スーパーエンジニアリングプラスチック「PEEK」で作られた特殊ねじ

なぜ「樹脂ねじ」ではなく「PEEKねじ」なのか

一般的な樹脂ねじ（ナイロン、POMなど）は、「軽い」「錆びない」といったメリットがある一方で、強度・耐熱性、耐薬品性の点で用途が限定されがちです。

これに対し、PEEKはスーパーエンジニアリングプラスチックに分類され、以下のような特徴を持ちます。

• 連続使用温度が約250°C

• 高い機械強度と耐疲労性

• 優れた耐薬品性（酸・アルカリ・溶剤）

• 非磁性・電気絶縁性

• 吸水率が極めて低く寸法安定性が高い

つまりPEEKは、これまでの樹脂の機能性を大きく向上させた材料です。

金属ねじの代替として、初めて検討対象に上がるレベルの樹脂材料と言ってよいでしょう。

設計現場でPEEK製特殊ねじが選ばれる理由

電食・腐食トラブルを根本的に防げる

異種金属接触による電食や、薬品雰囲気下での腐食トラブルは、設計段階では見落とされがちですが、後々大きな問題になります。

PEEKは金属ではないため、

• 電食が発生しない

• 塩害・薬品環境でも腐食しない

といった点で、長期信頼性の担保につながります。

軽量化と部品点数削減につながる

PEEKは比重が約1.3と軽量です。
多数のねじを使用する装置や可動部では、

• 全体重量の低減

• 慣性力の低下

• 組立負荷の軽減

といった副次効果も得られます。

「ねじ一本くらい…」と思われがちですが、積み重なると設計思想そのものが変わるケースもあります。

非磁性・絶縁が必須な装置に使える

医療機器、半導体製造装置、検査機器など、磁場や電気特性の影響を嫌う分野では、
金属ねじそのものがリスクになります。

PEEK製ねじであれば、

• 磁場の影響を与えない

• 電気的に絶縁できる

という点で、設計制約を大きく緩和できます。

「金属ねじより弱い」は本当か？

ここは正直に触れておくべきポイントです。

PEEKねじは、同サイズの金属ねじと単純比較すれば強度は劣ります。

しかし重要なのは、

• 必要十分な締結力か

• そもそも過剰な強度設計になっていないか

という視点です。

実際の現場では、

• 強度は足りているのに腐食した

• 電食で早期破損した

• 絶縁が必要だった

といった理由で、金属ねじが問題を起こすケースも少なくありません。

PEEKねじは「万能な代替品」ではなく、条件が合えば圧倒的に合理的な選択肢です。

設計段階で判断が変わった「想定事例」3選

PEEKねじは、「最初からPEEKありき」で採用されることは多くありません。
 
実際には多くの現場で、
金属ねじを前提に設計 → どこかで違和感や問題が発生 → 代替案としてPEEKが浮上
 

という流れを辿ります。

ここでは、設計・施工現場で起こりがちなケースをもとに、
金属ねじからPEEKねじへ設計変更した想定事例を紹介します。

発生した問題

• 使用開始から1~2年でねじ表面に腐食兆候
• 定期点検時に固着が発生
• 交換作業に想定以上の工数が発生

高い耐食性を持つ金属材料（SUS316（SUS316L）やチタン）へグレードアップを検討。

しかし、耐食原因を調査すると、薬品ミストと温度条件の組み合わせにより、SUSでも耐えきれない環境であったことが判明。

PEEKねじへの変更判断

• 腐食しない材料が必須
• 強度はそこまで必要ない（保持目的）
• メンテナンス性を重視

→ PEEK製特殊ねじへ設計変更

結果（想定）

• 腐食・固着が発生しない
• 定期点検時の作業時間が大幅に短縮
• 交換頻度が下がり、トータルコストが低減

→ 「強度」ではなく環境耐性を最優先したことで、結果的に設備寿命そのものが安定。

想定事例②　異種金属接触による電食トラブル

初期設計

• 被締結材：アルミフレーム
• 使用ねじ：三価クロメート処理鋼製ねじ
• 使用環境：屋内だが湿度変動あり

発生した問題

• 数ヶ月〜1年程度でアルミ側に腐食進行
• ボルト周辺のみ腐食が集中
• 外観不良としてクレーム懸念が浮上

典型的な異種金属接触による電食

PEEKねじへの変更判断

• 強度要求は中程度
• 電食の根本対策が必要
• 樹脂ワッシャ追加では不十分

→ 金属ねじそのものを非金属化

結果（想定）

• 電食が発生しない
• 外観品質が安定
• アルミ部材側の設計寿命が向上

→ 「絶縁材を足す」よりも、ねじ自体を変える方が合理的だったケース。

想定事例③　非磁性が求められる検査装置内部

初期設計

• 使用ねじ：SUS316
• 理由：非磁性とされているため
• 装置：磁場の影響を嫌う測定器

発生した問題

• 組立後、測定誤差が発生
• 原因切り分けの結果、ねじ部の微弱磁性が影響

SUS316であっても、加工硬化などにより完全な非磁性とは言えない場合があります。

PEEKねじへの変更判断

• 確実な非磁性が必要
• 熱や薬品条件は問題なし
• 強度は締結保持レベルで十分

→ PEEK製ねじに変更

結果（想定）

• 測定誤差が解消
• 再設計・再検証工数が削減
• 装置の信頼性が向上

→ 「ほぼ大丈夫」では許されない分野では、材料そのものの性質が武器になります。

PEEKねじは「逃げ」ではなく「設計判断」

金属ねじからPEEKねじへの変更は、コストダウンや代替品対応ではありません。

むしろ、

• トラブルを予測し

• 長期安定を選び

• 現場負荷を下げる

設計力そのものが問われる判断です。

第一ボールト株式会社では、こうした想定事例をもとに、選定相談・図面ベース検討に対応しています。

「変更すべきかどうか分からない」その段階こそ、一番価値があります。

※参考：PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）製品情報