大型FRP製品の種類と製造ポイント

FRP樹脂製品とは？その特徴とメリット

FRP（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスチック）は、ガラス繊維や炭素繊維などの強化材を樹脂と組み合わせることで、高い強度と軽量性を両立した複合材料です。金属や汎用プラスチックでは対応しきれない強度や耐環境性を求められる分野において、近年ますます需要が高まっています。

特に、装置筐体やカバー、パネルといった軽量化・高強度・耐久性が求められる部品において、FRPは機能性と生産性の両面で大きなメリットを発揮します。以下では、まずFRPという素材が持つ基本的な性質と、なぜ多くの産業分野で注目されているのかを整理していきます。

FRPとは何か？

FRPとは、プラスチックに強化繊維を加えた複合材料です。主な構成要素は以下の2つです。

• マトリックス樹脂：エポキシ、ポリエステル、ビニルエステルなどの熱硬化性樹脂
• 強化繊維：ガラス繊維（GFRP）、炭素繊維（CFRP）、アラミド繊維など

この2つを組み合わせることで、樹脂単体では得られない強度や剛性を確保しながら、プラスチック特有の加工性や耐薬品性も保持できます。

FRPが注目される理由

FRPが多くの業界で採用される背景には、以下のような技術的メリットがあります。

• 金属に比べて軽量でありながら、同等またはそれ以上の強度を持つ
• 設計自由度が高く、複雑形状や一体成形が可能
• 耐候性・耐薬品性に優れており、屋外使用にも適応
• 非導電性のため、電装部品や医療機器の筐体としても活用可能
• 成形方法が多様であり、数量・精度・外観ニーズに応じた工法選択が可能

これらの特性により、従来は金属やABS樹脂などで製造されていた部品を、FRPに置き換える動きが加速しています。軽量化による省エネ化、設計自由度の向上、コスト削減など、あらゆる観点での利点が得られます。

軽量・高強度・耐久性などの基本性能

FRPの性能を語るうえで欠かせないのが、軽量・高強度・耐久性という3要素です。

• 軽量：比重は鉄の約1/4、アルミニウムの約2/3程度。構造物の軽量化に大きく寄与。
• 高強度：引張強度は一般鋼材と同等以上の数値を示す場合もある。
• 耐久性：腐食しにくく、長期間の屋外使用にも耐える。耐薬品性も高く、薬品槽や浄化槽にも使用される。

加えて、成形後に高い寸法安定性が得られるため、再現性や品質の安定にも優れている点が製造現場で評価されています。

＞＞FRPとは？樹脂と繊維の複合設計が生む性能とは？

大型FRP製品の主な種類と用途

大型FRP（繊維強化プラスチック）製品は、その軽量性・高強度・耐候性・成形自由度を活かし、幅広い業界で採用が進んでいます。特に以下の分野では、従来の金属やコンクリートに代わる素材としての価値が高まり、大型化・高機能化のニーズに応えています。

■ 環境・水処理インフラ向け

• 浄化槽・排水処理タンク
• 循環型トイレユニット
• 産業用液体処理設備の外装・筐体

耐薬品性・防水性・軽量性が求められる水処理分野では、FRPの特性が非常に有効です。埋設や屋外設置にも対応可能な構造で、腐食環境下での長寿命性を発揮します。

■ 公共・建築・都市設備向け

• 公園や道の駅に設置される遊具・外装構造
• プールや貯水施設などの大型成形物
• 景観資材・大型プランター等の外構部材

建築設計・都市空間での意匠性が求められる場面においても、FRPは多彩な形状と仕上げ対応力を持つ素材として評価されています。色彩自由度や形状再現性の高さがポイントです。

