はじめに
今回お話しする「厚み」については、
少し製造業寄りのものづくりをする上で、もっとも大切なポイントがあるので紹介します。
なぜ板の厚みが必要となるの
もっとも大切なポイントがあるので紹介します。
今回お話しする「厚み」については、少し製造業寄りのものづくりをする上で、
その中で、設計者は用途に応じて、適切な厚みを選定することが求められます。
それは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂が分かれて存在し、
キャスト製法や押出製法などの製造過程に違いがあるためです。
このことから、設計では、板を製作する際に起きる厚みの公差を一番に考えます。
そして、「強度」「たゆみ」、「反り」「ネジレ率」なども計算してものづくりの設計をします。
その中には、厚みによる薄さや厚さから、さらに使いやすさも求められます。
厚みによる製品の「耐久性」や「機能性」の重要性
ものづくりの設計者は、樹脂の特性や性質をふまえ、厚みを考慮した設計をしていくことになります。
さらに、部品や製品になるためには、厚みの特性の次に加工方法も考えていきます。
切削加工や曲げ加工には、ものづくりに欠かせない厚みの観点があります。
・薄い板のとき（厚み0.1～2ミリ程度。※樹脂やメーカーにより基準が異なる）
メリットには。
・加工しやすい
・曲げ加工向き
・厚みによる加工時の膨張が少ない
・寸法の精度が高い
デメリットには。
・反りやすい
・強度が保てない
・もろくて割れさが増す
・厚い板のとき（厚み3ミリ以上。※樹脂やメーカーにより基準が異なる）
メリットには。
・たわみにくい
・衝撃に強く
・割れにくい
・耐久性がある
・長期間使える
デメリットには。
・重いので加工箇所ごとに手間がかかる
・樹脂の種類により、曲げ加工が向いてないものもある
・樹脂の特性上、厚みがあるからといって絶対的強度は備わっていない
など、設計者の図面には、厚みの特性を知り、
厚みによる加工方法を考察されて、様々な工程を経て図面が作製されているのです。
厚さの違いの用途例：村上電業から出荷された樹脂の例として
・薄い樹脂の例：
・包装材（ポリエステルフィルム：縫製業のアイロンケージに）
・フィルムやシート（テフロンＰＴＦＥ：ベルトや保護シートに）
・有機ELや電子ペーパー（基板にポリイミド：フレキシブルディスプレイ）
・厚い樹脂の例：自動車部品（PET透明：ウィンドプレート）
・建材の副資材や治具として（テフロンＰＴＦＥ：すべらせる材料や防水パッキンなどに）
・厚い樹脂の例：
・自動車部品（PET透明：ウィンドプレート）
・建材の副資材や治具として（テフロンＰＴＦＥ：すべらせる材料や防水パッキンなどに）
厚みには「規格」と「許容差」がある
樹脂の板には規格サイズが存在します。
一般にものづくりのための開発会議には、必ず厚みの規格サイズが重要になり、そこから提案や企画が始まります。
それは、板を製造するとき金型には限界がある、というのが大きな理由です。
「3ｘ6板」、「メーター角」、「倍板」と聞きなじみのある汎用サイズの大きさがあります。
そこに厚みが、1ミリ以下から、60ミリ、100ミリなど幅広く製造されています。
厚みの許容差とは
ホームセンターにある板サイズには、
厚みのある板を金型で製作する際に、どこまでを許容範囲として作るかが決まります。
温度や湿度、緯度による変化を考慮して製造されます。
そして、樹脂それぞれの物質の特性を考えると、
厚みをきっちり0単位では作ることは物理的に難しいものなのです。
なので、ないと厚みを製作するは困難が生じます。
そのため、機械を製造する開発会議等で、設計の工程考える時には、
厚みよる許容誤差を考慮することが求められます。
設計した部品が機械に嵌められず、機械を動かせないとなっては、
作業が出来なくなってしまいます。
開発会議等による設計図には、問題が起きないよう細かな指示が明記され、
ここからものづくりがはじまります。
厚みには汎用サイズが存在する
3mmや5mmの厚みが使われる理由は、強度があり軽量で使い勝手が良いからです。
例えば、アクリル板厚み3mmは、持ち運びやすく、強度も保たれることから、
展示パネル、カバー、間仕切りで使われています。
アクリル板の厚み5mmは、3㎜よりも厚みがあるので、たわみにくいという特徴があります。
日常生活では、棚の板などに多く使用されています。
加工と厚みの関係
製作する現場でも、厚みを切削加工、曲げ加工のしやすさを求めます。
厚さがあると加工に手間がかかります。
また、薄いと曲がりやすく、加工がしにくいという特徴があります。
そこに、汎用サイズである3mmや5mmは、
穴あけや、折り曲げのしやすさなどの理由から加工現場に好まれています。
そして曲げ加工の際に、接着のリスクが無く強度を保つことができます。
汎用サイズの厚みは、市場価格帯がある程度安定しています。
それはコスト面が抑えられ、ものづくりの材料が選びやすくなるためです。
厚みを考えるとき
とある樹脂素材メーカーさんと、厚みの話をしたときのことです。
お客様から、いままでにない厚みの要望が増えている。
国内外で需要と供給の見解から、新たな厚みをつくるための金型を製造していきたい。
ぜひ我々のために村上電業さんも周知してほしい、と言われました。
樹脂素材メーカーさんから、たくさんの意見や声を集めて経験値を増やしていきたい、
という要望があるためです。
樹脂素材メーカーさんにとっても、素材の厚みが豊富になることで、
需要と供給のバランスがとれ、ものづくりのための製作が叶うことが理想だそうです。
さらに、思いがかたちになることこそ我々の役目でもある、とも話してくれました。
樹脂メーカーさんの中には、「野望が持つことが大事」と熱い思いを語ってくれたこともあります。
村上電業の役目として目指すもの
村上電業ができることは、協力会社さんとの連携です。
さらに協力会社さんとは、どの厚みが求められるのかの情報交換をします。
そこで得た情報などから、樹脂メーカーさんに向けたより具体的な提案などができます。
村上電業の役目として目指すのは、たくさんの声を集めることに長ける企業です。
樹脂メーカーさんに貢献する企業として、たくさんの厚みがある素材から、
ものづくりの幅が広がることを願い活動していきます。
