耐衝撃性プラスチック｜種類、メリット、デメリット

 

耐衝撃性プラスチック

要求の厳しい用途では、耐衝撃性プラスチックが機械的なストレスや故障に対する最初の防御策となります。

耐衝撃性プラスチックとは、エネルギーを吸収し、突然の機械的力にもひび割れや破損なく耐える特殊なポリマー材料を指します。これらの強靭なプラスチック材料は、ストレス下でも構造的完全性を維持します。これは、あらゆる産業において安全性が重視される用途に不可欠です。

プロジェクトに適切なプラスチック材料を選択することで、成功か、コストのかかる遅延かが決まります。

プロリーンテック は耐衝撃性プラスチックの精密機械加工を専門としており、お客様のプロジェクトが最高の耐久性と性能基準を満たすことを保証します。

このガイドでは、製造ニーズに応じて情報に基づいた決定を下すために、耐衝撃性プラスチックについて知っておく必要のあるすべてのことを説明します。

 

ポリマーの耐衝撃性とは何ですか?

耐衝撃性プラスチック

耐衝撃性プラスチックとは、ひび割れ、破損、構造的完全性の喪失を伴わず、突然の機械的力に耐えられるポリマー材料を指します。これらの耐久性の高いプラスチック材料は、分子構造によって衝撃エネルギーを吸収するため、安全性と信頼性が重要となる用途に最適です。

ポリマーの耐衝撃性は、応力下で弾性変形する能力に依存します。力が加わると、これらの材料は破損するのではなく曲がり、エネルギーを構造全体に分散させます。そのため、硬質プラスチックは、耐久性が重要となる防護服、自動車部品、産業用途に最適です。

耐衝撃性プラスチック トップ7

最も強いプラスチックは何か知りたいですか? プロジェクトに適したプラスチックを選ぶには、それぞれの素材の長所と短所を理解することが重要です。プラスチックの種類によって適した用途が異なるため、それぞれの特性を理解することで賢明な判断を下すことができます。 

現在製造業で使用されている最も一般的な耐衝撃性プラスチックをご紹介します。

1. アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS)

アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）プラスチック

ABSは、製造業において最も汎用性の高い強靭なプラスチック材料の一つです。この熱可塑性樹脂は優れた耐衝撃性と加工性を備えているため、試作や製造用途に最適です。

メリット	デメリット
優れた耐衝撃性	限られた耐紫外線性
機械加工や加工が容易	中程度の耐薬品性
良好な寸法安定性	温度制限
Cost Effective	添加物なしでは食品として安全ではない

用途：

• 自動車内装部品およびバンパー
• 電子機器のハウジングとコンピューターケース
• 保護具と安全ヘルメット
• 家電製品およびキッチン機器
• 玩具および娯楽用品

プロパティ	値
抗張力	22.1〜74.0 MPa
密度	1.01 – 1.20 g / cc
メルトフロー	0.10 – 35 g/10分
金型温度	29.0 - 120°C
溶融温度	170 - 320°C

2. 高密度ポリエチレン (HDPE)

高密度ポリエチレン（HDPE）

HDPEプラスチックは耐衝撃性と耐薬品性に​​優れています。この高強度プラスチックは、広い温度範囲でその特性を維持するため、過酷な環境にも適しています。

メリット	デメリット
優れた耐薬品性	他のプラスチックよりも剛性が低い
優れた衝撃強度	接着が難しい
UV耐性オプションもご用意しております	高温用途に限定
リサイクル可能な	応力亀裂が発生しやすい

用途：

• 化学物質貯蔵タンクおよび容器
• 遊具と屋外用家具
• 水道・ガス配管システム
• 食品包装とまな板
• 海洋用途およびドック部品

プロパティ	値
抗張力	20〜37 MPa
密度	0.93 – 0.97 g / cc
メルトフロー	0.1 – 25 g/10分
金型温度	20 - 80°C
溶融温度	120 - 180°C

3. ポリカーボネート（PC）

ポリカーボネート（PC）シート

ポリカーボネート樹脂は極めて高い耐衝撃性を備えています。この透明で最強のプラスチック素材は、優れた靭性と光学的透明性を備えているため、安全用途には不可欠です。

メリット	デメリット
優れた耐衝撃性	応力亀裂に敏感
優れた光学的透明度	他の選択肢に比べて高価
高温耐性	紫外線による劣化を受けやすい
寸法安定性	化学物質過敏症

