ニチアス技術時報

2016年 4号 No. 375

2016 No. 4〈製品紹介〉「ナフロン 加工品」®

工業製品事業本部

2.1

1．はじめに配管・機器部品技術開発部

切削加工

弊社は1951 年にふっ素樹脂の成形・加工を開

ふっ素樹脂は各種プラスチックの中でも，特始して以来，長年にわたりその加工技術を蓄積に耐熱性，低摩擦性，電気絶縁性，耐薬品性，してまいりました。1950年代中頃にはすでにパ

非粘着性，耐候性など数々の優れた特長を有しイプ状のふっ素樹脂素材からベローズ部分を切ており，化学や半導体関係，医療，食品などの削加工で製作するフレキシブルジョイントが製分野に使用されております。弊社ではふっ素樹造されていました（図1）。

脂を原料とした製品を「ナフロン 製品」と呼び，®

本誌前号，前々号にて「ナフロン ® 素材」，「ナフロン ® チューブ」についてご紹介してまいりました。本稿では使用目的に応じてさまざまな形状に成形加工した「ナフロン ® 加工品」についてご紹介します。

2．
「ナフロン 加工品」の概要と加工技術®

「ナフロン® 加工品」とは表1に示すようにPTFEやPFAなどのふっ素樹脂を原材料とし，切図 1 1950年代中頃より製造されているフレキシブルジョイント

削加工，射出成形，溶接・溶着加工などの各種加工を行った製品になります。以下に「ナフロン ®

ふっ素樹脂は硬度や熱伝導率が金属とは異な加工品」の切削加工，射出成形，溶接・溶着加り，切削加工技術には独自のノウハウが必要と工技術についてご紹介します。

なります。これら長年に渡る技術の蓄積を活かし，現在はNC 加工機を用いてより複雑な形状の表 1 「ナフロン 加工品」の加工技術と製品例®

加工も行っております。

加工技術

原材料

製品例

切削PTFE
PFA

任意形状製品の製作
ポンプ，バルブの部品など

射出成形

PFAETFE

ウエハキャリアー，チューブ継手
OA 機器ローラーなど

広く用いられ，低コストで大量生産に適した成溶接PTFEPFA大型角槽，ポンプ，バルブの部品など

脂を金型へ射出注入し，冷却・固化させる成形

溶着PFA

溶着チューブなど

2.2

射出成形

射出成形は主要なプラスチック製品の成形に形方法です。これは融点以上に加熱した溶融樹方法ですが，ふっ素樹脂の中でもPTFEは融点以─ 1 ─ニチアス技術時報

2016 No. 4上に加熱しても流動性を示さないため，射出成

溶接

溶接棒（PFA）形法を用いることが出来ません。そこで流動性加熱して溶接を示すPFAや ETFEなどのふっ素樹脂に対して用いられます。弊社では射出成形機から金型内に射出された樹脂の充填挙動を予測する流動解母材（PTFE，PFA）

析技術（図 2）を有しています。これにより，ふっ溶着素樹脂の特性に応じた最適な射出成形条件を検ヒーター

溶融部分をあわせて溶着証し製造しています。また射出成形用金型を内製しているほか，射出成形後の製品の切削加工や溶接加工といった後加工も行っており，金型母材（PFA）製作から製品検査まで一貫した対応を行ってお図3ります。

溶接と溶着の模式図

3．
「ナフロン 加工品」の紹介®

充填率 25%

充填率 50%

3.1

TOMBO No.9020「ナフロン 切削加工品」
TM®

「ナフロン ® 切削加工品」とはPTFEやPFA といったふっ素樹脂を原材料としたロッドやパイプ形状の「ナフロン ® 素材」に切削加工を行った充填率 75%製品になります。原材料としてはふっ素樹脂に充填率 100%

ガラスファイバーやグラファイトなどの各種無機充填材を配合した素材も取り揃えており，お客さまの用途，ご要望に応じて選定が可能です。
切削加工品の例として，図 4に示すような各種形状加工，各種サイズのTOMBO No.9510-H「ナTM

