ABSの切削加工 | 耐衝撃性に優れた汎用樹脂を扱う設計ポイント

本記事の要点

1. ABSは、耐衝撃性や機械的強度、外観性、加工性などのバランスに優れた汎用樹脂で、家電や自動車など幅広い用途に使用される材料である。

2. 一方で、紫外線による劣化や燃焼、有機溶剤によるひび割れなどに注意が必要で、使用環境に応じて性能を高めたグレードを選定することが重要である。

3. ABSには標準グレードのほか、カーボン繊維強化や高摺動、耐摩耗、難燃などのグレードがあり、求められる性能を考慮して選定する。

ABSとは

ABSは、アクリロニトリル（Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene）、スチレン（Styrene）の3種類の成分からなる熱可塑性樹脂です。3成分を組み合わせることで、耐衝撃性や機械的強度、加工性、外観性などの特性をバランスよく備えています。汎用樹脂の中でも扱いやすく、家電製品や自動車部品、機械部品、筐体など幅広い用途で使用されています。また、用途に応じて耐熱性や難燃性、耐衝撃性などを高めたグレードもあります。

ABSの基本物性・特性

※上記の数値・評価は代表的なグレードにおける目安であり、製品やグレード、使用環境によって異なります。材料選定の際は、メーカーの最新仕様をご確認ください。

ABSの特徴とメリット

高い機械的強度

汎用樹脂の中では比較的高い機械的強度を持ち、引張強度や曲げ強度、剛性のバランスに優れています。そのため、外装部品だけでなく、治具や機械部品など、一定の荷重がかかる部品にも使用できます。家電製品の筐体や自動車部品など、強度が求められる用途で広く採用されています。加工後も強度が安定している点も特徴です。

耐衝撃性

優れた耐衝撃性を持つことが大きな特徴です。特に、ABSに含まれるブタジエン成分が衝撃エネルギーを吸収することで、衝撃を受けた際に割れや破損が生じにくくなっています。そのため、落下や接触などによる衝撃が想定される機器の筐体やカバー、機械部品などに適しています。

外観性に優れる

表面を滑らかに仕上げやすく、成形品の外観性に優れる材料です。光沢のある表面からマットな質感まで、用途に応じてさまざまな外観に仕上げられます。また、着色性にも優れており、豊富な色から選択できる点も特徴です。そのため、機械内部の部品だけでなく、装置のカバーや筐体、家電製品など、外観が重視される部品にも広く使用されています。

コストパフォーマンスが良い

ABSは、耐衝撃性や機械的強度、加工性、外観性などの特性をバランスよく備えながら、比較的安価な材料です。必要な性能を確保しながら部品コストを低減できます。

ABS材質選定上の注意点

耐候性が低い

紫外線の影響を受けやすく、長期間屋外で使用すると、変色や光沢低下、表面の劣化などが生じる場合があります。紫外線によってブタジエン成分が劣化し、材料の強度や耐衝撃性が低下することがあります。屋外用途では、ABSより耐候性に優れるASAや、紫外線吸収剤の添加や表面へのコーティング、耐候性を付与したグレードを選択することで、劣化を抑えられます。

燃えやすい

可燃性の樹脂であり、火炎にさらされると燃焼します。また、燃焼時には煙や分解ガスが発生するため、火災安全性が求められる用途では注意が必要です。特に、電気・電子機器の筐体や装置部品などでは注意が必要です。難燃性が必要な場合は、難燃剤を添加した難燃グレードのABSを選択します。

特定の薬品に注意が必要

一定の耐薬品性を持ちますが、アセトンやベンゼンなどの有機溶剤に触れると、溶解や膨潤、ひび割れが発生しやすくなります。また、強酸や強アルカリ、油類などにも長期間接触すると劣化する場合があります。

ABSのグレード

ABSは、標準グレードの他に各種性能を強化したグレードがあります。

ABSとPC（ポリカーボネート）の比較

ABSとPCは、どちらも機械部品や筐体などに幅広く使用される樹脂です。

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