ガラスエポキシ樹脂G-10切削加工｜φ6×55 段溝・スリット

ガラスエポキシ樹脂（GFRP / G-10）の丸棒から、外形φ6×55mmの部品を切削加工した事例です。段溝とスリットを旋盤＋マシニングセンターで仕上げています。

この記事の要点

1. ガラスエポキシ樹脂（GFRP / G-10）の精密切削加工事例です（外形φ6×55mm）。
2. 旋盤で外径仕上げと段溝（幅6.2mm・深さ1mm）を加工しています。
3. マシニングセンターでスリット（幅1mm・深さ12mm）を加工し、細幅深溝の品質を確保しています。
4. φ6細径部品の溝・スリット加工のため、工具管理・集塵による防塵対策・バリ取り／糸面取りを徹底しています。
5. 関連情報：ガラスエポキシ樹脂切削加工事例一覧、ガラス入りプラスチック加工事例一覧、溝加工事例一覧、スリット加工事例一覧

▶ これまでのガラスエポキシ樹脂切削加工製品は、ガラスエポキシ樹脂切削加工品の事例一覧ページをご覧ください。

▶ 詳しい素材情報は、エポキシ樹脂（ガラスエポキシ樹脂・ガラエポ樹脂）でご確認いただけます。

ガラスエポキシ樹脂（G-10）の切削加工内容（段溝・スリット）

ガラスエポキシ樹脂（GFRP / G-10）は高強度・高絶縁性を誇る一方、ガラス繊維が工具を激しく摩耗させる難削材です。加工条件の最適化と工具管理が品質安定の要となります。

加工工程の要点（φ6×55 段溝・スリット事例）

1. 図面データ解析：メールで支給いただいたPDF図面を精読し、寸法・公差・形状を確認。旋盤とマシニングセンターの加工順序を計画しました。
2. 材料準備：G-10丸棒材を調達・切断。集塵機を使用した防塵対策を徹底しました。
3. 旋盤加工（バイト）：チャックで丸棒を保持し、外径φ6.0mmへの切削と幅6.2mm・深さ1mmの段溝（横方向2箇所）を仕上げました。
4. マシニングセンター加工（フラットエンドミル）：幅1mm・深さ12mmのスリット加工（縦方向1箇所）を実施。細幅の深溝は工具剛性の管理が重要です。
5. バリ取り・糸面取り・最終検査：全体を精密に仕上げ、各種測定機で寸法・外観を検査。基準をクリアした製品のみ出荷しました。

ガラスエポキシ樹脂（G-10）切削の注意点（工具摩耗・粉塵）

• 切削速度の管理：ガラス繊維による工具摩耗を抑えるため、超硬工具の条件に合わせて切削速度を最適化します。
• 工具の選定：超硬（WC-Co）工具が基本。ハイス工具は不向きです。
• ワーク固定：硬くても脆い性質があるため、過大なチャック圧をかけず割れを防ぐ固定方法が必要です。
• 切削粉塵対策：微細なガラス繊維粉塵が発生するため、集塵機を使用した防塵対策を行います。
• クーラントの適用：必要な場合により、エアーブローまたは水溶性クーラントで切削熱を抑制し、仕上げ面の品質向上を図ります。

ガラスエポキシ樹脂（G-10）とは（GFRP・FR-4との関係）

ガラスエポキシ樹脂（G-10）は、ガラス繊維で強化したエポキシ樹脂（GFRP）の代表的なグレードです。高い機械的強度・電気絶縁性・耐熱性・低吸水性を兼ね備え、電気・電子機器部品や産業機械部品などに広く使用されています。

同系材料には難燃性（自己消火性）を付与したFR-4や、高耐熱のG-11 / FR-5などのグレードがあります。FR-4はプリント基板（PCB）の主流素材として知られています。