■ エネルギー・インフラ設備向け

• 風力発電機の外装カバー（ナセル・パネル）
• 変電所・制御盤の外装構造材
• 冷却塔関連部品（羽根など）

大型・長尺・高耐候性を要するエネルギー設備において、FRPの強度と軽量性、加工性が有効です。特に洋上風力など塩害環境にも対応可能な防腐性が評価されています。

■ 車両・輸送機器分野

トラック用エアロパーツ・防風板

• 鉄道・バスの外装／内装部品
• 特殊車両向け大型外装構造（拡幅車両等）

軽量化が求められる輸送機器では、FRPの採用が進んでいます。空力性能や意匠性、安全性を両立しつつ、設計自由度の高い製品が実現できます。

■ 精密機器・医療機器分野

• 医療装置の外装カバー（例：MRI装置）
• 高精度を要求される筐体・ハウジング

機能的かつ高精度な表面仕上げが求められる装置分野では、FRPの成形性と寸法安定性が活かされます。金属より軽量で、絶縁性・耐磁性にも優れた素材として適しています。

なぜFRP製品が大型化しているのか？

FRP製品の大型化が進んでいる背景には、以下のような市場ニーズ・技術要件があります。

• 一体成形による強度・防水性の確保
  接合部を減らすことで、構造強度・気密性が向上し、耐久性も高まります。
• 現場施工の簡略化と省力化
  プレファブ化・ユニット化による工場内製造で、設置工程を短縮し施工リスクを低減することができます。
• 素材選定の高度化
  腐食環境・屋外環境・海上・地下など、厳しい条件下においてもFRPは性能を維持することが可能です。

これらの背景から、大型部品の需要がFRPへとシフトしており、今後さらにFRP大型製品の活用は拡大していくと見込まれます。

＞＞FRP樹脂製品の用途一覧と選定のポイント

大型FRP製品の製造における課題とは？

大型FRP製品の需要は高まりを見せていますが、その製造においては一般的な樹脂成形や金属加工と異なる、いくつかの特有の課題が存在します。ここでは、設計者や購買担当者が把握すべき、製造時に直面する主要な技術的・運用的な課題について解説します。

■ 1. 成形精度と寸法安定性の確保

大型FRP製品では、1ピースの成形サイズが数メートルに及ぶこともあり、わずかな歪みや寸法ズレが製品性能や組立精度に大きく影響を与えます。温度変化や硬化収縮による変形を防ぐためには、以下が重要です。

• 適切な樹脂・ガラスマットの選定
• 経験に基づいた成形工程設計
• 熟練工による手作業品質の安定化
• 製造環境の温湿度管理

■ 2. 製品サイズによる設備制約と搬送課題

製品サイズが大きくなるほど、以下のような制約が顕在化します。

• 工場の天井高・成形スペース
• 成形型の保管・取扱スペース
• 出荷用トラック・コンテナへの積載可否
• クレーン・フォークリフトなど搬送設備の容量

FRPは軽量である反面、サイズが大きくなると曲げ剛性や積載効率の点で輸送にも工夫が必要となり、製造から納品までの一貫した搬送計画が不可欠です。

■ 3. 工法選定と対応可能な技術力

FRPの成形方法は複数あり、製品の大きさ・数量・形状・求められる物性に応じた工法の選定が必要です。

• 小ロット・複雑形状にはハンドレイアップ
• 中量産・複雑形状にはスプレーアップやRTM
• 高精度品にはL-RTMや真空成形 など

製造企業によって対応できる工法やスキルには差があるため、要求品質に応じた技術選定と事前のすり合わせが極めて重要です。

■ 4. 国内対応可能なメーカーの希少性

FRPの大型製品に対応可能な企業は、国内でもごく限られています。その理由は以下のとおりです：

• 大型成形が可能な敷地・設備・搬送体制を保有する企業が少ない
• 大型金型の製作・保管・交換にかかるコストとノウハウの蓄積が必要
• 少量多品種・特注対応への柔軟性が求められる

このような背景から、調達担当者や設計者が実際の対応可否を事前に確認できるパートナーの選定が非常に重要となります。

■ 5. 製品ごとのノウハウ蓄積と改善提案力

大型FRP製品は標準化されていないケースが多く、製品ごとに製作手順・接着方法・補強構造などの最適化が求められます。単に「製造する」だけではなく、「どのようにすれば性能を最大化できるか」という提案力が、パートナー選定における差別化ポイントになります。