用途：

• 安全メガネと保護シールド
• 電子部品ハウジング
• 医療機器コンポーネント
• 自動車のヘッドライトレンズ
• 防弾ガラスとセキュリティアプリケーション

プロパティ	値
抗張力	55〜75 MPa
密度	1.20 – 1.22 g / cc
メルトフロー	4 – 25 g/10分
金型温度	70 - 130°C
溶融温度	280 - 320°C

4. ポリアミドイミド（PAI）

ポリアミドイミド（PAI）

PAIは、優れた機械的特性と高い熱安定性を兼ね備えた最高強度のプラスチック材料です。この耐久性の高いプラスチック材料は、最も要求の厳しい用途でも優れた性能を発揮します。

メリット	デメリット
極度の温度耐性	非常に高価
優れた機械的特性	加工が難しい
優れた耐薬品性	限られた可用性
長期安定性	特殊な機器が必要

用途：

• 航空宇宙構造部品
• 高温シールおよびガスケット
• 半導体製造装置
• 石油およびガス産業のコンポーネント
• 高度な自動車アプリケーション

プロパティ	値
抗張力	180〜200 MPa
密度	1.40 – 1.42 g / cc
メルトフロー	該当なし（熱硬化性処理）
使用温度	-240〜275°C
ガラス転移	275 - 285°C

5. 高衝撃性ポリスチレン（HIPS）

耐衝撃性ポリスチレン（HIPS）

HIPSは、中程度の効果を求める用途に適した費用対効果の高いソリューションです。硬質塑性加工が容易で、お客様のニーズに合わせてカスタマイズ可能です。

メリット	デメリット
費用効果の高いソリューション	限られた耐薬品性
加工や機械加工が容易	温度制限
優れた耐衝撃性	低温では脆くなる
すぐに利用できる	UV感度

用途：

• 使い捨てカップと食品容器
• おもちゃと娯楽機器
• 購入時点のパフォーマンス
• 車両内装
• 機器ハウジング

プロパティ	値
抗張力	16〜40 MPa
密度	1.03 – 1.06 g / cc
メルトフロー	1 – 12 g/10分
金型温度	20 - 60°C
溶融温度	180 - 250°C

6。 ポリエチレンテレフタレート（PET）

ポリエチレンテレフタレート（PET）

PETは優れた耐衝撃性、優れた透明性、そして優れたバリア性を備えています。このプラスチックは、多くの産業で頻繁に利用されています。

メリット	デメリット
優れた透明度	加水分解に敏感
優れたバリア性	耐衝撃性が限られている
耐薬品性	処理上の課題
リサイクル可能な	温度制限

用途：

• 飲料ボトルと食品容器
• 繊維および衣類
• エンジニアリングコンポーネント
• 医療機器のパッケージ
• 電子絶縁体

プロパティ	値
抗張力	50〜80 MPa
密度	1.33 – 1.39 g / cc
メルトフロー	10 – 25 g/10分
金型温度	60 - 140°C
溶融温度	245 - 285°C

7. ポリアミド（ナイロン）

ポリアミド（ナイロン）

ナイロンは硬く、耐摩耗性に優れています。これらのプラスチックは、機械用途に適した過酷な条件下でもその特性を維持します。

メリット	デメリット
高い強度と靭性	吸湿
優れた耐摩耗性	寸法の変​​化
良好な耐薬品性	処理の複雑さ
自己潤滑性	コストに関する考慮事項

用途：

• ギアおよび機械部品
• ベアリングとブッシュ
• 繊維用途
• 自動車のボンネット下部品
• 工業用ファスナー

プロパティ	値
抗張力	45〜90 MPa
密度	1.12 – 1.15 g / cc
メルトフロー	5 – 50 g/10分
金型温度	40 - 120°C
溶融温度	210 - 270°C

 

