プラスチックのスライド機構

Question

プラスチック成形品の設計をしているものです。
　プラスチック同士で、一方に溝、もう一方にリブを設けてスライド構造を実現させたいと考えています。リブ、溝の幅は1.5mm程度で、スライド方向の長さは10mm程です。スライドのスムーズさが必要ですので、リブ、溝間のクリアランスは片側、0.05～0.1程になるように公差を設定します。
　スライド部には潤滑材のグリスを塗布するのですが、金型のリブ、溝の部分を鏡面加工すると、引っ付いてしまってスライドしないだろうとの指摘を受けました。そうなんでしょうか？
　そういった経験をした方おられましたら、アドバイスをお願いします。

Accepted Answer

たびたびすみません。
とにかく望む所は『スムーズにスライドさせる』ことのようですね。
追加の御質問とはずれるかも知れませんが、御容赦下さい。
溝の件ですが、その溝がスライドさせたい部品の重心に対してどこに設けられるかで、スライドさせやすさが変わって来ると思います。仮に鉛直方向にスライドさせる機構を仮定した場合、重心よりも離れた位置に溝が設けられた場合、スライド機構部そのものに自重によるモーメントが働く事で『こじれ』が発生します。こじれ易さは、もちろん溝のクリアランスにも大きく影響し、クリアランスが大き過ぎるとこじれ易くなります。こじれはスライドに悪影響を及ぼしますので、なるべくこじれにくくする必要があります。
また、水平方向にスライドさせる場合でも、力を掛ける位置によって、上記と同じ現象が生じるはずです。
従って、滑らかにスライドさせるには、鉛直方向スライドでは重心近傍に、水平方向スライドでは力が掛かる位置近傍に溝を設けてやることが良いと思います。これを考えると、クリアランスはなるべく小さい方がいいと思いますが、これは結局、実験で確認するしかないでしょう。

Answer

プラスチックの素材が判らないのではっきりしたことは言えませんが、プラスチック用の低温硬化型の潤滑塗料をコーティングすれば効果がある様に思います。乾燥膜厚は用途にもよりますが数～20μｍで十分です。
メンテナンスフリーにはなります。
以前は安価な樹脂製ズームレンズの擦動等でも使われていました。

Answer

鏡面加工すると、ひっつく可能性は大です。
鏡面加工しなくてもある程度の平面度がある物同士であれば、グリスがあってもひっつく(あるいは滑りづらくなる)と思います。

こんな実験をしてください。
５ｃｍ角ぐらいの平らな板(たとえばガラス)と水を用意して下さい。
事務机やテーブル等、水を吸い込まない平面に水を適量垂らします。
その水の上に用意した平板を静かに置いて下さい。
この状態で平板を動かして下さい。軽く動くでしょう。
次に、平板を押さえつけながら動かして下さい。
だんだん動かしにくくなって、最終的には動かなくなるハズです。
これと同じ事が起きると思います。

これを防ぐには、スライド面同士の接触面積を極力小さくすることが重要です。
CEのユーザーさんが仰る、山形のリブを付けることは有効だと思います。

また、プラスチックの場合は、minaさんが仰るソルベントクラックも注意が必要です。

Answer

>>SSさん

確かに鏡面仕上げにすると、固着して動かない可能性は大いにあります。
(トライボロジーの専門家の方に聞くのがいいかも)
それよりも心配なのは、樹脂部品にグリースを塗布すること。
材料によっては(特にABSなんかは)、ソルベントクラックを起こしやすいので、樹脂とグリースの相性をきちんと調査しておく必要があると思います。せっかくスライドしたのに、グリースがアタックして割れてしまったなんて、悲しいですもんね。

Answer

樹脂同士が引っ付くですよね。そうですね。全体の形状しだいですがあまり綺麗なところにグリースなどぬると張り付くかもしれません。逆に山形のリブにして接触面積を減らす工夫をすることもあります。

プラスチックのスライド機構