FRPを使ったDIYでの補修

FRPを使ったDIYでの補修
 身近なところではユニットバスの浴槽やサーフボード、また、プレジャーボートの船体やテーマパークなどの装飾物などにも使われているのがFRPです。その特長は丈夫で軽く、耐候性に優れているということ。

 そんなFRPは、型を作れば大きな構造物を一から作ることもできますが、DIYでは補修用の材料としてもよく使用されます。例えばクルマのバンパーのヒビや、割れてしまったオートバイのカウリングなどの修理に使われます。そのためホームセンターなどでもFRP補修キットなど必要なものがセットになった商品も販売されています。

 FRPを使った補修なら、単にパテなどでキズを埋めるよりも強度も高く、さらに軽量に仕上げることが可能。では、そんなFRPを使用した補修はどのようにすればいいのか。そこでDIYによる、FRPを使った補修方法を、オートバイのサイドカバーを例にしてご紹介します。

1章:FRPとは?
2章:FRPのメリット・デメリット
3章:FRPを扱う際の注意点と必要な道具
4章:FRP補修キットを使った補修の作業手順
まとめ

1章:FRPとは?

ガラス繊維などで強化されたプラスチック

 FRPとは、(Fiber Reinforced Plastics/ファイバー・レインフォースド・プラスチック)の略で、日本語で言うと繊維強化プラスチックとなります。どういったものかというと、ガラス繊維などの繊維をプラスチックの中に混ぜることで強度を向上させた複合材料のことです。

 前述したようにお風呂の浴槽やクルマのバンパーなど、私たちの身近なところでも多く使用されています。

 FRPで使用される繊維の代表はガラス繊維(GFRP)ですが、他にも炭素繊維(CFRP)や、ケブラー(KFRP)、ダイニーマ(DFRP)などの樹脂繊維も使われています。

 この中で最も一般的なのはガラス繊維が使われたGFRPです。身近なFRP製のものはほとんどがGFRPなので、FRPのことをグラスファイバー(ガラス繊維)などと呼ぶ人もいます。技術があればFRPを使ってどのような形の物でも製作することはできますが、その扱いに注意がいりますし、多くの手順も必要で初心者には決して簡単ではありません。

 もし、立体的な造形素材にFRPを使いたいという場合にはまずはFRPを貼り付ける原型を作らなくてはなりません。その上にFRPを貼るという作業が必要で、ある程度スキルを積んでからでないと難しいでしょう。そういった用途には加工の簡単な発泡スチロールなどのほうが向いているかもしれません。

 しかし補修用途としてFRPを使用するのであればそれほどハードルは高くありません。

2章:FRPのメリット・デメリット

強度が高く軽量。しかし加工の手間がかかる

 FRPが様々な用途で使用されている理由は、多くのメリットがあるからです。そのメリットとはどのようなものか具体的にいくつか紹介しましょう。

①軽くて強度が高い

プラスチックなので金属よりも軽量。また金属並みの高い強度が期待できます。そのためFRPは鉄よりも強く、アルミよりも軽いなどともいわれています。その特性から軽さと強さが求められるレーシングカーやボートなどのボディにも使用されています。

②耐候性に優れている

使用されている素材が、ガラス繊維やプラスチックなので腐食することがなく耐候性に優れています。さらに塩害にも強いので漁船などの船体にも向いています。また長持ちするということから公園の遊具などにも使用されています。

③耐水性に優れている

水を通さないためボートの船体やふろの浴槽などにも適しています。

④補修がしやすい

万が一破損しても、FRPで簡単に補修することが可能です。
 このようにFRPには、たくさんのメリットがありますが、逆にFRPならではのデメリットもあります。それは以下のようなことです。

①衝撃に弱い

FRPは非常に固い素材ですが弾力性がないので強い衝撃を受けると割れてしまうことがあります。

②量産に向かない

加工の工程に多くの手作業が必要なため同じようなパーツを量産するのには向いていません。

③熱に弱い

プラスチックなので熱には強くありません。耐熱温度はおよそ100~140度ほど。強い熱を受けると燃えてしまいます。
 軽くて金属素材並みに強度高く、腐食もしない。このようにFRPはとても優れた素材ですが、プラスチックとガラス繊維の複合材ならではの、熱に弱い、衝撃で割れてしまうなどといった欠点もあります。そのため、その特性に適した用途を見極めて使用する必要があるのです。

 DIY用として、FRPを使用する場合はFRP補修キットなどがホームセンターなどでも簡単に手に入るのでそちらを使用すると良いでしょう。ガラス繊維のマットとポリエステル樹脂など最低限の必要なものがセットとなっているので、FRPでできた製品やクルマのバンバーやエアロパーツ、オートバイのカウリングなどの補修に使用してみてはいかがでしょう。壊れたパーツなどの補修レベルであれば、決して難しくはありません。どのような手順で補修を行えばいいのかは次のパートで具体的にご紹介します。