なおG-10にはFR-4の自己消火性がないため、FR-4指定用途への代用は一般に推奨されていません。

→ エポキシ樹脂（ガラスエポキシ樹脂・ガラエポ樹脂）素材解説ページ

ガラスエポキシ樹脂（G-10）の特性（高強度・高絶縁・低吸水）

• 高い機械的強度：ガラス繊維補強により引張・曲げ強度ともに優れ、小断面部品にも十分な強度を確保できます。
• 優れた電気絶縁性：体積抵抗率が高く、高電圧環境下でも安定した絶縁性能を維持します。
• 耐熱性と寸法安定性：荷重たわみ温度130～140℃程度で、高温下でも形状・寸法が安定。線膨張係数も小さく精密部品向きです。
• 低吸水性：吸水率0.10～0.20％（24h浸漬）と非常に低く、湿潤環境でも特性の変化が小さいのが特長です。
• 優れた耐薬品性：アルコール・油・軽度の酸やアルカリに化学的に安定しており、過酷な環境でも性能が劣化しにくい素材です。

ガラスエポキシ樹脂（G-10）の主要物性値（代表値）

表1：ガラスエポキシ樹脂（G-10グレード）代表物性値　※グレード・繊維配向・試験方向により変動あり

物性項目	代表値／範囲	単位	参考規格	備考
比重	1.75 ～ 1.90	–	NEMA LI-1 / JIS K7112	代表値 1.85。ガラス含有率により変動
引張強度	260 ～ 310	MPa	NEMA LI-1 / JIS K7164	繊維配向（経/緯方向）により異なる
曲げ強度	300 ～ 420	MPa	NEMA LI-1 / JIS K7171	G-10最小300、FR-4最小415 MPa（NEMA）
圧縮強度	350 ～ 460	MPa	JIS K7181 / ASTM D695	製品実測：約455 MPa（66,000 psi）
曲げ弾性率	18 ～ 24	GPa	JIS K7171 / ASTM D790	面内方向の値
荷重たわみ温度	130 ～ 140	℃	JIS K7191 / ASTM D648	G-11・FR-5はより高温（150℃以上）
線膨張係数（面内XY方向）	14 ～ 18	×10-6/K	JIS K7197 / ASTM D696	Z方向（厚み方向）は50～70 ppm/K程度
体積抵抗率	1012 ～ 1014	Ω・cm	JIS K6911 / ASTM D257	優れた電気絶縁性
絶縁破壊強度	18 以上	kV/mm	JIS K6911 / IEC 60243	試験方向・厚さにより異なる
吸水率（24時間浸漬）	0.10 ～ 0.20	％	JIS K7209 / ASTM D570	低吸水性。湿潤環境でも安定した性能を維持
燃焼性	HB（G-10） V-0相当（FR-4）	–	UL94	G-10は自己消火性なし。FR-4はUL94 V-0適合品が多い（試験・製品による）

※NEMA LI-1・JIS・ASTM規格の代表値および主要メーカーデータシートに基づく。グレード・試験条件により変動します。

ガラスエポキシ樹脂（G-10）と他素材の比較（樹脂・金属）

表2：ガラスエポキシ樹脂と比較素材の特性比較（代表値・指数）

素材名	比重	引張強度 (MPa)	曲げ強度 (MPa)	耐熱性 （荷重たわみ℃）	電気 絶縁性	切削 加工性	コスト 指数	汎用性	加工事例
ガラスエポキシ樹脂 （GFRP / G-10 / FR-4）	1.75 ～1.90	260 ～310	300 ～420	130 ～140	◎	△ （難削材）	中	◎	ガラスエポキシ樹脂加工事例
紙フェノール樹脂 （紙ベークライト / PF-P）	1.30 ～1.40	60 ～100	90 ～150	105 程度	○	○	低	○	紙ベークライト加工事例
布フェノール樹脂 （布ベークライト / PF-C）	1.35 ～1.45	80 ～130	110 ～160	120 程度	○	○	低	○	布ベークライト加工事例
ポリフェニレンサルファイド （PPS / 非充填品）	1.34 ～1.37	70 ～90	120 ～160	200 以上	○	○	中高	○	PPS加工事例
ポリエーテルエーテルケトン （PEEK / 非充填品）	1.30 ～1.32	95 ～100	160 ～170	152 以上	○	○	高	△	PEEK加工事例
アルミニウム合金 （A5052相当）	2.68	210 ～275	–	150 程度	× （導電性）	◎	中	◎	–
ステンレス鋼 （SUS304）	7.93	520 以上	–	高温まで 使用可	× （導電性）	△	高	◎	–

※各素材代表グレード・非充填品の公称値。参考：NEMA LI-1、JIS C 6484、JIS K7164/7171、ASTM D638/D790、各素材メーカーデータシート。

