
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 | ◎ | ◎ | ◎ | △ | 高 | 電気絶縁部品、構造材 |
| ポリアセタール(POM) | ○ | △ | ○ | ◎ | 中 | 精密機械部品、ギア |
| ベークライト(PF) | ○ | ◎ | ○ | ○ | 中 | 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 | ◎ | × | ○ | ◎ | 中 | 機械部品、放熱部品 |
| ステンレス鋼 | ◎ | × | ◎ | △ | 高 | 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)
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・高品質な製品を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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