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樹脂の加工方法とは?目的別の種類と選び方のポイントを解説

樹脂加工を検討する際、「切削加工や成形加工など、どの加工方法が自社の部品に適しているのか」「どの加工業者を選べばよいのか」と迷うことがあります。

樹脂の加工方法は、単に形を作るだけではありません。

材料を削る、型で成形する、曲げる、切る、つなぐ、仕上げるなど、目的に応じてさまざまな方法があります。

本記事では、樹脂の加工方法を目的別に整理したうえで、代表的な加工方法を図解で紹介します。

加工方法ごとの違いや、用途・数量・精度に応じた選び方を知りたい方に向けて、全体像からわかりやすく解説します。

樹脂の加工方法の分類

樹脂の加工方法は、加工の目的や用途によって大きく分類できます。

たとえば、樹脂材料を削って形を作る切削加工、金型や熱を使って形を作る成形加工、樹脂板やパイプを曲げる曲げ加工、3Dプリンタなどで形を作る積層加工などがあります。

また、形を作る加工だけでなく、材料を必要な大きさに切る切断加工、複数の樹脂部品をつなぐ接合加工、加工後の形状や表面を整える仕上げ加工、寸法安定性を向上させる熱処理加工も、樹脂加工では重要な加工方法です。

樹脂加工では、製品の用途、数量、形状、寸法精度、材料、納期などによって適した加工方法が変わります。

そのため、まずは樹脂の加工方法を全体像として整理したうえで、自社の部品に合う方法を検討することが重要です。

加工の目的 加工の分類 代表的な加工方法 概要
形を作る加工 切削加工 フライス加工、旋盤加工、穴あけ加工、ねじ加工 工具で樹脂材料を削り、目的の形状に仕上げる加工
成形加工 射出成形、押出成形、真空成形、圧縮成形、ブロー成形、真空注型 金型や型を使い、樹脂を目的の形状に成形する加工
曲げ加工 熱曲げ加工、型曲げ加工、パイプ曲げ加工 熱や型を用いて、樹脂板やパイプを目的の角度・形状に曲げる加工
積層加工 3Dプリンタ、光造形、粉末焼結 樹脂材料を積み重ねて、立体形状を作る加工
切る加工 切断加工 丸鋸切断、レーザー切断、打ち抜き加工、ウォータージェット加工 樹脂材料を必要な寸法や形状に切り分ける加工
つなぐ加工 接合加工 接着、溶接・溶着、組立加工 複数の樹脂部品をつなぎ合わせる加工
仕上げる加工 仕上げ加工 バリ取り、面取り、研磨・磨き、塗装・印刷、コーティング 加工後の余分な部分や角、表面を整える加工
寸法安定性を高める加工 熱処理加工 アニール処理 内部応力を緩和し、反りや寸法変化を抑える加工
樹脂の加工方法の分類

 

このように、樹脂の加工方法にはさまざまな種類があります。

次章では、上記の分類ごとに代表的な加工方法を取り上げ、それぞれの特徴を図解で紹介します。

代表的な樹脂の加工方法

前章では、樹脂の加工方法を目的別に整理しました。

ここからは、下図の分類に沿って、代表的な加工方法を図解で紹介します。

樹脂加工方法の全体像

 

切削加工

切削加工とは、樹脂材料を工具で削り、目的の形状や寸法に仕上げる加工方法です。

板材や丸棒などの素材から必要な部分を削り出し、図面に沿った樹脂部品を製作します。

樹脂の切削加工では、フライス加工、旋盤加工、穴あけ加工、ねじ加工などが用いられます。

平面や段差を削る、丸棒の外径・内径を整える、穴をあける、ねじ山を作るといった加工が可能です。

金型を使わずに加工できるため、試作品や小ロット品、寸法調整が必要な部品に使われることが多くあります。

また、穴位置や段差、溝形状、ねじ部などの細かな形状を作りやすく、装置部品や治具、機械部品にも活用されています。

樹脂材料には、透明性が求められるアクリルやポリカーボネート、摺動性や機械的特性が求められるPOMやMCナイロン、耐熱性・耐薬品性が重視されるPEEKやPTFEなどがあります。

切削加工では、材料特性を踏まえて加工条件や仕上げ方を調整することが重要です。


 

成形加工

成形加工とは、樹脂を金型や型に入れ、加熱や圧力、硬化などによって目的の形状に仕上げる加工方法です。

溶かした樹脂を型に流し込む、シートを型に沿わせる、空気で膨らませるなど、成形方法によって作り方は異なります。

樹脂の成形加工には、射出成形、押出成形、真空成形、圧縮成形、ブロー成形、注型などがあります。

容器、カバー、ケース、パイプ、シート、量産部品など、身近な樹脂製品にも広く使われています。

成形加工では、ABS、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂材料がよく使われます。

また、用途によってはポリカーボネートやエポキシ、ウレタンなどが用いられることもあります。

材料によって流れやすさ、収縮、冷却後の変形が異なるため、型や成形条件を調整することが重要です。


 

