樹脂ねじとは
樹脂ねじ (プラスチックねじ) とは、金属ではなく樹脂 (プラスチック) を原料として製造されたねじです。
樹脂ねじは金属ねじに比べて、軽量で、絶縁性や耐食性、断熱性に優れた特徴を持ち合わせています。樹脂ねじの原料として代表的なのはポリカーボネート (PC) であり、他にもPEEKやRENYなどに使用されます。使用する樹脂に応じてねじの特性も変化すること点も特徴です。
また、あらゆる場所や用途に適合できるよう、小ねじ、六角ボルト、イモねじ、ローレットねじといったさまざまな形状の樹脂ねじが製造されています。寸法は金属製のねじ同様にJISやISOに準じて作られています。ただし、金属製のねじとは製造方法が異なるので、一部にJISやISOの規格とおりにならない寸法もあります。
樹脂ねじの使用用途
プラスチックネジは、さまざまな業界で使用されています。使用される樹脂の種類によって使用用途は異なります。
1. PC (ポリカーボネート)
ポリカーボネイトは耐衝撃性が高く、機械的特性や電気的特性をバランスよく示すため、電気電子分野から医療分野まで、幅広い分野で用いられています。
2. PEEK (ピーク)
PEEKは耐薬品性に優れた材料です。PEEKは濃硫酸以外の汎用の薬品で溶解することはありません。他にも耐熱性、耐摩耗性、耐加水分解性などに優れることから、OA機器分野、自動車分野、ICウェハキャリア、LCD製造用治具などに使用されます。
3. RENY (レニー)
RENYはベースポリマーのポリアラミドMXD6に、ガラス繊維を50%の含有率で使用した材料です。強度や弾性率がきわめて高く、耐油性や耐熱性にも優れるため、金属の代替材料として自動車や一般機械、精密機械、建築部材などに用いられます。
4. PPS (ポリフェニレンサルファイド)
PPSは耐熱性が高く、200℃程度の環境にまで使用することができます。耐熱性以外にも耐薬品性、機械的特性、電気的特性にも優れているので、自動車部品や機械部品に用いられています。
5. PP (ポリプロピレン)
PPは樹脂部品として一般的に広く用いられている材料です。樹脂ねじとしても、日用品などとして多く使われています。比重が0.9と汎用プラスチックの中では最も小さいのが特徴です。またPVC (ポリ塩化ビニル) の代替材料としても使われています。
6. PVC (塩ビ)
PVCは、耐候性、耐薬品性、加工性の高さから、様々な分野で広く利用されている樹脂です。樹脂ネジにおいても、PVCはその特性を活かして、化学薬品を扱う装置や実験器具、看板や農業用資材など、長期間屋外に設置される製品、電気機器の絶縁部品などに使われます。
樹脂ねじの原理
材料が樹脂であっても、ねじの締結原理は通常のねじと同じです。ねじの螺旋の坂道を使うことで、重い荷物を持ち上げることができるように、比較的小さな締め付けトルクでも、大きな軸力 (締結力) を発生させることができます。しかし、金属に比べると樹脂の弾性力 (ばね力) は非常に小さく、発生できる締結力も小さいです。そのため、強度よりも樹脂ならではの特性を生かせる箇所に使用する必要があります。
樹脂ねじの製造方法
樹脂ねじは、樹脂 (プラスチック) を原料とするねじであるため、多くのプラスチック製品と同じく射出成型を用いて製造されています。射出成型とは、原料となる樹脂を溶かして金型に流し込み、その後冷却することで成形を行う方法です。また、場合により、切削加工 (材料を削って成形を行う方法) やプレス加工 (加熱軟化させたプラスチックシートをプレス機に取り付けた型で挟み込む方法) により製造されることもあります。
樹脂ねじの特徴
樹脂ねじには多くの優れた特徴があります。代表的特徴は以下の通りです。
- 金属ねじに比べて比重が低く、その比重は金属ねじの約1/5～1/6程度です。 (PP、PCなど)
- 電気抵抗が大きく、絶縁性に優れています。 (RENY、PFAなど)
- 耐蝕性に優れ、錆や腐食の心配がありません。 (PEEK、PVC、PVDFなど)
- 熱伝導率が小さく、断熱性に優れています。 (PC、RENY、PVDFなど)
- 磁性を帯びません。 (PFA、PPSなど)
- プラスチック独特の外観で、デザイン性に優れています。
- プラスチック筐体から分離せずにリサイクルすることが可能です。
参考文献
https://www.chemis.co.jp/
https://www.sanyu-seiki.com/product/plasticbis.html
http://www.com-wel.co.jp/relate/seikei.html