング、ベルト、ローラー部品に使用されるのが一般的です。また、繊維加工分野でも滑らかな表面と耐薬品性が重要となるため、織機の部品や繊維の処理装置への活用が増えています。
PTFE切削加工の注意点
PTFE(テフロン)の切削加工には以下のような注意点があります。
温度管理
PTFEは温度による体積変化が大きいため、加工時の室温管理と切削時の発熱に注意が必要です。特に精密加工の場合は、加工前に材料の温度を均一にすることが重要です。
適切な切削条件
PTFEは軟質で弾性があるため、適切な切削速度や送り速度の設定が必要です。一般的に低速での加工が推奨されます。
適切な加工設備
PTFEの特性に合わせた加工設備と適切な切削工具を使用することで、より良好な加工結果が得られます。
冷却
PTFEは熱に弱いため、加工時の冷却が重要です。切削油の使用や断続的な切り込みなどの技術が求められます。
バリ対策
PTFEは切削時にバリが発生しやすいです。加工後にバリ取り作業が必要になることがあります。
粉塵対策
切削加工で発生する微細な粉塵は人体に有害なため、集塵装置の使用など作業環境の安全確保が必要です。
寸法精度
PTFEは柔らかく、精度が出にくい特徴があります。高精度が要求される場合は、加工条件の細かな調整が重要です。
取り扱い
PTFEは比較的軟らかいため、保管時や加工中にキズや変形が生じないよう、取り扱いに注意しなければなりません。