曲げ加工

曲げ加工とは、樹脂板や樹脂パイプに熱を加えてやわらかくし、目的の角度や形状に曲げる加工方法です。

平板をL字やコの字に曲げる、型に沿わせて曲面形状にする、パイプを一定の角度に曲げるなど、形状に応じて加工方法を使い分けます。

樹脂の曲げ加工には、熱曲げ加工、型曲げ加工、パイプ曲げ加工などがあります。

カバー、ケース、ガード、配管部品など、板材やパイプ材を活かした樹脂部品に使われます。

曲げ加工では、アクリル、ポリカーボネート、塩ビなどの樹脂板が使われることがあります。

材料や板厚によって、曲げやすさ、白化、割れ、反りの出やすさが異なるため、加熱温度や曲げ半径、冷却方法を調整することが重要です。


 

積層加工

積層加工とは、樹脂材料を一層ずつ積み重ね、目的の立体形状を作る加工方法です。

3Dデータをもとに造形できるため、複雑な形状や内部構造を持つ部品の形状確認にも使われます。

樹脂の積層加工には、3Dプリンタ、光造形、粉末焼結などがあります。

樹脂を溶かして積み重ねる方法、液状樹脂を光で硬化させる方法、粉末材料を焼結する方法などがあり、造形方式によって仕上がりや使える材料が異なります。

積層加工では、ABS系樹脂やナイロン系材料、光硬化性樹脂などが使われることがあります。

短期間で形状を確認しやすい一方で、造形方式によって寸法精度、表面の粗さ、強度に差が出るため、用途に応じて方式や材料を選ぶことが重要です。


 

切断加工

切断加工とは、樹脂の板材、丸棒、パイプ、シートなどを、必要な寸法や形状に切り分ける加工方法です。

後工程で切削加工や曲げ加工を行う前に、材料を所定のサイズに整える目的でも使われます。

樹脂の切断加工には、丸鋸切断、レーザー切断、打ち抜き加工、ウォータージェット加工などがあります。

直線的に切る、複雑な外形に切り抜く、シート材を型で抜く、高圧水で板材を切断するといった方法があります。

切断加工では、アクリルや塩ビ、ポリカーボネートなどの板材のほか、樹脂パイプやシート材が対象になることもあります。

材料によって割れ、欠け、溶け、切断面の粗さが変わるため、切断方法や条件を選ぶことが重要です。


 

接合加工

接合加工とは、複数の樹脂部品をつなぎ合わせ、目的の形状や機能を持たせる加工方法です。

一体で作りにくい形状を分割して製作し、後から接合する場合にも使われます。

樹脂の接合加工には、接着、溶接・溶着、組立加工などがあります。

接着剤で固定する、樹脂同士を熱で溶かして接合する、ねじやインサートを使って組み付けるなど、用途や強度条件に応じて方法を選びます。

接合加工では、アクリルや塩ビ、ABSなどが接着・溶着で使われることがあります。

一方で、PE・PP・PTFEのように接着しにくい材料もあるため、材料特性や使用環境を踏まえて、接合方法を検討することが重要です。


 

仕上げ加工

仕上げ加工とは、加工後の樹脂部品に残ったバリや角、表面の粗さを整え、見た目や使いやすさを高める加工方法です。

切削加工や切断加工の後工程として行われることも多く、安全性や組み付け性を高める目的でも用いられます。

樹脂の仕上げ加工には、バリ取り、面取り、研磨・磨き、塗装・印刷、コーティングなどがあります。

余分な突起を取り除く、角を落とす、表面をなめらかにするほか、色や表示を加えたり、表面を保護したりする加工も含まれます。

仕上げ加工では、アクリルのように透明性や外観が重視される材料で研磨・磨きが重要になります。

また、機械部品や治具では、面取りやバリ取りによって取り扱いや組み付けをしやすくすることが重要です。

用途によっては、塗装・印刷やコーティングにより、外観性や表面機能を高める場合もあります。


 

熱処理加工

熱処理加工とは、樹脂材料や樹脂部品を加熱・冷却し、内部応力を緩和して寸法安定性を高める処理です。

樹脂の熱処理には、代表的なものとしてアニール処理があります。

アニール処理とは、樹脂材料を一定の温度まで加熱し、その後ゆっくり冷却することで、材料内部に残った応力を緩和する処理です。

内部応力が残った状態で切削加工を行うと、加工後に反りや変形、寸法変化が生じることがあります。

そのため、アニール処理は、こうした変形を抑える目的で切削加工前に行われることがあります。

また、高い寸法精度が求められる部品では、粗加工後に中間アニールを行い、その後に仕上げ加工を行う場合もあります。


 

樹脂の加工方法の選び方に関するよくある質問

樹脂部品を大量生産する場合は、どの加工方法が向いていますか?