---

以上のように、大型FRP製品の製造は、高い技術的対応力とプロセス管理能力が必要となる専門性の高い領域です。製造リスクを回避するためにも、十分な実績と体制を持つ国内企業の選定が成功の鍵を握ります。

日東電気だからこそ可能なFRP

FRP製品に求められる要件は、近年ますます高度化・多様化しています。国内メーカーの設計担当者や購買担当者は、「見た目の美しさ」「複雑形状への対応」「ロットや工期の柔軟性」「電子部品との一体構造」など、さまざまな条件を満たすFRP製造パートナーを必要としています。

日東電気では、FRP製品に対して、素材・工法・生産体制を含めた一貫した技術提案と対応力を強みに、他社では実現が難しい領域まで踏み込んで生産サポートしています。

φ2500×11m対応の超大型FRP製造体制

当社は茨城県磯原に、敷地面積45,105㎡のFRP製品専用工場を保有しています。この広大な生産環境において、φ2500×11,000mmのFRP浄化槽のような、国内最大級サイズの一体成形に対応可能です。

また、大型管体の自動積層機を導入しており、製品の安定品質と製造効率の両立を実現。大型FRP製品を量産レベルで安定供給できる体制を整えています。

さらに当社では、国内での生産のみならず、海外向け製品や、大量ロットでの安定供給が求められる場合には、ベトナム工場との連携によるコスト・納期最適化も可能です。130名規模の現地生産体制により、内外装を含めた一括生産が可能です。

• 国内（茨城・磯原）工場
  　→ φ2500×11000mmの大型浄化槽まで対応可能な設備を保有
  　→ 複数台のFRP積層装置と大型型製造体制あり
• 海外（ベトナム）工場
  　→ 常時100名体制の量産対応が可能
  　→ コストメリットを活かした海外量産・国内品質のハイブリッド供給体制

製品のスケールや数量に関わらず、柔軟な供給体制を構築しています。

＞＞日東電気のFRPソリューション

設計〜製作まで一貫対応

当社はただ大型FRP製品を単に製造するだけにとどまらず、金型・FRP型の設計支援から対応可能です。過去の製作ノウハウや構造検討の実績を活かし、顧客仕様に基づいた最適な製作プロセスをご提案します。

製造後のメンテナンス性や輸送効率を見越した設計変更提案など、製作目線での上流提案力も当社の特長の一つです。

意匠性の高いゲルコート対応が可能

日東電気では、表面意匠性が求められる医療機器カバーや車両部品などで、ゲルコート仕上げの実績を多数有しています。

• 高光沢仕上げや多色対応が可能
• 表面塗装不要の美観と耐候性を両立
• 紫外線・酸素・湿気からの保護機能も発揮

意匠面だけでなく、機能面での保護性能を兼ね備えることから、屋外設備や輸送機器向けの外装部品でも活躍しています。

＞＞ゲルコート塗装とは？

ハンドレイアップ製法における高品質対応力

FRP成形においては、職人技術と再現性の両立が求められます。日東電気では、ハンドレイアップ製法における高度な技能教育と品質管理を徹底しており、以下のような案件に強みを持ちます。

• 少量多品種の開発部品
• 難形状・中空構造品
• 曲面形状を伴う外装部品

社内で定期的に技能講習を行い、均質な品質・短納期対応が可能です。

＞＞ハンドレイアップとスプレイアップとは？

多様な成形工法に対応（ハンドレイアップ・スプレーアップ・L-RTM）

製品ごとに最適な成形法を選定できる体制を保有しています。

• 意匠性・形状自由度 → ハンドレイアップ
• 生産性・効率重視 → スプレーアップ
• 高精度・量産対応 → L-RTM

これにより、試作・単品生産から量産案件まで対応可能です。複雑形状や特殊要求がある製品についても柔軟に製作対応します。また要件に応じて、適切な工法を提案・実行できることで、調達リスクの軽減・開発工数削減に貢献します。

