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PEEK(無充てん)
ISO N(非鉄金属)ISO O(その他(ISO の6分類の外))とする資料もISO の被削材分類は工具メーカーで分かれます:MAPAL(DIN ISO 513 の記号 N の中の加工グループ N4-1「熱可塑性樹脂」。例は PA・PE。PEEK の名前は複合材料のグループ C1-3 の例にだけ出てくる) は N[4]、Sandvik Coromant は O(O(Other、ISO 外)に熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂をまとめている)[5]。工具の材種や条件は、使う工具メーカーの分け方に合わせて選んでください。
ポリエーテルエーテルケトン(結晶性のスーパーエンジニアリングプラスチック。PAEK 系)。規格は ISO 23153-1(成形・押出材料の呼び方)、ASTM D8033(成形・押出材料の分類)、ASTM D6262(PAEK の形材)。
📄関連する規格(ISO・ASTM・JIS)
樹脂の材料・形材を決めている規格。規格の本文は有料のため、規格団体の公開ページなどで確かめた題名と範囲だけを載せています。
| 規格 | 内容 | 確度 |
|---|---|---|
| ISO 23153-1:2020 | PEEK の成形・押出材料の呼び方(iso.org のページ本文は取得できず、検索結果で確認)Plastics — Polyetheretherketone (PEEK) moulding and extrusion materials — Part 1: Designation system and basis for specifications | 資料1件・参考[8] |
| ASTM D8033-22 | PEEK の射出・押出用材料の分類Standard Classification System for Poly(Ether Ether Ketone) (PEEK) Molding and Extrusion Materials | 複数の資料で一致[9] |
| ASTM D6262-23 | PAEK(PEEK を含む)の板・棒・丸パイプの要求。Grade 1 はバージン樹脂 100%Standard Specification for Extruded, Compression Molded, and Injection Molded Basic Shapes of Poly(aryl ether ketone) (PAEK) | 複数の資料で一致[10] |
ASTM 規格の一覧は ASTM 規格の早見表に。
📋主な性質(代表値)
樹脂の性質はメーカー・グレード・成形法で変わります。値はメーカーが公表している代表値で、保証値ではありません。設計にはお使いのグレードのデータシートを確かめてください。
| 項目 | 値 | 試験方法 | 値の出どころ |
|---|---|---|---|
| 引張強さ | 115〜116 MPa | ISO 527-1/-2(Ensinger は DIN EN ISO 527-2、50mm/min) | 代表値(加工材。MCAM Ketron 1000 PEEK が 115、Ensinger TECAPEEK natural が 116。MCAM の ASTM D638 値は 16,000 psi) 複数の資料で一致[1][2] |
| 引張強さ | 98.0 MPa | ISO 527-2(降伏応力、23℃) | 代表値(樹脂メーカー Victrex PEEK 450G。成形品の値で、加工材の値ではない) 資料1件・参考[3] |
| 曲げ弾性率 | 4200 MPa | DIN EN ISO 178(2mm/min) | 代表値(Ensinger TECAPEEK natural) 資料1件・参考[2] |
| 曲げ弾性率 | 3800 MPa | ISO 178 | 代表値(Victrex PEEK 450G、成形品) 資料1件・参考[3] |
| ロックウェル硬さ | M105 ロックウェル M スケール | ISO 2039-2(ASTM D785 値は M100、R126) | 代表値(MCAM Ketron 1000 PEEK) 資料1件・参考[1] |
| デュロメータ硬さ(ショア D) | 89 ショア D | DIN EN ISO 868 | 代表値(Ensinger TECAPEEK natural) 資料1件・参考[2] |
| デュロメータ硬さ(ショア D) | 84.5 ショア D | Victrex の資料の値(試験方法の確認は未了) | 代表値(Victrex PEEK 450G、成形品) 資料1件・参考[3] |
| 荷重たわみ温度(1.8 MPa) | 160〜162 ℃ | ISO 75 A法 | 代表値(加工材。MCAM Ketron 1000 PEEK が 160、Ensinger TECAPEEK natural が 162。MCAM の ASTM D648 値は 320°F) 複数の資料で一致[1][2] |
| 荷重たわみ温度(1.8 MPa) | 152 ℃ | ISO 75-2/Af(アニールなし) | 代表値(Victrex PEEK 450G、成形品) 資料1件・参考[3] |
| 連続使用温度(目安) | 250 ℃ | 空気中 20,000 時間で引張強さが約 50% に下がる温度(MCAM の定義) | 代表値(MCAM Ketron 1000 PEEK) 資料1件・参考[1] |
| 連続使用温度(目安) | 260 ℃ | 長期使用温度(Ensinger。試験条件の記載なし) | 代表値(Ensinger TECAPEEK natural。短期は 300℃) 資料1件・参考[2] |
| 連続使用温度(目安) | 260(電気)/240(強度)/180(衝撃) ℃ | UL 746B の相対温度指数(RTI) | 代表値(Victrex PEEK 450G) 資料1件・参考[3] |