図2

流動解析の例

フロン ® PTFEチューブ継手」などがあります。
3.2

2.3

溶接・溶着

TOMBO No.9021「ナフロン 射出成形品」
TM®

「ナフロン ® 射出成形品」は大小さまざまなサ溶接・溶着は PTFEや PFAといったふっ素樹脂イズの成形に対応できます。射出成形品の例とに対して素材同士を接合することで各種用途にして図5 に示すようなふっ素樹脂のクリーン性，応じた形状へ加工する技術です。溶接・溶着を耐薬品性を活かし半導体製造装置で用いられる用いることで金型による成形不可能な形状のもウエハキャリアやチューブ継手，ノズル，流量のや，サイズの大きい製品を材料歩留まりを抑計などの機器部品，またすべり性を利用した OAえて製作することができます。

機器部品などがあります。

図3 に溶接と溶着の模式図を示します。溶接と3.3 TOMBO No.9023「ナフロン 溶接加工品」

は母材同士に対し溶接棒を用いて接合する方法

TOMBO No.9023-T「ナフロン 溶着チューブ」です。一方溶着は接合部をヒーターで加熱溶融「ナフロン ® 溶接加工品」はふっ素樹脂（PTFE，し，母材同士を全面溶着します。そのため溶着PFA）を溶接加工により各種の用途に応じた形部分に未溶融部がなく，強度がほぼ母材と同じ状に加工した製品です。溶接加工品の例にはになります。

TOMBOTM No.9500-H「ナフロン ® PTFE製角槽」

TMTM

®

®

（図6）があります。
これらはPTFE樹脂板より材料取りを行い，所定の形状に組み立てて板同士の接触する辺を─ 2 ─ニチアス技術時報

2016 No. 4

各種形状加工図4

TOMBOTM No.9510-H「ナフロン ® PTFE チューブ継手」

TOMBO No.9020「ナフロン 切削加工品」の例
TM®

ウエハキャリア

図5

チューブ継手，OA 機器部品など

TOMBO No.9021「ナフロン 射出成形品」の例
TM

®

隅肉溶接

V形溶接

図6

図7

TOMBO No.9500-H「ナフロン PTFE製角槽」
TM®

PFA樹脂溶接棒で溶接して製作しています。なお，

角形溶接

PTFE角槽の溶接構造が目立たないことが特長です。

溶接部は構造に応じて図7のようになっています。

また市販のチューブ継手を使用していた部分

TOMBO No.9023-T「ナフロン 溶着チューブ」

を溶着チューブに置き換えることでコンパクトTM®

（図8）は PFA 樹脂製の直管チューブとPFA 樹脂製の継手を溶着で一体化したものです。図 9 に示
すように溶着部分の内表面が滑らかで溶着界面─ 3 ─化が図れます（図10）。

ニチアス技術時報

2016 No. 4
溶着箇所（2 箇所）

直管チューブ

樹脂継手
470mm

図8

溶着チューブ外観
溶着界面

外表面
内表面

図 11

試験サンプル

表2

耐圧試験結果

（MPa）

サンプル

20℃

40℃

60℃

80℃

溶着チューブ

2.4

2.1

1.8

1.6

直管チューブ

2.4

2.0

1.71.6

4．おわりに
図9

本稿では「ナフロン ® 加工品」についてご紹介

溶着部の断面させていただきました。ご紹介した製品は加工品の一部にすぎません。お客さまのニーズに，溶着チューブさまざまな加工技術を組み合わせてお応えしてまいりますのでご相談ください。今後も素材成形から各種加工，加工後の溶接や溶着といった後加工，品質管理まで一貫して行うとともに，新たな技術・品質向上を目指していく所存です。

市販チューブ継手

本製品に対するお問い合わせは工業製品事業本部

配管・機器部品技術開発部までお願いいたします。
図 10

溶着チューブと市販チューブの比較

溶着チューブは直管チューブと同等の耐圧性を示します。以下にその試験結果を示します。
〈試験方法〉
サイズ 3/4B×長さ470mm（溶着2 箇所）のサンプル（図11）を20℃，40℃，60℃，80℃の各温度で一定時間保持した後，内圧をかけ破裂時の圧力を測定。
〈試験結果〉
耐圧性の試験結果を表 2 に示します。
溶着チューブと直管チューブとでは，破裂時の圧力は同等であり，強度低下を懸念することなく使用が可能です。その他溶着部に凹凸が少なく，液置換性なども優れた特性を示します。

＊「TOMBO」はニチアス㈱の登録商標または商標です。
＊「ナフロン」はニチアス㈱の登録商標です。
＊本稿の測定値は参考値であり保証値ではありません。

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