ケミカルウッドCFRP成形型｜3軸マシニング精密切削加工

ケミカルウッド（人工木材）の精密切削加工事例です。3軸マシニングセンターを使用し、客先支給材から外形295×295×65mm・中央に二段円形掘り込みを持つCFRP（カーボン/炭素繊維強化プラスチック）成形型を製作した加工内容と素材特性を解説します。

▶ これまで製作したケミカルウッド加工事例は、ケミカルウッド加工事例一覧をご覧ください。

ケミカルウッドCFRP成形型の加工内容と工程

客先から支給されたケミカルウッド板材と3次元CADデータ・図面をもとに、3軸マシニングセンターで精密切削加工を行いました。外形加工から二段円形掘り込みの3次元仕上げまで、工程ごとに工具と加工条件を使い分けています。

1. 支給材・3Dデータ・図面の確認：客先支給のケミカルウッド板材と3Dデータを照合し、外形295×295×65mm・円形掘り込み寸法（φ220×深さ47mm・隅R5 ／ φ140×深さ50mm・直角）を確認します。
2. 3次元CADCAMによる加工プログラム作成：支給3Dデータをもとに、各工具の工具パスと加工条件を設定します。外形はフルバックカッター、R形状・曲面部はフラットエンドミルで粗加工後、ボールエンドミルで仕上げるパスを組みます。
3. 材料固定・外形加工：ケミカルウッド板材を3軸マシニングセンターに固定し、加工原点を設定。フルバックカッターで全面の面出しを行い、外形295×295×65mmに仕上げて以後の3D加工の基準面を整えます。
4. 荒加工：フラットエンドミルで中央の円形掘り込み部を切削し、平面部と段付き形状を大まかに削り出します。
5. 3次元切削・仕上げ加工：ボールエンドミルとフラットエンドミルを使用し、φ220×深さ47mm（隅R5）とφ140×深さ50mm（直角）を3Dデータに沿って加工します。中仕上げ後にピッチを細かくして仕上げ加工を行い、図面形状に合わせます。
6. バリ取り・寸法検査・完成：毛羽立ちやバリを除去して外観を整え、寸法を測定・確認後、梱包・出荷します。

切削加工で注意すべきポイント

• 毛羽立ちの管理：ケミカルウッドは切削後に繊維状の毛羽が生じやすいため、工具の切れ味維持と送り速度の適正化が重要です。
• 切削速度の最適化：グレード（密度）により切削抵抗が大きく異なります。高密度グレードほど回転数・送り速度を調整する必要があります。
• 工具選択：粗加工にはフラットエンドミル、R形状・凹面にはボールエンドミルを使い分けることで加工時間と仕上げ品質を両立します。
• 切り屑処理：ポリウレタン系の切り屑は軽く飛散しやすいため、エアブロウや集塵対策が加工面品質の確保に直結します。
• クランプ方法：板材の変形を防ぐため、均等な固定圧と適切なクランプ位置が必要です。
• 仕上げピッチの管理：曲面仕上げ工程のピッチを細かく設定するほど表面粗度が向上し、CFRP成形型としての離型性が高まります。
• 寸法精度の確保：切削熱による膨張はわずかですが、精密寸法部位は加工後に温度安定してから測定することが望ましいです。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

本製品で使用したケミカルウッドについて

ケミカルウッド（人工木材・合成木材とも呼ばれます）は、主にポリウレタン樹脂を主成分とした人工素材です。木材に似た加工性を持ちながら、木目・節による不均質性がなく、切削方向を問わず安定した加工が可能です。

CFRP製品の成形型・マスターモデルとして広く採用されており、試作・小ロット生産の型材として優れた選択肢です。ケミカルウッドは密度によって物性が大きく異なり、用途に応じてグレードを選定します。

ケミカルウッドの主なグレード

• 軽量グレード（密度0.35〜0.45 g/cm³程度）：切削抵抗が小さくサクサクと削れる。大型モデル・デザインモックアップ向け。表面粗度はやや粗め。
• 汎用グレード（密度0.60〜0.75 g/cm³程度）：強度・寸法安定性・切削性のバランスが良い。マスターモデル・一般的な治具・CFRP試作型に最もよく使われるグレード帯。
• 高密度グレード（密度0.90〜1.13 g/cm³程度）：高強度・高硬度で表面粗度が小さい。精密治具・高荷重型・長期繰り返し使用する成形型向け。
• 高耐熱グレード：熱変形温度を高めた特殊グレード。オートクレーブ成形など高温環境での使用に対応。
• 帯電防止グレード：切削粉がNCマシンや作業者に付着しにくい帯電防止性を付与したタイプ。精密部品・クリーンな環境での使用に適する。

