ポリアセタール樹脂（POM）の耐油性と製造・加工での活用ガイド

精密部品設計や製造業に携わる方にとって、ポリアセタール樹脂（POM）の耐油性は製品寿命や性能を左右する重要な特性です。本記事では、POMの基本特性、耐油性の仕組み、加工方法、選定ポイントまでを詳細に解説し、製品設計や製造工程での活用法を包括的に紹介します。POMの特性を理解することで、設計ミスや加工不良を防ぎ、長期運用可能な部品設計が可能になります。

POMとは？基礎特性の理解

POM（ポリアセタール樹脂）は、高結晶性の熱可塑性樹脂で、ギア、軸受、ファスナー、電子機器部品など精密機械部品に幅広く利用されます。寸法安定性、耐摩耗性、低摩擦性、耐薬品性など、精密部品に必要な特性を兼ね備えています。

• 寸法安定性: 温度変化や湿度変化に対してほとんど変形せず、精密部品の精度を保持。
• 耐摩耗性: 摩擦や繰り返し荷重に強く、長寿命部品に適する。
• 低摩擦性: 滑らかな表面を持ち、摩擦損失を低減。
• 耐薬品性: 多くの溶剤や油脂に対して安定し、化学変化が少ない。

規格や物性値はJISで確認できます。また、POMの基本特性や材料選定の考え方については、材料選定時の基本特性に関して解説で詳しく紹介しています。

耐油性の特性とその重要性

POMの最大の強みの一つが高い耐油性です。機械部品では潤滑油や油脂が必須となる場面が多く、油による変形や劣化が部品寿命を左右します。POMは油による吸収が少なく、膨潤や寸法変化をほとんど起こさないため、長期にわたる高精度部品の維持が可能です。

耐油性により、以下のような利点があります:

• ギアやベアリングなどの油潤滑部品で長期使用が可能
• 油による摩耗や熱膨張の影響を最小限に抑制
• 設計精度を保持し、加工後の補正を最小化

さらに耐油性は寸法安定性とも密接に関係しています。POMは油環境下でもほとんど膨張せず、温度変化や湿度変化による寸法変化も少ないため、精密ギアや軸受に適した素材です。

耐油性と耐薬品性の違い

耐油性は油脂や潤滑油に対する安定性を指し、耐薬品性は酸・アルカリ・溶剤など広範な化学物質への耐性を示します。POMはどちらも高い特性を持つため、油環境だけでなく化学的な使用条件でも安定した性能を発揮します。

POMの加工方法と注意点

POMは射出成形、押出成形、切削加工が可能です。それぞれの加工方法に応じて適切な管理が必要です。

射出成形時の注意点

• 金型温度や樹脂温度の適切な管理
• 収縮率を考慮した設計と金型調整
• 冷却時間の最適化による反り・バリ防止
• 潤滑油を含む部品加工時の熱影響管理

押出成形のポイント

• 均一な押出速度で寸法精度を確保
• 高温による分解を避ける
• 冷却プロセスで反りを最小化
• 耐油性を保つための表面仕上げの工夫

切削加工のポイント

• 工具摩耗を抑えるための切削条件設定
• 熱生成を抑えるための適切な切削速度
• 潤滑剤を活用した加工で耐油性を保持

POMのメリットとデメリット

POMを選定する際は以下のメリットとデメリットを理解することが重要です。

• メリット: 高耐摩耗性、低摩擦性、耐油性、寸法安定性、再加工性
• デメリット: 耐熱限界がある、衝撃特性が限定的、紫外線耐性は弱い

POMの用途例と選定ポイント

POMは以下のような用途で幅広く使用されています:

• 精密ギアや軸受（潤滑油環境下での使用に最適）
• 電子機器のファスナーやスライド部品
• 油脂を使用する自動車部品、ポンプ部品
• 耐薬品性が求められる化学機器部品

選定時には、使用環境、荷重、摩耗条件、耐油性・耐薬品性を総合的に評価することが重要です。

油環境下での設計ポイント

油環境下でPOMを使用する際は、摩耗寿命の予測、熱管理、潤滑剤との相性評価を行うことで性能を最大化できます。また、必要に応じて充填材や潤滑剤添加を検討することで耐摩耗性と耐油性をさらに向上させることが可能です。

まとめ

本記事では、ポリアセタール樹脂（POM）の耐油性、寸法安定性、加工方法、用途、設計ポイントまでを詳細に解説しました。POMの特性を理解することで、設計や加工の最適化が可能となり、製品寿命の延長や品質向上につながります。耐油性を活かした部品設計は、製造業における競争力強化の第一歩です。