フィルムの材質に応じてスリッターブレードを選択するには？PVC、PET、PPは非常に異なります

フィルムの材質に基づいてスリッターブレードを選定することは、スリット品質の確保、生産効率の向上、ブレード寿命の延長に不可欠です。PVC、PET、PPという3種類の一般的なフィルムは、物理的・化学的特性が大きく異なるため、ブレードに対する要件も大きく異なります。

以下では、材質に応じてブレードを選択する方法について詳しく説明し、簡潔な選択ガイドを提供します。

コア選択原則

ブレードを選択するときは、次の 4 つのコア要素を考慮してください。

1. ブレード材質：ブレードの硬度、耐摩耗性、耐腐食性を決定します。

2. 刃先角度：刃の切れ味と強度を決定します。角度が小さいほど鋭くなりますが、強度は低くなり、柔らかいフィルムに適しています。角度が大きいほど強度が増し、硬いフィルムや厚いフィルムに適しています。

3. ブレードコーティング：ブレードの表面硬度を高め、摩擦係数を減らし、材料の付着を防ぎ、耐腐食性を向上させるために使用されます。

4. 刃の種類：片刃ナイフ、両刃ナイフ、丸刃など、さまざまなスリット方法（切断、スライスなど）と機器に適しています。

3つのフィルムとブレードオプションの特徴

1. PVC（ポリ塩化ビニルフィルム）

• 材料特性:

◦ より柔らかく、ある程度の弾力性と延性があります。

◦ スリット加工時に伸びやすく変形しやすい。

◦ 熱に敏感なので、摩擦熱が発生し、ナイフが溶けたり固着したりしやすくなります。

◦ 一部の PVC 配合物には塩素などの要素が含まれており、刃に対してわずかに腐食性がある場合があります。

• ブレードオプション:

◦ 刃の材質：440C以上のモリブデン含有ステンレス鋼（例：8Cr13MoV）などのステンレス鋼が推奨されます。ステンレス鋼は耐腐食性に優れ、刃の鋭さを長期間維持します。

◦ 刃の角度：角度が小さい（20～30°）鋭い刃を推奨します。鋭い刃は、材料を「引き裂く」または「引き剥がす」のではなく、きれいに切断するため、刃の伸びやバリの発生を軽減します。

◦ コーティング：テフロン/PTFEコーティングは優れた選択肢です。摩擦係数を大幅に低減し、PVC溶融物の刃への付着を防ぎ、切断面を清潔に保ち、熱の蓄積による製品の変形を軽減します。

◦ 注意事項：一般的な炭素鋼の刃は錆びやすく、耐腐食性も低いため、使用を避けてください。刃は常に鋭利な状態を保ってください。鈍い刃はPVCの切断には適していません。

2. PET（マイラー/BOPET）

• 材料特性:

◦ 高硬度、高強度、優れた靭性。

◦ 耐摩耗性が非常に高く、刃の摩耗も少ないです。

◦ 化学的に安定しており、腐食性がありません。

◦ 切断面は非常に平らで滑らか、バリがないことが求められます。

• ブレードオプション:

◦ 刃の材質：高硬度で耐摩耗性に優れた素材を使用する必要があります。セラミック刃（ジルコニア）が最適です。セラミックは非常に硬く（ダイヤモンドに次ぐ硬さ）、鋼の包丁の10倍以上の耐摩耗性を持ち、錆びにくいため、長期間優れた切れ味を保ちます。また、高品質の粉末冶金鋼（M2、M42高速度鋼など）やタングステンカーバイド（炭化タングステン）コーティング刃も選択肢の一つです。

◦ 刃先角度：中角度（30°～45°）。硬いPETフィルムを切断しながらも欠けにくいよう、切れ味と強度のバランスが求められます。

◦ コーティング：ダイヤモンドライク（DLC）コーティングまたはタングステンカーバイド（WC/C）コーティングは、鋼製インサートの表面硬度と耐摩耗性をさらに向上させます。セラミックブレードの場合、コーティングは不要です。

◦ 注意事項：PETは「刃キラー」と呼ばれ、切れ味が落ちやすい素材です。刃が鈍くなると、すぐにバリや粉塵が発生します。セラミック刃は高価ですが、寿命が非常に長く、全体的なコストを抑えることができます。

3. PP（ポリプロピレンフィルム、BOPP、CPPを含む）

• 材料特性:

◦ PVC よりも柔らかい素材ですが、丈夫です。

◦ 優れた靭性と強い引き裂き強度。

◦ また、熱に弱く、ナイフがくっつきやすい。

◦ 化学的に安定しており、腐食性がありません。

• ブレードオプション:

◦ ブレード材質：幅広い選択肢。高品質工具鋼（SK5、CR-Vなど）またはステンレス鋼を使用できます。長寿命が必要な場合は、セラミックブレードもご検討ください。

◦ 刃先角度：非常に鋭利で、適度な角度（25～35°）の刃先が必要です。鋭利な刃先は柔らかいPPフィルムを容易に切断できます。一方、適度な角度は、素材の硬さによって刃が「抜ける」ことや揺れるのを防ぎ、切断の直線性を確保します。

◦ コーティング：テフロンコーティングも非常に効果的で、柔らかくなったPP素材がナイフに付着するのを効果的に防ぎ、切り口をきれいに保ちます。

◦ 注意事項：PPフィルムのスリット加工でよくある問題は、切れ味が鈍いことと刃の固着です。刃を鋭利に保ち、固着防止コーティングを施すことが解決策です。

クイック選択比較表

その他の重要な実践的な提案

1. スリット方法：

◦ せん断カット：上下のダブルナイフ（丸刃1枚と下刃1枚）を使ってハサミのように切断します。厚い材料（例：50μm以上）に適しており、刃の耐摩耗性に対する要件が最も高いです。

◦ レーザースリット：片刃の刃をプラットフォーム上の切断対象物に直接当てて切断します。包装フィルムなどの極めて薄い材料に適しており、非常に高い刃の切れ味が求められます。

◦ スリッターのタイプに応じて、適切なブレード取り付け形式（例：ツールホルダー、空気圧など）を選択します。

2. ブレードのメンテナンス：

◦ 適時の交換と研磨：どんなに優れた刃でも、切れ味が鈍くなります。刃の定期的な点検と交換のシステムを確立しましょう。高価なセラミック刃や合金鋼製の刃は、専門家による研磨で鋭い切れ味を取り戻すことができ、コストを削減できます。

◦ クリーニング: 材料の残留物による腐食や刃先の損傷を防ぐため、使用後は毎回刃をクリーニングしてください。

3. テストと検証：

◦ 量産前に必ず少量のテストカットを実施してください。刃先の品質、バリや切削片の有無を確認することが、刃の選択が適切かどうかを最終的に確認する唯一の基準となります。

まとめると、軟質フィルム（PVC/PP）は鋭利で粘着性がなく、ステンレススチール＋テフロンコーティングのものを選ぶべきです。硬質フィルム（PET）は硬くて耐摩耗性があり、セラミック刃が望ましいです。この詳細なガイドが、正しい選択をするのに役立つことを願っています。