＞＞L-RTM成形とは？製法からメリット・デメリットまで徹底解説！

50年にわたるFRP製造の実績とノウハウ

当社は、50年以上にわたりFRP製品の製作を継続してきた実績を持ちます。
特に浄化槽などの構造物では、製品内部の液流制御や補強設計、材料選定の知見を積み上げており、「量産できる高品質FRP」を安定して提供できる体制が整っています。

＞＞FRPの製品事例はこちら

電子部品の一体実装まで可能な垂直統合型対応

日東電気では、FRP筐体の製造に加えて電子機器の設計・実装・配線までを一貫して対応できる体制を整えています。

• 回路設計・基板実装・内部配線の全工程を自社内で対応
• 部品調達や組立工程の省人化・短納期化が可能
• 設計・試作段階から一貫してサポート可能

このような垂直統合型体制により、装置メーカーにおける筐体と電子制御の一体開発に対応し、開発リードタイム短縮に貢献しています。

＞＞日東電気グループは、OEM・EMSのベストパートナーです。

FRP製品事例をご紹介

続いて、実際に当社が製作したFRP製品事例をご紹介いたします。

大型浄化槽向けFRP製タンク（φ2500×11000）

当社では大型浄化槽向けFRP製タンクに関しての実績を多数有しております。 タンク内には複数の部屋があり、各部屋で汚水を浄化しています。 指定個所から汚水は移流しますが、指定外からの漏水については、製作時に使用する材料や接着方法の見直しを各種メーカーと行い、最適な製作手順を確立し、漏水率を低下を実現しております。
また、当社では50年一貫してFRP製浄化槽（タンク）を製作しているため、製作側からの視点で設計の不備等に関しても改善案を含めてご提案をしております。 FRPは鉄より軽く鉄と同様の強度がある優れた複合材料ですが、製作手順を誤るとその性能が発揮できないため、 製作手順をしっかりと守ることで、正しい性能のFRP製品の製作が可能となります。

>>詳細はこちら

大型浄化槽向けFRP製タンク（φ2250×11000)

こちらは大型浄化槽向けFRPタンクです。全長2.5mは規格サイズに合わせた型があり、海外生産や海外案件も多くなっています。一方で今回の2,250mmというサイズは、コンテナに入るギリギリのサイズで、日東電気オリジナルの型で製作しており、多く海外へ輸出させていただいております。

>>詳細はこちら

循環式トイレ

従来より取引のあるお客様より、水洗トイレの循環式トイレに関するご相談をいただきました。
本事例の製品は、し尿処理装置処理した再生水を使用し水洗洗浄する仕様となっており、下水道がなく排水できない地域で利用されています。

本製品に関しては弊社の磯原工場でFRPタンク部分を主に製造していますが、設計条件によっては基盤等の製作も弊社の小山工場で受け入れることが可能です。

>>詳細はこちら

公園遊具向けFRP製品

こちらは公園遊具向けFRP製品です。サイズは巾4.3mｘ奥行1.8mｘ高さ2.1mで、表面はゲル塗装、ハンドレイアップによって成型いたしました。

写真の通り、公園や道の駅などに設置されている遊具です。当社ではこのようなFRP製大物遊具の製作が可能です。またこちらの製品は1色での成形でしたが、お客様のご要望に応じて2トーンカラーの使用も可能です。実際にご相談いただいた事例として、透かし色を使いたいというご要望に合わせて、透明色でのFRP製遊具を製作した実績もあります。

>>詳細はこちら

分解組立式プール

こちらは洋上風力発電です。サイズは45m以上のナセルと海面に設置された洋上変電所になります。　塩害対策を施した表面はゲル塗装、ハンドレイアップによって成型いたしました。FRP型として48型を準備の上、パーツ毎に作成し最終組立をして完成させています。

