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ガラス入り樹脂加工品

- プラスチック加工品例 -

ガラス入り樹脂加工品

【ガラス入り樹脂加工品】

ガラス入り樹脂加工品

【ガラス入り樹脂加工品】

ガラス入り樹脂加工品

ガラス入り樹脂加工品です。
外寸はφ6.0×55.0mm。
ガラス入りエポキシ樹脂の丸棒に、旋盤とマシニングセンターで切削加工を行っています。
縦方向に1箇所の溝加工(スリット加工)、横方向に2箇所の段付け加工が入ったガラスエポキシ樹脂(GFRP)の切削加工品です。

(※これまで作ったガラス入り樹脂製品はこちら → ガラス入り樹脂加工品)
(※詳しい素材情報はこちら → エポキシ樹脂(ガラスエポキシ樹脂,ガラエポ樹脂,Epoxy Resin))

 

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の精密切削加工 – 詳細解説

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の精密切削加工は、高度な技術と豊富な経験を要する専門性の高い加工分野です。当社では長年にわたり培った難削材加工のノウハウを活かし、高品質な製品を安定して供給しています。

使用工作機械と加工手法

旋盤加工では、チャッキングによる確実な保持のもと、バイトを使用して外径加工、溝切り、段付け加工を行いました。マシニングセンター加工では、エンドミルを使用して溝切りを行いました。

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)は加工条件の最適化が成功の鍵となるため、回転速度や送り速度も慎重に設定します。これにより、工具摩耗に注意しながら、滑らかなで高品質な仕上げを実現します。

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)素材の詳細解説

ガラスエポキシ樹脂(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastic)は、エポキシ樹脂を母材としてガラス繊維で強化された複合材料です。

高い機械的強度と耐熱性、優れた絶縁性を持ち、電気・電子部品に多く使われています。

寸法安定性が高く、加工精度を求められる用途にも適しています。

吸水性が低いため、湿度の高い環境下でも性能が安定しています。

ただし、切削加工時に工具摩耗が激しいため、その点には注意して作業を進めています。

代表例として、プリント基板(FR-4など)等に幅広く使用される樹脂素材です。

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の長所・短所についての比較表

分類 項目 詳細説明
長所 高強度・高剛性 引張強度300-600MPa、曲げ強度450-700MPaの優れた機械的特性
優れた電気絶縁性 体積抵抗率10¹²-10¹⁵Ω・cm、高電圧機器に最適
耐熱性・耐薬品性 連続使用温度120-180℃、酸・アルカリに対する優れた耐性
寸法安定性 線膨張係数が小さく、温度変化による寸法変化が微小
低吸水性 吸水率0.1-0.3%、湿度環境下でも安定した特性維持
加工後の形状安定性 内部応力が少なく、切削加工後の反りや変形が最小限
短所 工具摩耗の促進 ガラス繊維による研削作用で工具寿命が短縮
切削粉塵の発生 加工時に微細粉塵が発生、集塵・安全対策が必要
比較的高いコスト 一般熱可塑性樹脂と比較して材料費・加工費ともに高価
比重の重さ 比重1.85-2.0と一般樹脂より重く、軽量化には不利
加工難易度 専門知識と技術を要し、加工条件の最適化が必須

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の使用用途・応用例

電気・電子機器分野

  • 高電圧変圧器の絶縁部品:変圧器巻線間の絶縁スペーサー、絶縁筒
  • 配電盤・分電盤部品:ブレーカーハウジング、絶縁バリア
  • モーター関連部品:絶縁スリーブ、ベアリングホルダー、絶縁ワッシャー

産業機器・装置分野

  • 半導体製造装置:プロセスチャンバー部品、搬送治具
  • 化学プラント機器:耐食性が要求される配管継手、フランジ
  • 検査・測定治具:位置決めジグ、検査台、測定器筐体