比較から見るガラスエポキシ樹脂（GFRP）の優位点

• 強度と絶縁性の両立：紙・布フェノール樹脂の2倍以上の引張強度をもちながら、同等以上の電気絶縁性を確保できます。
• 軽量性：アルミ（比重2.68）やSUS（7.93）と比べ大幅に軽量（1.75～1.90）。絶縁性が必要な電気部品で特に有利です。
• コストパフォーマンス：PEEKより材料コストが大幅に低く、電気絶縁性が必要な精密部品への経済的な選択肢です。
• 低吸水・寸法安定：吸水率0.10～0.20％と非常に低く、丸棒・板材など多様な形状で入手しやすいため設計の自由度も高いです。
• 耐薬品性：紙・布フェノール樹脂より湿潤環境での性能劣化が少なく、精密・高信頼性が求められる部品への適合性に優れます。

ガラスエポキシ樹脂（GFRP）の長所・短所

表3：ガラスエポキシ樹脂（GFRP / G-10）の長所と短所

分類	項目	詳細
長所	高い機械的強度・剛性	引張260～310 MPa、曲げ300～420 MPa（NEMA LI-1）の優れた機械特性
長所	優れた電気絶縁性	体積抵抗率1012～1014 Ω・cm、絶縁破壊強度18 kV/mm以上
長所	耐熱性・耐薬品性	荷重たわみ温度130～140℃。アルコール・油・軽度の酸やアルカリに安定
長所	低吸水性・寸法安定性	吸水率0.10～0.20％（24h）、線膨張係数14～18 ppm/K。精密部品に適する
短所	工具摩耗の促進	ガラス繊維の研削作用で工具寿命が短縮。超硬工具の使用と定期的な工具管理が必須
短所	切削粉塵への対策が必要	微細なガラス繊維粉塵が発生。集塵設備・保護具による安全管理が不可欠
短所	比重が一般樹脂より重い	比重1.75～1.90と一般熱可塑性樹脂（1.0～1.4程度）より重く、軽量化が最優先の用途には不向き
短所	加工の難易度が高い	専門的な加工条件の設定が必要で、経験のない加工業者では品質が安定しにくい

ガラスエポキシ樹脂（GFRP）加工でよくあるトラブルと当社の対策

表4：GFRP加工でよくあるトラブルと当社の対応策

トラブル	主な原因	当社の対策
工具摩耗が早く寸法がばらつく	ガラス繊維の研削作用による刃先の急速摩耗	超硬工具を使用し、定期チェックと早めの交換を徹底
仕上げ面の毛羽立ち・繊維の浮き	切削条件の不適合、工具切れ刃の鈍化	最適切削条件の設定と仕上げパスによる面品位の確保
欠け・割れが発生する	過大な切り込み・衝撃的な切削力・固定不足	多パス加工とワーク固定方法の工夫で割れを防止
切削粉塵が飛散する	集塵不足・加工速度過大	集塵機常時稼働＋エアーブローで粉塵を確実に排除
寸法精度が出にくい	繊維配向の異方性・内部応力の影響	加工後に各種測定機で寸法検査を実施し品質を保証

GFRP加工でお困りの際は、お気軽にご相談ください。難削材加工のノウハウで最適な加工方法をご提案します。

当社のガラスエポキシ樹脂（GFRP）加工が活躍する分野

高強度・高絶縁性・耐熱性が求められる特注精密部品の製作で力を発揮します。1個からの小ロット・試作対応が当社の強みです。

主な加工実績分野

• 電気・電子機器分野：絶縁スペーサー・絶縁ブッシュ・変圧器部品・検査治具など。本製品のような特注精密加工部品が活躍する主要フィールドです。
• 産業機械・装置分野：半導体製造装置の搬送治具・位置決め部品・絶縁プレートなど、高精度・高信頼性が求められる部品。
• 試作・開発分野：試作品・少量先行品に対応。1個からのご注文も歓迎しており、小ロット対応を強みとしています。
• 計測・検査機器分野：絶縁性と寸法精度が同時に求められる測定治具・検査ジグ・センサー固定部品など。