>>詳細はこちら

トラック向け防風板

従来より取引のあるお客様より、トラック向け防風板に関するご相談をいただきました。
本事例の製品は、トラックの上部に取り付けられている製品となっており、走行中のトラックが風の影響での蛇行等を防ぐために使用されます。

本製品は弊社の工場にて成形～トリミング加工まで一貫して対応しており、一部強度を確保するためにひも状のガラスを使って部分補強を行っております。

>>詳細はこちら

拡幅車両

こちらは拡幅車両のFRP製品事例です。サイズは11,000×2,490×3,590mmで、表面はゲル塗装、ハンドレイアップによって成型いたしました。2011年の震災前に、全都道府県に1台、こちらの拡幅車両を配置する流れがありましたが、当社にてすべて対応いたしました。当社においては、ゲルコートのはしりとなる製品事例です。

こちらの製品は3mm未満と非常に薄いFRP製品で、お客様に納品してから赤く塗装を行い、鉄パイプ等で補強を行っています。3mmという薄いFRP製品のため、ハンドレイアップのために専用の治具が必要でした。当社では、FRP用の治具の設計・製作についても内装しております。

>>詳細はこちら

海外向けバス 外装・内装部品

こちらの製品は、ベトナムで製造しているバス部品です。表面にはゲルコートを施し、ハンドレイアップ製法で成形しております。外装および内装部品を含め、1台あたり30点の部品から構成されており、月間100セットを生産・加工しています。 また、外装の大型部品から内装の小型部品まで幅広く対応可能です。ベトナム工場では130名が稼働し、安定した生産体制を確保しているため、大型から小型までの製品のロット生産が可能です。

>>詳細はこちら

クーリングタワー用 羽根

お客様からは、既存サプライヤーの生産能力不足により、新たな製造パートナーを探されているとのことで、当社での製作が可能かご相談いただきました。要求仕様は、強度を確保するための鉄芯挿入構造と、指定色での表面塗装仕上げでした。

直径2000mmにも及ぶ大型羽根の製造には、大型成形機だけでなく、広大な作業スペースと搬送設備も不可欠です。45,105㎡もの広大な敷地を誇る当社の磯原工場だからこそ、この大型羽根のRTM成形が可能となります。磯原工場はこのような要件を満たす最適な生産拠点であり、大型金型の設置やハンドリング、重量のある鉄芯入りFRP羽根の移動もスムーズに行えます。

>>詳細はこちら

MRI装置用 カバー

お客様は、MRI装置のノイズ抑制のため、FRP素材のカバーを検討されており、大型で複雑な形状のFRP製品の製造実績を持つ当社にご相談いただきました。

本製品は、L-RTM成形を用いて製作しています。L-RTM成形は、低圧で樹脂を注入するRTM成形の一種です。金型内に多数のインサート部品を埋め込む必要があり、高い金型設計技術と成形ノウハウが求められます。さらに、MRI装置に組み込むため、両面の高い面精度も要求仕様として挙げられました。
製作における最大の課題は、大型のドーナツ形状を維持しながら、高い両面の面精度を実現させることでした。当社では、長年培ってきたFRP成形技術を活用した金型設計、そして熟練の技術者による精密な成形管理により、これらの課題を克服出来ました。
表面塗装については、お客様のご要望により、お客様指定の業者様で対応いただきました。当社では、塗装工程を含めた一括請負も可能ですので、お客様のニーズに合わせて柔軟に対応いたします。

>>詳細はこちら

>>FRP製品事例一覧はこちら

FRP製品のことなら、OEM・EMSパートナーズ.comへ

日東電気は、長年培ってきたFRP成形技術を駆使し、お客様の多様なニーズにお応えする中型FRP製品のご提供をしてまいりました。

少量生産や高精度が求められる製品にも、熟練の技術者による丁寧な作業と厳格な品質管理体制で対応いたします。意匠性が求められる製品にも実績が多数ございます。自動車外装部品や家電製品筐体など、外観性が求められる部品もご用命ください。

FRP製品に関してお困りの方はぜひOEM・EMSパートナーズ.comにご相談ください。