ガイド / グレード
図面にはどのPEEKグレードを指定すべきか
2026年9月20日
出典：メーカーのデータシートと公表されている規格。編集方針をご覧ください。
どれもPEEKとして販売されており、単に「PEEK」とだけ書かれた図面は、最も重要な判断を加工する側に委ねてしまいます。違いは、剛性、温度による動き方、摩耗、価格に現れます。
要点
| グレード | 密度（g/cm³） | 向いている用途 | 避けるべき用途 |
|---|---|---|---|
| 無充填 | 1.30 to 1.32 | 蒸気、薬品、靭性、衝撃 | 高温で長時間荷重がかかる部品 |
| GF30 | 1.49 to 1.51 | 高温かつ荷重下での剛性と耐クリープ性 | 摺動面、公差の厳しい薄肉部品 |
| CF30 | 1.40 to 1.44 | 寸法安定性、熱の伝達、静電気の除去 | 電気絶縁が必要な部品 |
| 摺動グレード | 1.44 to 1.46 | 無潤滑のブッシュ、摩耗パッド、シール部品 | 実際に荷重を受ける構造部品 |
| インプラントグレード | 1.30 to 1.32 | 書類付きの長期体内接触 | 書類が不要な用途すべて |
無充填PEEK
ナチュラルのベージュまたはブラックで強化材を含まず、ファミリーの中で最も靭性が高い材料です。衝撃に耐え、数百回のオートクレーブに耐え、流体経路、継手、器具部品の標準になっています。
弱点はクリープと動きです。150 °C以上で荷重がかかり続けると、無充填PEEKはゆっくり変形します。また、グループの中で熱膨張が最も大きく、ガラス転移点未満で約47 µm/m·Kです。そのため、冷間で正しいはめあいが高温では狂うことがあります。
加工では最も扱いやすいグレードです。鋭い工具できれいに削れ、刃先を食いません。
PEEK GF30
短いガラス繊維30%で剛性が上がり、さらに有用なことに耐クリープ性が向上します。高温で荷重を保持しなければならないブラケットやブッシュが典型的な用途です。
代償は靭性です。繊維強化PEEKは無充填より脆く、ガラスは相手材を摩耗させるため摺動の相手として不向きで、工具も早く消耗します。加工会社は工具摩耗を織り込み、丁寧な会社は充填用と無充填用の工具を分けています。
PEEK CF30
カーボン繊維30%は、一般的なグレードの中で最も高い剛性を与え、熱膨張は無充填PEEKの約半分、熱伝導率は3〜4倍になります。熱が刃先に留まらず部品から逃げるため、CF30が無充填材より厳しい公差を保ちやすい理由の1つです。
静電気を逃がせる程度の導電性もあり、半導体やディスプレイの搬送部品がCF30であることが多いのはそのためです。部品に電気絶縁が必要な場合、その同じ性質が選択肢から外す理由になります。
カーボン繊維には研磨性があり、粉は導電性です。電子機器の近くで加工する会社は、それを管理しています。
摺動グレード
摺動グレードのPEEKは、通常、カーボン繊維にPTFEとグラファイトを配合した混合材です。ファミリーの中で摩擦が最も低く、無潤滑での耐摩耗性が最も高いため、ブッシュ、摩耗パッド、シール要素など、潤滑なしで滑るものに選ばれます。
構造材ではありません。滑りを良くする添加剤が強度を下げるため、荷重を受ける部品ではなく、面が接触に耐えなければならない場所に使ってください。
インプラントグレードPEEK
インプラントグレード材は、ASTM F2026などの規格に基づき、ロットのトレーサビリティと文書化された生体適合性試験とともに供給されます。機械的には無充填PEEKと同じ挙動です。
実際に購入しているのは、書類の連鎖と、それを損なわずに保てる加工会社です。管理された取り扱い、清潔な工具、文書化された洗浄と梱包が求められます。最初の切りくずを出す前に確認してください。書類は後から再現できません。
温度と、見落とされがちな数値
PEEKのガラス転移点は143 °Cです。それより下では、無充填材の膨張は約47 µm/m·Kです。それを超えると材料は軟化し、膨張が急増します。連続使用温度約250 °Cは事実ですが、200 °Cでの強度や剛性は、室温のデータシートの値ではありません。
これははめあいに関わります。部品が高温で公差を保つ必要があるなら、答えは充填グレードか、冷間で意図的に緩めたはめあいです。公差がどの温度で適用されるかを図面に書いてください。加工と検査は20 °Cで行われ、使用条件は誰にも推測できません。
考えすぎずに選ぶ
- 蒸気、薬品、衝撃：無充填。
- 荷重がかかり、高温：GF30。
- 寸法が動いてはならない、または静電気を逃がす必要がある：CF30。
- 何かと擦れ合う：摺動グレード。
- 長期間体内に入る：インプラントグレード材と、それを文書化できる加工会社。
それでも迷う場合は、見積依頼に温度、荷重、媒体を書き、見積を出す加工会社にグレードを提案してもらってください。当サイトのホームページにあるグレード選択が10秒で行うことであり、図面を送ったときに加工会社が確認することでもあります。
これらのグレードが価格にどう影響するかは、PEEK切削加工部品の費用をご覧ください。インプラントグレードの書類が実際に何を文書化しているかは、インプラントグレードPEEKの適合性をご覧ください。
よくある質問
PEEK GF30とCF30の違いは何ですか？
GF30はガラス繊維30%で、低い材料費で剛性と耐クリープ性が上がります。CF30はカーボン繊維30%で、さらに剛性が高く、熱膨張は約半分、熱伝導率は3〜4倍になり、静電気を逃がせる導電性もあります。
オートクレーブ部品に最適なPEEKグレードはどれですか？
無充填PEEKです。ファミリーの中で最も靭性が高く、蒸気の繰り返しに強い材料です。充填グレードは剛性が高い反面、脆く、加工面に現れる繊維の端から蒸気が入り込みます。
インプラントグレードのPEEKは別の材料ですか？
機械的には無充填PEEKと同じ挙動です。対価を払っているのは、文書化された生体適合性試験、ロットのトレーサビリティ、ASTM F2026などの規格に基づく管理された取り扱いです。