ガラス繊維強化はナイロンで最も一般的な改質方法です。グレード名のGF15、GF30は、ガラス繊維含有量が約15%、30%であることを示します。多くのお客様の疑問は、結局どれくらい入れればよいのか、ガラス繊維を入れたら部品が反ってしまった場合はどうすればよいのか、という点です。
一、ガラス繊維含有量が高いほど、変化は顕著になる
ガラス繊維の比率が高くなるにつれて、材料の強度、剛性、耐熱性、寸法安定性はいずれも向上し、吸水による影響も小さくなります。その代わりに、靭性の低下、表面への繊維浮き、金型摩耗の増大、流動性の低下といったデメリットが生じます。
二、含有量ごとの適した部品
1. GF10~GF15:靭性と剛性のバランス型。一定の弾性が必要なスナップフィット、薄肉部品、外観要求の高い部品に適しています。
2. GF25~GF30:最もよく使われる範囲。大半の構造部品、ブラケット、ハウジング、電動工具部品に適しています。
3. GF35~GF50:高剛性、高耐熱、または金属代替を追求する部品向けで、金型と成形条件への要求がより高くなります。
ガラス繊維は多ければ多いほど良いわけではなく、強度と剛性の要求を満たせば、必要十分な含有量で構いません。
三、なぜ反りが発生するのか
ガラス繊維は溶融樹脂の流動中に流動方向に沿って配向するため、流動方向と直角方向で収縮率が異なります。これに肉厚の不均一や冷却の不均一が加わると、部品は反り変形しやすくなります。ガラス繊維含有量が高いほど、この異方性は一般に顕著になります。
四、反りを抑える一般的な方法
1. 設計:肉厚をできるだけ均一にし、厚肉化の代わりにリブを設け、大面積の平板構造を避ける。
2. ゲート:ゲートの位置と数を適切に設定し、繊維配向をより均一にする。
3. 金型温度:金型温度を適度に上げ、均一に管理して冷却差を減らす。
4. 材料:性能を満たす範囲でガラス繊維含有量を下げる、またはガラス繊維+無機フィラーや低反り専用グレードに切り替える。
5. 成形条件:保圧圧力と保圧時間を調整し、過保圧による内部応力を避ける。
五、外観の繊維浮きへの対策
金型温度と射出速度を上げ、流動性のより良いグレードを選ぶことで、一般に繊維浮きは大きく改善できます。外観部品では、専用の低繊維浮き配合を選ぶことも検討できます。
瑞吉豊プラスチックは、PA66、PA6のさまざまなガラス繊維含有量の強化グレード(黒色10%、30%など)を供給しており、部品構造と使用条件に応じて含有量をご提案できます。以上は一般的な資料であり、具体的なデータは実際の物性表をご確認ください。