3章:FRPを扱う際の注意点と必要な道具

ゴーグル、マスク、手袋は必ず使用する

 FRP補修キットは、ホームセンターなどで簡単に手に入れることが可能です。このほかに、作業に当たってそろえておくべき道具があります。特にガラス繊維を扱うので肌や目を保護する保護具は重要です。ガラス繊維は直接皮膚に触れてしまうとチクチクと非常に不快な思いをします。また、非常に細かいので目に入ったり、肺などに吸い込んでしまう可能性もあるので注意が必要です。

 もし皮膚に付着しても、一時的に不快なだけで皮膚疾患などは起きないとされていますし、肺などに吸い込んでも障害などが起きることはないとされていますが、絶対とは言い切れません。できればさけるべきでしょう。目を保護するためのゴーグル、防塵マスク、手袋は必ず装着して、衣服も長袖の物を着用するようにして下さい。

●FRPを使った補修に必要な道具

・FRP補修キット(ガラス繊維マット、ポリエステル樹脂)
・ローラーまたはヘラ
・ハケ
・アセトン
・シリコンリムーバー
・アルミテープ
・パテ
・サンドペーパー(耐水ペーパー)
・カッター
・防塵マスク
・ゴーグル型保護メガネ
・ポリ手袋
・スプレーペイント(サフェーサー、ボディカラー、クリア)

4章:FRP補修キットを使った補修の作業手順

樹脂が硬化する前に手早く作業を行う

 ここでは例として壊れてしまったオートバイのプラスチック(ABS樹脂)製サイドカバーをモデルに、FRP補修キットを使った補修方法を紹介します。

 硬化剤を混ぜた樹脂は思いのほか早く硬化し始めてしまうので途中作業が滞らないように、FRP補修キットの説明書を読んで作業のシミュレーションをしておきましょう。またガラス繊維のマットや樹脂は素手で触らないように注意してください。作業の手順は以下の通りです。

①キズ部分を研磨する

割れてしまったキズ部分の表側、裏側をサンドペーパーなどで研磨します。粗めのサンドペーパーで表面を荒らすことで樹脂やパテなどが食いつきやすくなります。ささくれなどがある場合はカッターで切り取りとっておきましょう。

②脱脂する

パーツに付着した油分や汚れを、シリコンリムーバーなどを使って取り除きます。

③アルミテープで補強する

パーツの表側から補修部分にアルミテープを貼り、補強します。アルミテープがない場合はガムテープなどでもかまいません。このとき、破損部の大きさよりも少し大きめに付属のガラス繊維のマットをハサミなどで切りだしておきます。

④破損部の裏側に樹脂を塗る

説明書通りに主剤と硬化剤を混ぜて樹脂を作ります。できたらパーツの裏から破損している部分を埋めるように樹脂を塗っていきます。またキズの周辺にも塗っておきます。

⑤ガラス繊維を接着する

切りだしておいたガラス繊維を、塗った樹脂の上から貼ります。樹脂はすぐに硬化しはじめるのですぐに貼ってください。貼ったらその上から再度樹脂を繊維にしみこませます。繊維内の空気をローラーやヘラなどで押しだし、同じ作業を繰り返してガラス繊維を二層にします。

⑥乾燥させるたらアルミテープをはがす

自然乾燥すると2時間ほどで樹脂が硬化するので、硬化したら補強用のアルミテープをはがします。

⑦表面からパテを盛り研磨する

しっかりと強度が出ていることを確認したら、パーツの表側の仕上げをします。FRP貼り合わせた部分にパテを盛り、隙間を埋めます。パテが硬化したら耐水ペーパーで磨きます。100番、320番、600番、1000番と、徐々に目の細かい物で磨き上げ、表面の段差がなくなるよう整えます。

⑧ペイントで仕上げる。

表面が整ったら、ペイントスプレーなどで仕上げます。まず塗装の食い付きが良くなるように下地にサフェーサーを使い、ペイントスプレーで塗装したら仕上げにクリアスプレーを使って表面を滑らかに仕上げます。これで完成です。

まとめ

 FRPは、作業の手順さえ守ればDIYでも扱うことできる便利な補修素材です。クルマのバンパーやエアロパーツなどの修理に関しても、接着剤やパテなどを用いるよりも頑丈です。

 ガラス繊維やポリエステル樹脂などを扱うので、作業には慎重さが求められますが、慣れてくればパーツの補修だけでなく一から立体物を作ることも可能です。ただしそのレベルに達するにはかなりのスキルが必要ですので、まずは紹介したような簡単な補修などから挑戦してみてください。

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