同じ形状の樹脂部品を大量に作る場合は、成形加工が候補になります。
特に射出成形は、同一形状の製品を安定して作りやすい加工方法です。
ただし、金型費用や立ち上げ期間が必要になるため、多品種少量や仕様変更が多い場合は、切削加工や積層加工の方が進めやすいケースもあります。

樹脂部品の試作や小ロット加工には、どの加工方法が向いていますか?

樹脂部品の試作や小ロット加工では、金型を使わない切削加工や3Dプリンタによる積層加工が候補になります。
形状確認を早く行いたい場合は3Dプリンタ、実材料で寸法や強度を確認したい場合は切削加工が向いています。
量産を見据えた試作では、最終的な加工方法や形状再現性もあわせて確認しておくことが重要です。
1個からの試作や数十個単位の小ロット対応については、関連記事「1個の試作から数十個の小ロットまで対応|樹脂切削が開発現場で選ばれる理由」でも詳しく解説しています。

高い寸法精度が必要な樹脂部品は、どの加工方法が向いていますか?

高い寸法精度が必要な樹脂部品では、切削加工が候補になります。
穴位置、溝、段差、ねじ部などを調整しやすく、図面に沿った加工を行いやすいためです。
一方で、成形加工でも金型精度や成形条件によって一定の寸法精度を狙える場合があります。
数量や形状、求める精度によって適した方法が変わるため、製作条件に応じて判断することが重要です。
高精度な樹脂部品で確認しておきたい考え方は、関連記事「樹脂の精密加工を検討する前に|手戻りを防ぐための判断ポイント」で詳しく整理しています。

複雑な形状の樹脂部品は、どのように加工しますか?

中空形状や内部構造がある樹脂部品では、積層加工が候補になります。
一体で作りにくい形状の場合は、部品を分割して製作し、接合加工で組み合わせる方法もあります。
精度や強度、表面品質が必要な場合は、切削加工や仕上げ加工、熱処理加工を組み合わせて調整します。

樹脂の板材やシート材を加工する場合は、どの加工方法が向いていますか?

樹脂の板材やシート材を必要な寸法に切り出す場合は、切断加工が候補になります。
L字やコの字形状にしたい場合は曲げ加工、カバーやトレー形状では真空成形などの成形加工が使われることもあります。
穴あけや溝加工が必要な場合は、切断後に切削加工を組み合わせるケースもあります。

樹脂部品の外観や手触りを整えたい場合は、どの加工方法が向いていますか?

樹脂部品のバリ、角、表面の粗さを整える場合は、仕上げ加工が候補になります。
バリ取りや面取りは、外観だけでなく、安全性や組み付け性の改善にもつながります。
色や表示を加えたい場合は塗装・印刷、保護性や機能性を加えたい場合はコーティングなどを検討します。

樹脂部品同士を一体化したい場合は、どの加工方法が向いていますか?

樹脂部品同士をつなぎ合わせる場合は、接合加工が候補になります。
接着、溶接・溶着、組立加工などを、形状や強度条件に応じて使い分けます。
一体で作りにくい樹脂部品でも、分割して製作し、後から接合することで対応できる場合があります。

樹脂の加工方法で迷ったら、何を整理すればよいですか?

樹脂の加工方法で迷ったら、用途、数量、形状、材料、寸法精度、納期を整理します。
あわせて、外観、手触り、強度、組み付け方法、使用環境も確認しておくと判断しやすくなります。
図面、現物、スケッチ、参考写真などがあると、加工業者に相談しやすくなります。
特に材料選定で迷う場合は、関連記事「用途別にわかる樹脂の特性と選び方|失敗しない材質選定ガイド」も参考になります。

樹脂の切削加工は岸本工業まで

樹脂の加工方法は、製品の形状や数量、材料、求められる精度によって適した方法が変わります。

特に、図面に沿った寸法調整や、穴あけ・溝加工・ねじ加工などが必要な部品では、切削加工が有力な選択肢になります。

岸本工業では、樹脂の切削加工を中心に、曲げ加工、接合加工、仕上げ加工まで対応しています。

岸本工業による樹脂の切削加工

 

丸物・角物の加工はもちろん、接着や溶着を組み合わせた部品製作、バリ取り・面取りなどの仕上げまで、用途に応じてご相談ください。

また、切断加工や熱処理加工についても、材質や仕様に応じて一部自社対応を行うほか、協力会社との連携により対応可能です。

加工方法だけでなく、加工業者の選び方から整理したい方は、関連記事「樹脂の加工業者をお探しの方へ!切削加工に強い岸本工業までお問い合わせください」もあわせてご覧ください。

試作や小ロット、高精度な樹脂部品の加工でお困りの場合は、岸本工業までお気軽にご相談ください。

【お問い合わせ先】
電話 03-5703-8171
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