自動車・輸送機器分野

  • 電気自動車部品:インバーターケース、充電コネクター絶縁部
  • 鉄道車両部品:絶縁ブッシュ、電気系統保護カバー

航空宇宙・防衛分野

  • 航空機電装品:レーダー部品、通信機器筐体
  • 人工衛星部品:太陽電池パネル基板、電子機器筐体

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の主要物性値

物性項目 数値範囲 単位 測定規格 特記事項
比重 1.85 – 2.0 JIS K7112 ガラス繊維含有率により変動
引張強度 300 – 600 MPa JIS K7164 繊維配向により大きく変化
曲げ強度 450 – 700 MPa JIS K7171 引張強度より高い値を示す
圧縮強度 400 – 600 MPa JIS K7181 優れた圧縮特性
弾性率 25 – 40 GPa JIS K7164 高剛性を実現
熱変形温度 120 – 180 JIS K7191 連続使用可能温度
線膨張係数 15 – 25 ×10⁻⁶/K JIS K7197 優れた寸法安定性
体積抵抗率 10¹² – 10¹⁵ Ω・cm JIS K6911 優れた絶縁性能
絶縁破壊強度 15 – 25 kV/mm JIS K6911 高電圧用途に適用
吸水率 0.1 – 0.3 % JIS K7209 24時間浸漬後
燃焼性 UL94 V-0 UL94 自己消火性

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)と他素材との詳細比較表

素材名 強度 絶縁性 耐熱性 加工性 価格 主な用途
ガラスエポキシ樹脂 電気絶縁部品、構造材
ポリアセタール(POM) 精密機械部品、ギア
ベークライト(PF) 電気部品、耐熱部品
PEEK 極高 航空宇宙、医療機器
アルミニウム × 機械部品、放熱部品
ステンレス鋼 × 耐食部品、構造材
チタン合金 × × 極高 航空宇宙、医療機器

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の優位点

絶縁性と強度の両立

金属では不可能な電気絶縁性と高強度を同時実現

軽量高強度

比強度(強度/比重)で金属を上回る性能

耐食性

化学的に安定で、酸・アルカリ・塩水に対する優れた耐性

設計自由度

繊維配向の制御により異方性特性の設計が可能

電磁波透過性

レーダードームなど電磁波透過が必要な用途に対応

よくあるご質問(FAQ)

Q1. ガラスエポキシ樹脂(GFRP)の加工で最も注意すべき点は何ですか?
A1. 工具摩耗の管理が最重要です。ガラス繊維の研削作用により工具寿命が通常より短縮されるため、工具状態の定期チェック適切な交換タイミングの見極めが不可欠です。また、切削条件の最適化により工具寿命延長と品質向上を両立させています。

Q2. 他社で「加工困難」と断られましたが、対応可能ですか?
A2. はい、難削材加工の専門技術により対応可能です。当社ではガラスエポキシ樹脂(GFRP)などの難削材の加工ノウハウを蓄積しており、特殊工具の選定最適な切削条件の設定専用治具の製作により、他社で難しいとされる加工も実現した実績があります。

Q3. 小ロット(1個~10個程度)でも経済的に製作可能ですか?
A3. 試作・小ロット対応を得意としております。効率的な段取りで小ロットでも、極力コストを抑制しています。1個からでも対応可能です。

Q4. 寸法精度はどこまで対応可能ですか?
A4. 形状や加工部位により±0.05mm程度まで対応可能な場合もあります。形状についてはご相談ください。

Q5. 図面なしでも依頼できますか?
A5. 現物支給手書きスケッチ簡易図面でも対応いたします。当社で正式図面の作成も承り、事前の仕様確認を行います。設計段階からのご相談も歓迎です。

Q6. 納期はどの程度必要ですか?
A6. 素材在庫がある場合5-7日で対応できることもありますが、寸法や数量によって変わります。急ぎの案件については別途ご相談ください。

Q7. 量産対応も可能ですか?
A7. 1個などの試作から小ロット生産まで対応いたします。数量が多いほうが単価を下げることが可能です。

まとめ

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)は、優れた電気絶縁性高い機械的強度優秀な耐熱性・耐薬品性を兼ね備えた高機能複合材料です。

当社では、この難削材に対する専門的な加工技術を長年にわたり培い、高精度・高品質な製品安定して供給しています。工具摩耗の適切な管理最適な切削条件の設定品質管理の徹底により、お客様のご要求にお応えします。

ガラスエポキシ樹脂(GFRP)加工でお困りのことがございましたら、何なりと当社にご相談ください。

 

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