プラスチック特性の比較 

プラスチックの特性比較

様々な硬質プラスチックを理解するには、それぞれの主要特性を比較する必要があります。この比較は、用途に適した耐衝撃性プラスチックを選択するのに役立ちます。

プラスチック素材	機械的性質	耐薬品性	熱安定性	被削性	費用
ポリカーボネート（PC）	高い衝撃強度、優れた靭性	酸、塩基、溶剤に耐性がある	140°C (284°F) まで使用可能	穏健派	穏健派
アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）	優れた耐衝撃性、剛性	酸、塩基、アルコールに耐性があります	100°C（212°F）以上で分解する	穏健派	穏健派
ポリエチレンテレフタレート（PET）	高い強度、剛性、寸法安定性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります	150°C (302°F) まで使用可能	グッド	穏健派
ポリアミド（ナイロン）	高い強度、靭性、耐摩耗性	油、溶剤に耐性	160°C (320°F) まで使用可能	グッド	穏健派
高密度ポリエチレン (HDPE)	高い衝撃強度、耐薬品性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります	80°C (176°F) まで使用可能	グッド	ロー
ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）	高い機械的強度、耐熱性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります	260°C (500°F) まで使用可能	穏健派	ハイ
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）	低摩擦、耐熱性、耐薬品性	ほとんどの化学薬品に対して耐性があります	260°C (500°F) まで使用可能	穏健派	ハイ

 

CNC 加工における耐衝撃性とはどういう意味ですか?

CNC加工における耐衝撃性の意味

耐衝撃性プラスチックのCNC加工には、特別な知識と技術が必要です。この素材は強靭性が高く、様々な用途で価値を高めますが、加工においては困難な場合があります。 

正確な結果を得るには、適切な工具の選択、切削パラメータ、そしてワークの保持が不可欠です。硬質プラスチック材料の加工では、発熱を制御する必要があります。 

これらの材料は、切削加工中に温度が上昇しすぎると軟化したり変形したりする可能性があります。冷却システムと鋭利な切削工具は、寸法精度と材料の耐衝撃性を維持するのに役立ちます。

精度の詳細については プラスチック加工、私たちを読んでください 板金曲げ加工の完全ガイド 製造業に関するさらなる洞察については、こちらをご覧ください。

耐衝撃性プラスチックが重要な理由 

硬質プラスチックは、今日の製造業において非常に重要です。エネルギーを吸収し、圧力を受けても壊れません。 

これは安全性が極めて重要な場合に重要です。例えば、 車のバンパー 人を守り、電子機器のケースは繊細な部品を守ります。これらの丈夫なプラスチックは、最も大切な時に確実に耐え抜きます。

強度の高いプラスチックを使用すると、初期費用だけでなく、コストも削減できます。これらの素材は、製造工程の余分な工程を減らし、金属よりも軽量で、デザイナーが新しい、より良い製品を開発する自由度を高めます。 

プロジェクトにどの強力なプラスチックを使用するかを知ることは、プロジェクトの成功とパフォーマンスの持続期間に影響を与える可能性があります。

 

高強度プラスチックの用途

耐衝撃性プラスチック材料

強度の高いプラスチック素材は、それぞれ独自の特性を持つため、多くの業界で使用されています。ユーザーは、プラスチックが衝撃にどの程度耐えられるか、その他の重要な特性を考慮する必要があります。

航空宇宙産業アプリケーション:

• 内側のパネルと頭上の収納
• 軽量部品とブラケット
• エンジンカバーと保護ケース
• コックピットのコントロールパネルとシステム
• 着陸装置部品

自動車産業のアプリケーション:

• バンパーシステムおよび衝突吸収部品
• 内装トリムパネルとダッシュボード
• ボンネットとエンジンカバーの下の部品
• 外側のボディパネルと側面衝突保護
• 燃料システム部品とタンク

医療機器用途:

• 外科用器具のケースとハンドル
• 診断機器用カバー
• インプラント機器の部品
• ラボ機器
• 滅菌可能な容器

エレクトロニクス産業アプリケーション:

• コンピューターおよびサーバーケース
• モバイルデバイスケース
• 電源カバーとヒートシンク
• ケーブルオーガナイザーとコネクタ
• 回路基板サポート

産業機器アプリケーション:

• 機械ガードと安全バリア
• コンベアシステム部品
• ポンプハウジングとバルブ部品
• ツールハンドル
• 化学処理装置用部品

医療機器メーカーは、人体への安全性と洗浄性を考慮して硬質プラスチックを選択します。電子機器メーカーは、電気と熱の取り扱いを考慮して強度の高いプラスチックを選択します。

 

いくつかのプラスチックの靭性値はどれくらいですか?

