非粘着性、耐薬品性、低摩擦性を必要とする部品を加工する場合、（ポリテトラフルオロエチレンテフロン）[/topic/polytetrafluoroethylene-teflon]（PTFE/Teflon）が既定の選択肢となることが多い。しかし、機械的強度が低く、寸法が不安定で、厳しい公差を達成するのが難しいなどの制約があるため、特定の用途では代替品が必要になります。PTFEに代わる高性能ポリマーはいくつかあり、それぞれ耐薬品性、熱安定性、機械加工性において独自の利点を備えています。
主なポイントを説明する：
1. PFA（パーフルオロアルコキシ）
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長所：
- PTFEと同等の耐薬品性。
- 非粘着性に優れる。
- クリープが少ないため機械加工が容易。
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短所
- PTFEより柔らかく、より少ない摩耗抵抗力がある。
- 高負荷の適用にとって理想的でない。
- 最もよい： PTFEのような不活性を必要とするが、改善された切削加工性を必要とする適用。
2. ECTFE（エチレンクロロトリフルオロエチレン）
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長所
- PTFEに比べ耐薬品性、耐食性に優れる。
- 機械的強度と寸法安定性に優れる。
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短所：
- PTFEより高価。
- 入手可能な形状が限られている。
- 最適： PTFEの限界が懸念される過酷な化学環境。
3. PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン）
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長所：
- 優れた耐水性（低吸湿性）。
- PTFEより機械的強度が高い。
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短所
- もろく、柔軟性に欠ける。
- PTFEより高価。
- のために最もよい： シールおよびガスケットのような極度な湿気抵抗を、要求する適用。
4. PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）
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長所：
- はるかに優れた機械的強度と熱安定性（250℃まで）。
- 耐摩耗性に優れる。
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短所
- PTFEほど化学的に不活性ではない。
- 加工難易度が高い（鋭利な超硬工具が必要）。
- 最適： PTFEの機械的弱点が問題となる高性能エンジニアリング用途。
5. ナイロン（ポリアミド）
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長所：
- PTFEよりも高い強度と耐摩耗性。
- 低コストで加工が容易。
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短所
- フッ素樹脂に比べて耐薬品性に劣る。
- 水分を吸収し、寸法安定性に影響する。
- 最適な用途 化学薬品への暴露が最低限で済む、低コストの高摩耗用途。
代替材料の加工上の注意点
- 工具の選択： ふっ素樹脂（PFA、ECTFE、PCTFE）には、ダイヤモンドま たは超硬工具が適しているが、PEEKには特殊 な工具が必要になる場合がある。
- クーラント： 非芳香族の水溶性クーラントは、高速加工での熱管理に役立つ。
- 公差： PEEKやECTFEなどの素材は、PTFEよりも公差が厳しい。
各選択肢にはトレードオフがあるため、強度、耐薬品性、熱安定性などの具体的な要件に応じて選択する必要があります。PFAの使いやすさを選ぶか、PEEKのエンジニアリンググレードの耐久性を選ぶかは、購入者にとって、コスト、性能、加工性のバランスが鍵となります。
まとめ表
| 材料 | 長所 | 短所 | 最適 |
|---|---|---|---|
| PFA | PTFEと同様の耐薬品性、より優れた非粘着性、加工しやすさ | 柔らかく、耐摩耗性に劣る | PTFEのような不活性と加工性が必要な用途 |
| ECTFE | 優れた耐薬品性／耐腐食性、優れた機械的強度 | 高価、入手困難 | 過酷な化学環境 |
| PCTFE | 優れた耐水性、高い機械的強度 | より脆く、コストが高い | 耐湿性を必要とするシール/ガスケット |
| PEEK | 高い機械的強度、熱安定性（250℃まで）、耐摩耗性 | 化学的不活性、機械加工が難しい | 高性能エンジニアリング |
| ナイロン | 高強度、耐摩耗性、低コスト、機械加工が容易 | 耐薬品性に劣り、水分を吸収する | 低コスト、高摩耗用途 |
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