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ABSとポリカーボネート

丈夫で手ごろか、丈夫で透明か。得意とするところが違います。

ABSは安価な民生樹脂の働き者で、加工しやすく、性質もひととおり足ります。ポリカーボネートは上位の耐衝撃樹脂で、透明、耐熱も上、値も張ります。PC/ABSのアロイはその中間を取ります。選び方を整理しました。

工法の比較中国・無錫市最小ロット1個DFMレビュー込み

並べて見るまとめ。

ABS

アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン。安く済む民生樹脂です。衝撃に強く、不透明の色が選べ、成形も切削も容易。レゴブロックや自動車の内装、家電の筐体を支えてきた働き者です。

ポリカーボネート(PC)

性能の高い透明樹脂。耐衝撃性に優れ(ABSの十倍)、透明で、使用温度も高く(125℃)、値は張ります。光学用途と、安全に関わる用途に。

項目ごとの内訳。

項目ABSポリカーボネート
衝撃強さ(ノッチ付き)215 J/m850 J/m
引張強さ43MPa65MPa
荷重たわみ温度(使用上限)85 °C125 °C
透明性不透明透明(透過率93%)
耐候性不可(黄変する)中程度(耐候グレードあり)
耐薬品性良(多くの薬品に対して)限定的(溶剤とアルカリに侵される)
被削性容易(切削抵抗が小さい)容易だが応力割れしやすい
溶接性容易(溶剤、超音波)中程度(超音波、化学接合)
費用(1kgあたり)2~3ドル(成形グレード)4~6ドル(成形グレード)
難燃性UL 94 HB(難燃ではありません)UL 94 V-0のグレードあり
射出成形優れる優(材料を乾燥させる必要あり)
主な用途玩具、自動車の内装、家電の筐体保護眼鏡、防弾ガラス、電気機器の筐体
食品用途(FDA)対応可対応可(特定グレード)
選べる色不透明ならどの色でも透明または半透明の色

どちらをいつ選ぶか。

ABSを選ぶのは次の場合です。

ポリカーボネート(PC)を選ぶのはこんなときです。

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よくあるご質問

丈夫で手ごろ — 質問

PC/ABSのアロイはどうですか

PC/ABS(PulseやCycoloyの名で売られています)は両者の長所を取ります。衝撃はABSより強く、ただし純ポリカーボネートには及びません。耐熱もABSより上で、荷重たわみ温度はおよそ110℃。耐薬品性はポリカーボネートより勝り、不透明色も選べます。自動車の内装、ノートパソコンの筐体(AppleのMacBookもこれです)、家電の外装などに使われます。値はABSより三割から五割高く、純ポリカーボネートの半分ほどです。

ポリカーボネートはなぜ応力割れするのですか

ポリカーボネートは、引張応力がかかった状態で特定の溶剤や油、洗浄液に触れると環境応力割れを起こしやすい材料です。よくある相手は、ベンゼンやトルエンといった芳香族溶剤、一部の洗浄液、ブレーキフルード、そしてある種の可塑剤。設計では、応力の集まる急な曲げを避け、溶剤接着の継手をやめて超音波溶着にし、洗浄剤はポリカーボネートの適合表と突き合わせてください。

ポリカーボネートは光学用途に使えますか

使えます。透明度の極限より強さが問われる光学用途では、ポリカーボネートが広く使われています。保護眼鏡、ヘッドランプのレンズ、ヘルメットのシールド。透明度はアクリル(PMMA)よりわずかに劣りますが、衝撃には十倍強い。透明度を最優先し衝撃はさほど問われないならアクリルを、衝撃が肝心ならポリカーボネートを。後者はこの分野の定番です。

ABSは塗装できますか

できます。ABSは塗料のりがよく、民生品ではよく塗られます。手順はこうです。溶剤で拭いて油分を落とし、密着のために軽く研磨し、プライマーを塗り(一層目の塗料に含まれていることも多い)、それから塗装する。ABSならスプレー塗装かパッド印刷が普通です。PC/ABSも塗装しやすい材料です。純ポリカーボネートも塗れますが、密着のために下地処理を要することが多くあります。

ABSとポリカーボネートの切削はどう違いますか

ABSは削りやすい材料です。軟らかく、切り口もきれいで、ありふれた工具で足ります。小ロットの試作に向きます。ポリカーボネートもよく削れますが、締め付けが強すぎたり切削力が過大だと応力で割れることがあります。工具は切れるものを、保持は軽く、冷却は空気で。水は応力割れを招くことがあります。精密なポリカーボネート部品では、加工の前後に120℃で一、二時間の応力除去焼鈍をすると割れの危険が減ります。

これらの材料は3D造形できますか

ABSは、家庭用でも業務用でもたいていのFDM機で造形できます。気をつけたいのは反りで、密閉チャンバーがあるほうが安心です。ポリカーボネートは高温型のFDM機、ノズル270℃以上が要ります。どちらもヒートベッドが効きます。成形品なみの機械的性質がほしいなら、射出成形かCNC加工のほうがFDM造形より上です。試作なら、FDMのABSは誰にでも手が届き、FDMのポリカーボネートは専用機を要します。

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