| 線膨張係数 | 5(23〜100℃) ×10⁻⁵/K | Ensinger は DIN EN ISO 11359-1;2(長手方向)。MCAM は資料の単位 µm/(m·K) で 50 | 代表値(Ensinger TECAPEEK natural、MCAM Ketron 1000 PEEK。Ensinger は 23〜60℃ も 5、100〜150℃ は 7。MCAM は 23〜150℃ が 5.5、150℃超が 13) 複数の資料で一致[2][1] |
| 線膨張係数 | 4.5(143℃ 未満)/12(143℃ 超) ×10⁻⁵/K | ISO 11359-2(流れ方向。資料の単位は ppm/K で 45/120) | 代表値(Victrex PEEK 450G、成形品) 資料1件・参考[3] |
| 吸水率(23℃ 水中 24h) | 0.06 % | ISO 62(φ50×3mm の円板。ASTM D570 値は 0.10) | 代表値(MCAM Ketron 1000 PEEK) 資料1件・参考[1] |
| 吸水率(23℃ 水中 24h) | 0.02〜0.03(24h/96h) % | DIN EN ISO 62 | 代表値(Ensinger TECAPEEK natural。24h と 96h の値を並べた表記) 資料1件・参考[2] |
| 吸水率(23℃ 水中 飽和) | 0.45 % | ISO 62 | 代表値(Victrex PEEK 450G、MCAM Ketron 1000 PEEK。MCAM の ASTM D570 値は 0.5) 複数の資料で一致[3][1] |
| 融点 | 340〜343 ℃ | ISO 11357(DSC) | 代表値(MCAM Ketron 1000 PEEK が 340、Ensinger TECAPEEK natural が 341、Victrex PEEK 450G が 343) 複数の資料で一致[1][2][3] |
| ガラス転移温度 | 143(開始)/150(中点) ℃ | ISO 11357-2 | 代表値(Victrex PEEK 450G。Ensinger TECAPEEK natural も 150) 複数の資料で一致[3][2] |
⚖密度
1.31 g/cm³
MCAM Ketron 1000 PEEK(ISO 1183-1)と Ensinger TECAPEEK natural が 1.31。Victrex PEEK 450G は結晶化した状態で 1.30(ISO 1183)
この材料で重量を計算 →🏷主な製品名(メーカー)
同じ種類の樹脂でも、メーカーの製品名で呼ばれることが多いもの。名前は各社の商標です。
🔧被削性・加工の注意(資料の記載)
- Victrex の推奨切削条件(無充てん):旋削は切削速度 100〜300m/min、送り 0.1〜0.7mm/rev、逃げ角 5〜15°、上すくい角 5〜15°、切込み 1〜6.5mm、切削液なしか水溶性・油性。フライスは超硬で 180〜230m/min。ドリルは 120m/min、送り 0.05〜0.20mm/rev、先端角 118°、逃げ角 12°[6]
- MCAM の切削ガイド(Ketron 1000 PEEK の欄):旋削は逃げ角 5〜15°、すくい角 0〜10°、送り 0.05〜0.5mm/rev、200〜400m/min(超硬)。フライスは送り 0.4mm/刃以下、150〜300m/min。ドリルは先端角 90〜120°、送り 0.1〜0.3mm/rev、50〜80m/min(超硬)[7]
- 弾性率が金属より低く、強いクランプで反りやひずみが出やすい。削り代は均等に、できるだけ対称に取る。熱伝導が低く発熱がこもるので、水溶性・油性どちらの切削液も使える(Victrex)[6]
- 切削で応力が入る・残留応力が解放されることがあるため、加工前または途中にアニールが必要な場合がある。大きく削る部品は最終仕上げの前にもう一度アニールする(Victrex)[6]
- Victrex のアニール:200℃ まで均一に昇温し、肉厚 1mm あたり 1 時間保持、10℃/h で 140℃ 未満まで冷却。応力除去は保持温度 250℃ まで。寸法安定のためには最高使用温度より 20℃ 以上高い温度で保持し、最終仕上げ前に行う[6]
- MCAM のアニール:PEEK は保持温度 250℃、昇温 10〜20℃/h、保持 肉厚1mm あたり10分、冷却 5〜10℃/h、空気または窒素中(MCAM)[7]
📚出典
値ごとに番号で示した一次資料(メーカー・業界団体・規格団体の公開資料)。
- mcam.com https://www.mcam.com/mam/54294/AEP-Ketron%E2%84%A2%201000%20PEEK_en_US.pdf
- ensingerplastics.com https://www.ensingerplastics.com/en/shapes/peek-tecapeek-natural
- victrex.com https://www.victrex.com/en/downloads/datasheets/victrex-peek-450g
- mapal.com https://mapal.com/medias/sys_master/root/hea/hd5/10787307716638/MMG-2025__EN/MMG-2025-EN.p…
- sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
- cdn.victrex.com https://cdn.victrex.com/-/media/downloads/technical-guides/victrex_finishing-brochure_jan2…
- mcam.com https://www.mcam.com/mam/41701/MCG-Machinist-Toolkit-A4-EU-metric.pdf
- iso.org https://www.iso.org/standard/74746.html
- store.astm.org https://store.astm.org/d8033-22.html
- store.astm.org https://store.astm.org/d6262-23.html
ほかの材料
樹脂