各種プラスチックの靭性値

靭性値を理解することで、特定のニーズに適したプラスチックを選ぶことができます。硬質プラスチック素材の種類によって、どの程度の衝撃に耐えられるかを示す強​​度値が異なります。 

これらの値は、エンジニアやメーカーがストレス下で破損しない材料を選択する際に役立ちます。

プラスチック素材	シャルピー衝撃値（kJ/m²）	アイゾット衝撃強度（J/m）	引張強さ（MPa）	用途
ポリカーボネート（PC）	60-80	600-850	55-75	自動車の安全装置
ABS	10-25	100-400	22-74	電子機器、自動車用トリム
HDPE	80-120	150-600	20-37	コンテナ、遊具
ナイロン6/6	5-15	50-160	45-90	ギア、機械部品
ペット	3-8	25-80	50-80	ボトル、包装
HIPS	8-15	80-200	16-40	使い捨て品、家電製品
asfasdf	8-12	80-120	90-100	航空宇宙、高温
PTFE	10-20	150-300	20-35	シール、化学機器
アセタール（POM）	6-12	60-130	60-70	精密部品、ベアリング

 

プロジェクトに最適な耐衝撃性プラスチックについては、Boda にお問い合わせください。

プロジェクトに最適な耐衝撃性プラスチック

適切な耐衝撃性プラスチックを選択するには、材料科学と製造プロセスに関する専門知識が必要です。 予算を適切な場所に投資するために、Bodaの専門家にお問い合わせください プロジェクトの仕様を正確かつ確実に満たします。

当社のチームは、様々な強靭プラスチック材料の複雑な特性を理解しており、お客様の選定をサポートいたします。機械部品用の硬質プラスチックから、特殊な用途向けの特殊な強靭プラスチック材料まで、お客様のご要望に合わせてカスタマイズされたソリューションをご提供いたします。

 

要約

用途に必要な耐久性、性能、コスト効率を実現するには、適切な耐衝撃性プラスチックを選択することが非常に重要です。各材料は、靭性、加工性、耐薬品性、使用温度範囲において、それぞれ異なる利点を持っています。

Bodaでは、プロフェッショナルなサービスを提供しています。 プラスチック加工サービス ABS樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、PEEK、PTFE、UHMW-PEなど、幅広いエンジニアリングプラスチックに対応しています。当社のエンジニアが、お客様に最適な材料の選定と、お客様の厳密な仕様を満たす精密プラスチック部品の製造をサポートいたします。

プロジェクトの要件についてご相談されたい場合は、今すぐ当社までご連絡ください。材料選定やプラスチック加工ソリューションに関する専門的なアドバイスをご提供いたします。

 

よくある質問

Q1. 柔軟性と耐衝撃性に優れたプラスチックの種類は何ですか?

ポリエチレンおよび TPU (熱可塑性ポリウレタン) の一部のグレードは柔軟性と優れた耐性を備えており、両方の特性が求められる用途に最適です。

Q2. ポリカーボネート樹脂は耐衝撃性がありますか?

はい、ポリカーボネートは耐久性があり、入手可能な透明プラスチックの中で最も硬いものの 20 つで、アクリルよりも XNUMX 倍の耐衝撃性があります。

Q3. 最も耐衝撃性に優れた素材は何ですか？

最も強力なプラスチックは PEEK、PAI、PPS、および高性能ナイロンであり、いずれも要求の厳しい用途に対応する並外れた機械的特性を備えています。

Q4. 耐衝撃素材とは何ですか？ 

衝撃耐性材料は、突然の力によるエネルギーを、破損や損傷なく吸収します。これらの材料は、応力を受けても崩壊せず、曲がったり変形したりするため、安全用途に最適です。

Q5. HDPEプラスチックは耐衝撃性がありますか? 

はい、HDPEプラスチックは耐衝撃性に優れ、低温でもその特性を維持します。そのため、HDPEは遊び場や保管容器などの屋外用途に最適です。