シリコーン切削加工 - 加工技術紹介

ニッシリはシリコーン一筋「70年」
シリコーンゴムと樹脂の試作～中量生産をサポートします。

切削加工

ニッシリの切削加工では、シリコーンゴムはもちろん、その他各種プラスチック樹脂（エポキシ、POM、PTFEなど）を削り出し、目的の形状に加工します。金属加工と同様にCNC工作機械によるフライス盤や旋盤が用いられ、ブロック状や棒状の素材から不要部分を削り出して部品を作ります。

シリコーンについても、通常はゴム状で柔らかいため加工が難しいものの、刃物で切り出したり冷凍状態で削るなどの特殊な方法で切削加工を行う場合もあります。

一品モノから加工できるため試作段階でのリードタイム短縮とコスト削減が可能です。設計データさえあればすぐ加工を始められ、金型製作を省略できる分、開発初期の費用と時間を大幅に節約できます。

1個から数十個程度の少量生産に向いており、製品設計の変更にも即座に対応しやすいです。試作品を作って評価し、不具合があれば設計を修正して再加工するといった方法にも柔軟に対応できます。

樹脂の切削加工は寸法精度が非常に高いことも大きな特長です。射出成形などと比べても、仕上がり寸法の精度を高くすることが可能で、適切な条件下では数十ミクロン（0.01mm台）単位の精密加工も実現できる場合があります。

樹脂のブロック材から単純形状～複雑形状を削り出す工法です。100分台の高い寸法精度で、試作1個～量産数量の加工対応が可能です。分割・貼り合わせ等も柔軟に対応いたします。

例えば、新製品の試作品を作る際に金型を起こすほどでもない場合、切削加工なら必要な個数（1個からでも）を迅速に製作できます。

試作段階で実際の量産樹脂と同じ材質の部品を作れるのも利点です。例えば実用強度を持つ樹脂ブロックから削り出すことで、ギアや機構部品の強度テストにも耐えうる試作品が得られます。

金型の製作には通常数週間～数ヶ月を要しますが、切削加工であれば部品の形状や数にもよりますが早ければ数日内に完成させることも可能です。

新製品開発時の試作品として広く用いられます。外装ケース、内部メカ部品、取付けブラケット、配管継手など、製品を構成する様々な樹脂パーツを実材料で試作できるため、組立性や強度、耐久性の評価に欠かせません。

医療分野でも樹脂製の部品は多数使われており、カテーテルの保持具や分析装置のセル容器、手術器具のハンドルなど医療機器向けカスタム部品の製作に利用されています。生体適合性や耐薬品性が求められる部品ではPEEKやPEIといった高機能樹脂の切削加工品が選択されることもあります。

絶縁材料や機構部品として、電子機器向けの樹脂部品製作にも用いられます。成形が難しい部品を削り出しで製作するケースもあります。また、デザイン検討用のモックアップから、試作、あるいは少量特別部品などに切削加工が利用されています。

射出成形は、樹脂ペレットを加熱溶融し金型に射出して製品形状を一度に成形する方法です。最大のメリットは大量生産における効率の良さで、1つ金型を用意すれば同じ部品を何千何万個と短時間で製造でき、量産時の一個当たりコストは低く抑えられます。

しかし金型のコストと納期があるため、「大量生産には射出成形、少量多品種や試作には切削加工」と使い分けられることが多いです。実際、量産段階では射出成形が主流ですが、切削加工はその前段階の試作や、量産できない特殊材料部品の製作などで補完的な役割を果たしています。

3Dプリンター造形における、切削加工との大きな違いは、工具の制約がないことによる形状自由度の高さがあります。一層ずつ積み上げて形状を作るため、中空構造や入り組んだ内部形状、さらには一体化した可動構造などを直接造形できます。

一方で、積層造形では材料を層ごとに付着・硬化させていくため、精度と強度面の課題があります。そのため、3Dプリントは主にコンセプトモデルや外観確認用試作に適し、切削加工は機能検証用試作に適するという住み分けがなされています。

「Computer Numerical Control」の略で、コンピュータ数値制御による工作機械加工を指します。事前に作成したNCプログラムに基づき、工具の動きや主軸の回転をコンピュータが自動制御します。

作機械で切削加工を行う際に設定する加工パラメータのことです。主な切削条件には、刃物が材料を削る速度（切削速度）、1回転あたり・または1往復あたりの送り量（送り速度）、刃物をどれだけ食い込ませるかの深さ（切込み量）などがあります。

工作物（ワーク）を機械に固定すること、またはその作業自体を指します。しっかり固定しつつ加工位置を正確に決めることが重要で、このチャッキング（把握・位置決め）の善し悪しが加工精度に直結します。

樹脂切削品の場合、ナイフやヤスリで手作業で削ぎ落とすほか、リューターや面取りカッターで面取り加工してバリごと削り落とす方法、研磨機にかけて一括で落とす方法などがあります。

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