強化PCの反り：GF10とGF20の違いとその抑制策

反りはどこから来るのか

反りは不均一な収縮から生じます。無充填PCの収縮率は0.5〜0.7%で比較的均一ですが、ガラス繊維を加えると流動方向の収縮が繊維に拘束されて0.1〜0.2%まで低下し、直角方向は約0.5%のままです。この収縮比が3対1を超えると、薄い平板が反るのは避けられません。

GF20では差がさらに広がり、成形だけでは数百マイクロメートルの平面度偏差が残ることが多いです。

成形でできること

金型温度の引き上げ（PCは90〜110 °C）は凍結配向を減らし、保圧上昇と保圧時間延長は収縮を補い、射出速度の低下は配向を減らします。それぞれ充填難度とのトレードオフです。

ゲート位置は、多くの場合、成形条件よりも重要です。多点ゲートやファンゲートは繊維配向分布を変え、反りを非重要部位へ移します。

材料仕様でできること

反りが主課題で剛性要求が中程度なら、GF10はGF20よりはるかに平面度を保ちやすい選択です。ガラスの一部をタルクやガラスビーズなどの鉱物フィラーに置き換えるのも有効な手段です。流動方向と直角方向の収縮差が小さく、等方性が向上します。

このような変更は引張強度をある程度犠牲にするため、設計段階でサプライヤーと協議が必要です。