プラスチックは、現代社会において欠かせない素材となっています。その加工方法は多岐にわたり、それぞれに特徴やメリット、デメリットがあります。本記事では、プラスチック加工の基礎知識から、各加工方法の特性を解説していきます。
プラスチックとは
プラスチックは合成樹脂の一種であり、石油や天然ガスなどの化石燃料から作られます。プラスチックは加工しやすく、軽量でありながら耐久性や絶縁性に優れているため、様々な製品や部品に広く利用されています。しかし、その一方で、熱に弱い、環境への影響や廃棄物処理の難しさなどのデメリットもあります。
プラスチック加工とは
プラスチック加工とは、プラスチックを原料として製品や部品を作るための加工技術の総称です。プラスチックの加工方法には、大きく分けて「成形加工」と「切削加工」の2種類があります。他にも、3Dプリンティング、曲げ加工（ベンディング加工）、接着加工などがありますので、それぞれの特徴について詳しく解説していきましょう。
成形加工
成形加工は、プラスチックを加熱して溶かし、金型に流し込んで冷却して成型する方法です。代表的な成形加工には射出成形、圧縮成形、吹き込み成形などがあります。金属製の金型を使った射出成形は、最も広く普及している成形方法です。
メリット
・大量生産に適している
・複雑な形状の製品を作ることができる
デメリット
・金型の製作にコストと時間がかかる
・小ロットの生産や仕様変更に向かない
切削加工
切削加工は、旋盤やフライス盤などの工作機械を用いて、プラスチックを切断したり削り取ったりする方法です。高い精度が求められる部品や、特殊な形状の部品を作る際に適しています。
メリット
・高い精度で加工できる
・複雑な形状や細かい加工が可能
デメリット
・削りカスが発生しやすい
・加工速度が遅い
3Dプリンティング
3Dプリンティングは、デジタルデータから立体的なオブジェクトを造形する方法です。プラスチックフィラメントを溶解し、層を重ねて造形していきます。複雑な形状や少量生産に向いており、比較的低コストで試作品を作ることができますが、造形速度が遅いことが課題です。
メリット
・複雑な形状やデザインの製品を作ることができる
・少量生産や試作品の製造に適している
デメリット
・造形速度が遅い
曲げ加工（ベンディング加工）
曲げ加工は、プラスチックを熱や力を加えてV字やRなどに曲げる方法です。熱可塑性プラスチックに適しており、金型を使用せずに自由な形状を作ることができます。ただし、曲げる際に割れる恐れがあるため、注意が必要です。
メリット
・金型を使用しないため、低コストで製品を製造できる
・複雑な形状にも対応可能
デメリット
・曲げる際に割れる恐れがある
・曲げられる範囲に限界がある
接着加工
接着加工は、プラスチック同士やプラスチックと他の材料を接着する方法です。溶剤(接着剤)を使用して接着しますが、プラスチックの種類や接着面の処理方法によって接着の強度や耐久性が異なります。
メリット
・異なる材料同士を接着できる
・簡易な工具で加工が可能
デメリット
・接着強度が不足することがある
まとめ
プラスチック加工は、様々な方法があり、それぞれに特徴やメリット、デメリットがあります。製品の用途や要求仕様に応じて適切な加工方法を選択することが重要です。また、環境への配慮やリサイクルを考慮した適切な素材選定も重要な課題となっています。