オンデマンド添加製造による PC プラスチック 3D プリンティングカスタムパーツ
PC プラスチック添加製造の概要
ポリカーボネート（PC）は、耐衝撃性、耐熱性、光学透明度で知られる高性能熱可塑性プラスチックです。PC の 3D プリンティングにより、産業、自動車、消費者向けアプリケーションにおいて、複雑な形状を持つ強力でカスタマイズされたパーツをコスト効果高く製造できます。
Neway Aerotechでは、プラスチック 3D プリンティングサービスを通じて、FDM および産業用 AM システムを使用した迅速なプロトタイピングおよび小ロット機能部品向けの PC パーツのオンデマンド製造を実現しています。
PC 材料向けの 3D プリンティング技術
ポリカーボネート利用可能な方法
技術 | 層厚 (μm) | 表面粗さ (Ra, μm) | 最高温度 (°C) | 公差 (mm) | アプリケーション |
|---|---|---|---|---|---|
FDM | 150–300 | 10–25 | ~145 | ±0.2 | 産業用治具、機械ブラケット |
SLS（改質 PC ブレンド） | 100–150 | 8–20 | ~120 | ±0.15 | エンクロージャー、支持ハウジング、荷重負担フレーム |
注：材料の高いガラス転移温度と押出要件のため、FDM が PC の主要なプロセスであり続けます。
PC プラスチックの性能特性
特性 | 値の範囲 | アプリケーションにおける利点 |
|---|---|---|
引張強度 | 55–70 MPa | 高い機械的応力に耐える |
衝撃強度 | >700 J/m（ノッチ付き） | 耐衝撃工具やガードに最適 |
荷重たわみ温度 | 130–145°C | 持続的な熱暴露下で性能を発揮 |
電気絶縁性 | 優れている | 電子機器ハウジングや絶縁体に使用 |
光学透明度 | 高い（処理済み場合） | ライトカバーや透明部品に適している |
材料選定の正当性
PC プラスチックは、一般的な ABS や PLA を超える機械的強度、寸法安定性、耐熱性が要求される場合に選択されます。
PETG とは異なり、PC は 120°C 以上でも強度を維持します。
ABS と比較して、PC は実世界の荷重負担部品において、より優れた耐衝撃性とクリープ性能を提供します。
事例研究：産業用機械治具向けカスタム PC ブラケット
プロジェクト背景
自動化機器の OEM メーカーが、包装ラインにおけるセンサーエンクロージャーを支援するために、透明で耐衝撃性のある材料で作られたカスタムクランプブラケットを必要としました。このブラケットは、曲がり、振動、および最大 120°C の動作温度に耐える必要がありました。
製造ワークフロー
材料: Tg ~147°C、UV 安定化処理済み、産業環境に適した PC フィラメント。
プロセス: 0.4 mm ノズル、0.2 mm 層厚、密閉加熱チャンバーを使用した FDM 3D プリンティング。
サポート: 穴の形状と内部面を保持するため、水溶性サポート材料を使用するデュアル押し出しシステム。
後処理: 内部応力耐性を向上させるため、バリ取りを行い、115°C で 2 時間焼鈍処理。
組み立て: 超音波圧入により、印刷後に M4 金属ねじ込みインサートを装着。
表面仕上げと検査
表面粗さは Ra = 12 μm と測定され、産業用の非外観用途として許容範囲内。
穴の偏差 < ±0.15 mm、ねじ合わせ角度は 0.2°以内。
破壊や変形なく、1000 サイクルの振動疲労試験に合格。
結果と検証
PC ブラケットは、機械加工された POM 部品を成功裏に代替し、リードタイムを 14 日から 48 時間に短縮しました。負荷シミュレーションにより、110°C においてクリープやたわみを生じることなく、動作トルクの 1.5 倍に耐えられることが確認されました。最終部品は、すべての機械的および熱的設計目標を満たしました。
よくある質問（FAQ）
オーバーハング部分のためにサポート構造を使用して PC プラスチックを印刷できますか？
PC 3D プリントの透明度を向上させるための最適な後処理は何ですか？
印刷後の PC プラスチックに対して焼鈍処理は推奨されますか？
機械用途において、PC はナイロンや ABS と比較してどうですか？
構造的な PC 部品に推奨される壁厚はいくらですか？
