PEI（ウルテム™）とは？

PEI（ポリエーテルイミド）は、優れた耐熱性・耐薬品性・電気絶縁性などを兼ね備えたスーパーエンジニアリングプラスチックの一種です。1980年代初頭にアメリカのゼネラル・エレクトリック社によって開発され、「ULTEM（ウルテム）」という商品名でも広く知られています。比重は約1.27、連続使用温度は170℃に達し、非結晶性でありながら高温下でも安定した強度を保つ特性を持っています。

分子構造にはイミド結合とエーテル結合を併せ持っており、これにより熱や薬品、放射線に対する高い耐性が生まれます。たとえば、酸やアルカリ、有機溶剤に対しても優れた耐薬品性を発揮し、電子機器や医療機器、航空宇宙分野など、過酷な環境下での使用に適しています。また、表面電気抵抗と体積電気抵抗が高く、静電気の放電や電流の漏れを防ぐことができるため、高周波アンテナやマイクロ波部品などの電気・電子分野でも重宝されています。

さらに、PEIは寸法安定性や耐摩耗性にも優れ、長期使用においても性能が劣化しにくいことが特徴です。一方で、ノッチ感度が低いため、加工時にはコーナーや角部に滑らかなRを設けるなど、割れを防ぐ設計上の工夫が必要とされます。

PEI（ウルテム™）の切削加工時の注意点とポイント

ノッチ感度の高さに注意

PEIはノッチ感度が高いという特徴を持ち、角部などに応力が集中しやすい傾向があります。特にエッジの立った形状では欠けや割れが発生しやすく、製品不良につながるリスクがあります。このため、加工時には設計段階からコーナーに滑らかなR（アール）を設けることが重要です。応力を分散させることで、トラブルを未然に防ぐことができます。

コーナーRの確保が難しい場合の対処法

部品設計上どうしてもコーナーRを取るのが難しいケースでは、切り込み量を浅くする、送り速度をさらに下げるといった対応が有効です。これにより、局所的な応力の集中を抑え、割れや欠けの発生を防ぐことが可能になります。

切削条件は保守的に設定

PEIは一般的な樹脂よりも硬度が高く、耐摩耗性にも優れているため、切削工具への負担が大きくなります。送り速度や切削速度は控えめに設定するのが基本です。急激な加工負荷を避けることで、工具寿命の延長と加工精度の安定が図れます。

工具選定と加工環境の最適化

PEIの切削には、高剛性・高耐摩耗性を備えた工具の使用が推奨されます。また、切りくず排出性や熱の蓄積を考慮した冷却・潤滑対策も品質を左右する要素です。加工環境全体を見直し、最適な条件での加工を行うことが、高品質なPEI製品を実現する鍵となります。

PEI（ウルテム™）の切削加工事例：半導体製造装置用ブロック

本事例は、半導体製造装置に使用される樹脂部品において、マシニングセンタによる穴あけおよびインサート加工を施し、高温や薬品にさらされる環境に対応するため、耐熱性・耐薬品性に優れたPEI（ウルテム™）を採用した事例です。PEEKと比べてコストを抑えられる点も、材料選定の決め手となりました。

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PEI（ウルテム™）の切削加工のことなら、当社にお任せください！

PEI（ウルテム™）は、耐熱性・耐薬品性・電気絶縁性などに優れる一方で、ノッチ感度の高さや加工時の工具負荷といった特有の注意点も併せ持つ材料です。高品質なPEI製品を安定して製造するためには、適切な設計対応と切削条件の最適化が不可欠です。

当社では、豊富なPEI切削加工の経験とノウハウを活かし、用途や設計要件に応じた最適な加工提案と高品質な仕上がりをお約束します。PEIの加工に関するご相談や試作のご依頼がありましたら、ぜひお気軽にお問い合わせください。