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PEEK切削加工：図面で現実的に指定できること

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。

PEEKは、アセタールやナイロンでは温度が足りないとき、金属では重すぎたり熱を通しすぎたりするとき、そして部品が蒸気、溶剤、体液に何年もさらされるときに、技術者が手を伸ばす樹脂です。同時に、置き換える樹脂よりも1kgあたりの価格がはるかに高いため、お送りいただく図面がいつも以上に重要になります。

このガイドでは、加工会社がPEEKを実際にどう扱うか、どの判断が価格を左右するか、見積依頼の前に何を指定すべきかをまとめています。

PEEKとは

PEEKはポリエーテルエーテルケトンで、PAEKファミリーに属する半結晶性の熱可塑性樹脂です。指定される理由となる特性は、サプライヤーを問わず一貫しています。

特性	一般的な値（無充填）
ガラス転移温度	143 °C
融点	343 °C
連続使用温度	約250 °C
23 °Cでの引張強さ	90 to 100 MPa
密度	1.30 g/cm³
吸水率、24時間	約0.1%
Tg未満の熱膨張	約47 µm/m·K

加工現場で起きることの大半は、2つの数値で説明できます。1つ目は143 °Cのガラス転移です。これを超えると材料が軟化して膨張が急に大きくなるため、200 °Cではめあいを保つ必要がある部品は、室温の同じ部品とはまったく別の挙動をします。2つ目は低い熱伝導率です。切削熱は部品を通って逃げないため、工具と切削面に入り込みます。

加工時のPEEKの挙動

PEEKを日常的に扱う加工会社は、たいてい同じやり方をしています。

鋭く研磨した工具。 刃先が鈍いと切らずにこすり、熱を逃がせない材料に熱を入れ込むことになります。すくい角が大きく、溝を研磨した、プラスチック専用の工具が使われます。鋼を削った工具では、PEEKが塗り広げられてしまいます。

切削速度より切りくず排出。 溝にとどまった切りくずは溶けて壁に溶着します。エアブローまたは大量のクーラントが標準で、深いポケットは段階的に削ります。

応力の管理。 押出成形の丸棒や板は、冷却の仕方に由来する内部応力を持っています。片側から材料を除去すると部品が動きます。薄肉、深い穴、細長い部品では、荒加工をしてアニールし、その後に仕上げます。

鋭い内側コーナーを作らない。 PEEKは強靭ですが、鋭い内側コーナーには応力が集中し、使用中に壊れる部品はたいていそこから壊れます。小さなRは図面上のコストがゼロで、現場では大きな差になります。

充填グレードは工具を摩耗させる。 ガラス繊維とカーボン繊維には研磨性があります。工具寿命が短くなり、多くの加工会社は、繊維の粉が無充填の医療用部品に触れないよう工具を分けています。

指定できる公差

プラスチック部品は、ラベルだけ違う金属部品ではありません。計画の目安になる数値は次のとおりです。

• 一般的な加工形状：±0.05 mm前後。
• アニール済みカーボン繊維強化材の小さな形状：±0.025 mm、場合によってはそれよりやや良い値。
• 薄肉部品の平面度と穴の真円度：応力除去後のほうが良くなり、強くクランプするほど悪くなります。
• 表面仕上げ：Ra 0.8 µmが標準で、仕上げ加工と適切な工具でさらに細かくできます。

そして温度があります。PEEKは1度あたりの膨張が鋼の約4倍です。20 °Cで±0.025 mmに管理された100 mmの形状は、150 °Cではその公差を大きく超えて動くことがあります。高温ではめあいが機能する必要がある場合は、そのことと温度を明記してください。カーボン繊維強化PEEKの膨張は無充填の約半分で、治具やウェハ搬送部品に指定される主な理由の1つです。

図面に書くべきこと

見積が有用な内容で返ってくるか、仮定だらけで返ってくるかは、次の6点で決まります。

1. グレード。 無充填、GF30、CF30、摺動グレード、またはASTM F2026のインプラントグレード材。わからない場合は、温度、荷重、媒体を伝えて加工会社に提案してもらってください。トレードオフはグレード比較にまとめています。
2. 使用温度。 連続温度とピーク温度。グレードと公差の議論が変わります。
3. 媒体。 蒸気、溶剤、酸、体内接触、食品接触。素材と書類が変わります。
4. 重要な形状だけ。 はめあいが必要な穴にだけ公差を付け、他は空けておきます。不要な厳しい形状は、そのたびに工程と検査を増やします。
5. 薄肉と深い穴。 明記してください。アニール工程が見積に入るかどうかを左右します。
6. 書類。 ロット証明書、ISO 10993またはUSP Class VIのデータ、クリーンルーム梱包。最初に依頼してください。部品を削った後で追加するには、たいてい削り直しが必要になります。

加工されたPEEKの行き先

医療機器では、数百回のオートクレーブを経る器具のハンドル、ガイド、トレイや、インプラントグレード材から削り出す部品に使われます。半導体工場では、ウェハ搬送コーム、エンドエフェクタ、CMPリテーニングリング、テストソケットにカーボン繊維強化グレードを使い、アウトガスとパーティクルが検査されます。石油・ガスでは、圧力と高温の流体にさらされるシールのバックアップリング、バルブシート、坑内用絶縁体に使われます。プロセス機器や実験機器では、流体の経路が不活性でなければならない箇所すべてに使われます。

これらに共通するのは、部品が小さく、数量が少なく、故障の代償が大きいことです。毎週PEEKを加工している会社を見つける価値があるのは、そのためです。

加工会社の選び方

PEEK部品の見積を出す加工会社には、次のことを尋ねる価値があります。

• PEEKをどのくらいの頻度で、どのグレードを加工していますか。
• プラスチック用、充填グレード用の工具を分けていますか。
• アニール炉をお持ちですか。それとも応力除去は外注ですか。
• 材料はどこから調達し、ロット証明書を引き継げますか。
• 部品の洗浄と梱包はどのように行いますか。

これらにすぐ答えられる会社は、経験があります。PEEKを「送りの遅いアルミ」として扱う会社の部品は、最初の熱サイクルの後に反ります。

その探索を自分で行いたくない場合は、図面を送ってください。すでにそのやり方で作業している加工会社をご紹介します。グレード、公差、応力除去の判断を1か所で確認するには、PEEKを図面に載せる前に決めることをご覧ください。

よくある質問

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