▶ 当社のケミカルウッド加工事例は、ケミカルウッド加工事例一覧をご覧ください。

ケミカルウッドの特性と優位性

• 完全均質な材質：木目・節による不均一性がなく、どの方向でも同じ切削抵抗・仕上げ品質が得られます。加工精度の安定性が高い。
• 高い寸法安定性：天然木材に比べ、温度・湿度変化による収縮・膨張が極めて少なく、精密型・治具として長期使用が可能です。
• 軽量性：密度0.35〜1.13 g/cm³（グレードによる）で、同体積のアルミニウム（2.70 g/cm³）より大幅に軽く、大型型の取り扱いが容易です。
• 優れた切削加工性：切削抵抗が小さく工具寿命が長い。複雑な3次元形状・精密寸法にも対応しやすく、加工時間のコスト効率が高いです。
• 塗装・仕上げ対応：塗装性・接着性に優れ、CFRP離型剤との相性も良好。表面処理による品質向上が容易です。

ケミカルウッドの主要物性値（グレード別参考値）

ケミカルウッドの物性はグレード（密度）により大きく異なります。以下は、ポリウレタン系ケミカルウッドの代表的な密度帯別参考値です。実設計では、使用グレードのメーカー資料・データシートをご確認ください。

ケミカルウッド・ABS樹脂・石膏型・天然木材・アルミニウムの比較表

ケミカルウッドを選ぶべきケース・再検討すべきケース

ケミカルウッドの長所・短所

ケミカルウッド加工のよくあるトラブルと当社の対策

ケミカルウッド加工が活躍する分野

• CFRP・FRP製品の成形型・マスターモデル製作：試作から小ロット生産向けの型材として最も需要が高い用途です。寸法安定性と切削加工性の高さがCFRP型に最適で、軽量なため大型型の取り扱いも容易です。
• 自動車・航空宇宙分野のプロトタイプ・治具：内装モックアップ・風洞試験モデル・組立治具など、高精度な3次元形状が必要な試作開発フェーズで幅広く活用されています。
• デザイン・工業製品のモックアップ・検査治具：外観確認モデル・組立検査治具・位置決め治具など、精度と軽量性が求められる用途に対応します。
• 試作・開発分野全般（1個からの小ロット対応）：当社では1個の試作からご対応しています。3Dデータ支給での精密切削加工を短納期で提供します。

ご依頼から納品までの流れ

1. お問い合わせ・データ支給：CADデータまたは図面をお問い合わせフォームまたはメールでお送りください。
2. 技術検討・お見積もり：支給データをもとに加工方法を検討し、見積書を作成します（通常1〜2営業日）。
3. ご注文・製作開始：正式なご注文をいただき次第、材料手配・加工準備を開始します。
4. 機械加工・品質検査：3軸マシニングセンターで精密加工後、寸法・外観検査を実施します。
5. 納品：検査完了後に梱包・発送します。検査成績書が必要な場合はお知らせください。

まとめ

ケミカルウッドは、CFRP成形型・マスターモデルの製作において、切削加工性・寸法安定性・軽量性を兼ね備えた優れた素材です。当社では3次元CADCAMと3軸マシニングセンターを活用し、客先支給材での加工から材料手配まで、試作1個から小ロット生産まで幅広くご対応しています。加工内容・グレード選定のご相談もお気軽にどうぞ。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

[ 3Dマシニング加工3D切削加工3D加工3D精密切削加工3次元マシニング加工3次元切削加工3次元加工3次元精密切削加工Chemical-Wood3D加工Chemical-Wood3次元加工Chemical-Woodマシニング加工Chemical-Wood切削加工Chemical-Wood加工Chemical-Wood精密切削加工ケミカルウッドケミカルウッド3D加工ケミカルウッド3次元加工ケミカルウッドマシニング加工ケミカルウッド切削加工ケミカルウッド加工ケミカルウッド精密切削加工プラスチック3D切削加工プラスチック3D加工プラスチック3次元切削加工プラスチック3次元加工プラスチックマシニング加工プラスチック切削加工プラスチック加工プラスチック精密切削加工切削加工樹脂3D切削加工樹脂3D加工樹脂3次元切削加工樹脂3次元加工樹脂マシニング加工樹脂切削加工樹脂加工樹脂精密切削加工段加工 ]