よくある質問（FAQ）：ガラスエポキシ樹脂（GFRP）の切削加工

Q1. ガラスエポキシ樹脂（GFRP）の加工で最も重要な点は何ですか？

A1. 工具管理と切削条件の最適化です。ガラス繊維の研削作用で工具が早く摩耗するため、超硬工具の使用・定期的な工具交換・適切な切削速度の設定が品質安定のカギです。

Q2. G-10とFR-4の違いは何ですか？

A2. どちらもガラス繊維＋エポキシ樹脂の複合材料ですが、FR-4は難燃性（自己消火性）を付与したグレードで、G-10には自己消火性がありません。G-10の代わりにFR-4を使うことはできますが、FR-4指定の用途にG-10を代用することは一般に不可です。加工特性は概ね同等です。

Q3. GFRPの切削に適した工具は何ですか？

A3. 超硬（WC-Co）工具が基本です。さらなる長寿命を求める場合は、CBN・ダイヤモンドコーティング工具が有効です。ハイス工具は摩耗が早く不向きです。

Q4. 加工時の粉塵対策はどうしていますか？

A4. 切削加工するときは集塵機を常時稼働させ、エアーブローと組み合わせて粉塵を排除しています。

Q5. 小ロット・1個からでも対応できますか？

A5. はい、1個からの試作・小ロット生産に対応しています。試作・開発段階のお客様のご依頼も歓迎しております。

Q6. 納期はどの程度かかりますか？

A6. 加工内容や数量により異なりますが、標準的な部品で5～7日程度が目安です。急ぎのご依頼は別途ご相談ください。

Q7. 寸法精度はどの程度まで対応できますか？

A7. 形状・加工部位によりますが、±0.025～±0.05mm程度までの対応実績があります。より高精度なご要求はまずご相談ください。

Q8. 図面はどのような形式で支給すればよいですか？

A8. PDF・DXF・DWG・STPなどの電子データを推奨しています。手書きスケッチや現物支給にも対応していますので、お気軽にご相談ください。

Q9. FR-4はプリント基板（PCB）と同じ素材ですか？

A9. はい、FR-4はプリント基板（PCB）に広く使われている素材と同系統です。当社では基板用途だけでなく、機械部品用の丸棒材・板材からの切削加工を承っています。

Q10. 旋盤とマシニングセンターを両方使う理由は何ですか？

A10. 外径・段溝加工は旋盤、縦方向のスリット（溝切り）加工はマシニングセンターがそれぞれ得意です。2機種の組み合わせにより、複雑な形状を高精度に仕上げています。

Q11. ガラスエポキシ樹脂（GFRP）は紫外線が当たる屋外環境での使用は可能ですか？

A11. 屋内・機械内部での使用には非常に適していますが、紫外線（UV）に長期間さらされると樹脂部分が劣化する場合があります。屋外での使用を想定される場合はご相談ください。

Q12. バリ取り・糸面取りも対応していますか？

A12. はい、全製品に精密バリ取り・糸面取りを実施しています。GFRPはバリが鋭利になりやすいため、安全性と品質確保の観点から丁寧に仕上げています。

ご依頼から納品までの流れ

1. お問い合わせ・図面のご支給：メールフォームまたはお電話にて、図面データ（PDF・DXF等）をご支給ください。
2. 見積書の作成・ご提出：図面を確認し、加工内容・材料・納期・費用をまとめた見積書を速やかにご提出します。
3. ご注文書の受領：内容にご納得いただけましたら注文書（または発注メール）をお送りください。生産準備を開始します。
4. 精密切削加工：図面に基づき旋盤・マシニングセンターで精密加工を実施。難削材GFRPへの対応も万全です。
5. 検査・納品：各種測定機で寸法・外観を検査し、基準をクリアした製品を納品します。

まとめ

ガラスエポキシ樹脂（GFRP / G-10 / FR-4）は、高強度・高絶縁・耐熱・低吸水を兼ね備えた高機能複合材料です。電気・電子部品から産業機器・試作品まで幅広く活用されています。

当社は難削材GFRPの豊富な加工実績を持ち、旋盤とマシニングセンターを組み合わせた複合精密加工を得意としています。1個からの小ロット試作も歓迎です。

図面支給による特注部品加工のご依頼・ご相談はお気軽にどうぞ。

電話での問い合わせは 0553-33-6927 まで

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