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回路遮断器の絶縁部品については、, シートモールディングコンパウンド（SMC） は通常、大型の圧縮成形構造部品においてより強固な初期方向となりますが、一方で バルクモールディングコンパウンド（BMC） そして ドウモールディングコンパウンド（DMC） は、より小型で厚みがあり、複雑な形状やインサート部品を多く含む部品にとって、通常はより適した開始方向となります。これは普遍的な材料の格付けではありません。正確なコンパウンドのグレード、繊維構造、成形ルート、部品の形状、および完成したデバイスの検証によって、その材料が適しているかどうかが決定されます。.
最も重要なルールは、材料名によって回路遮断器の定格が決まるわけではないということです。PTI 600、GWFI 960 °C、絶縁耐力試験結果、またはV-0分類といった値は、定義された材料試験下での性能を示すものです。これらは、完成した回路遮断器の遮断容量、絶縁協調、温度上昇、機械的耐久性、または適合性を個別に証明するものではありません。.
SMC、BMC、DMCの概要
| 判断基準 | SMC（シートモールディングコンパウンド） | BMC | DMC |
|---|---|---|---|
| 正式名称 | シートモールディングコンパウンド | バルクモールディングコンパウンド | ドウモールディングコンパウンド |
| 供給形態 | 通常、フィルム間に挟まれた状態で供給されるシート状 | バルク、ログ、塊、またはチャージ（投入量）形態 | ドウ状バルクチャージ |
| 補強方向 | 従来のBMC/DMCグレードよりも一般的に長いチョップドファイバー | 一般的に短いチョップドファイバー | BMCと密接に関連しており、正確な区別は仕様および配合に依存する |
| 通常の加工方向 | 圧縮成形 | グレードが許容する場合の圧縮成形、トランスファー成形、または射出成形 | グレードおよびプロセスで許容される圧縮成形またはその他の成形ルート |
| 標準的な設計強度 | 剛性と耐衝撃性能が重要となる広面積または構造的な絶縁部品 | 詳細な三次元形状部品、ボス、リブ、金属埋め込み、および複雑な空洞 | 同様のバルク成形用途。サプライヤーがDMCを同義語、地域的な呼称、または別の配合として扱っているかを確認すること |
| 主な注意点 | 流動、繊維配向、チャージ配置、および複雑な細部の充填を設計する必要がある | 選択したSMCグレードと比較して、繊維が短く流動性が高いため、構造性能や耐衝撃性能が低下する場合がある | この略称のみでは、増粘方法、繊維、樹脂、または性能を定義できない |
この表は材料の承認用ではなく、開発の方向性を選択するために使用してください。完全な材料仕様および成形部品の検証は依然として必要です。.
これら3つの用語が実際に意味するもの
SMC：調整済みシートモールディングコンパウンド
SMCは、熱硬化性樹脂システムに、チョップド補強材、無機充填材、開始剤または硬化システム、必要に応じて増粘剤および離型成分、その他の配合添加剤を組み合わせて製造されます。樹脂ペーストと補強材は、取り扱い可能な成形材料へと熟成するシート状の中間体に固められます。.
成形にあたっては、シートを規定のサイズに切断し、加熱された金型内に配置して圧縮し、流動させて硬化させます。材料のサイズと配置は、流動距離と繊維配向に影響を与えます。これらの変数は、強度、反り、ウェルドライン、インサートの負荷、および薄肉部や細部が適切に充填されるかどうかに影響を及ぼす可能性があります。.
シート形状であるため、SMCは広い表面積と重要な構造的役割を兼ね備えた部品に特に有用です。ただし、すべてのSMCグレードがすべての大型電気コンポーネントに適しているわけではありません。.
BMC：バルクモールディングコンパウンド
BMCは、熱硬化性樹脂、チョップド補強材、充填材、硬化システム、離型システム、およびその他の添加剤を高粘度のバルクコンパウンドに組み合わせたものです。従来のSMCと比較して、補強材は一般的に短く、材料をコンパクトなキャビティに投入しやすくなっています。.
グレードや設備に応じて、BMCは圧縮成形、トランスファー成形、または射出成形が可能です。その流動特性は、SMCの材料では充填が困難な場合があるリブ、ボス、端子バリア、埋め込みインサート、厚肉部、その他の三次元形状に対応できます。.
トレードオフは単に「BMCは弱い」というものではありません。むしろ、繊維の短縮、配向、樹脂および充填材の含有量、ウェルドライン、成形履歴によって、SMCとは異なる機械的特性の範囲が生じる可能性があります。その範囲であっても、規定の試験および完成部品の要件を満たしていれば、回路遮断器のベース、カバー、サポート、または絶縁部品として十分に適切である可能性があります。.
DMC：BMCに関連していますが、頭字語だけで定義されるものではありません。
DMCは生地状の成形材料を指します。業界での使用法は完全には統一されておらず、一部のサプライヤーや地域ではBMCとDMCをほぼ同義として使用していますが、仕様書では配合、増粘方法、取り扱いの粘稠度、または製品形態によって区別される場合があります。.
現在 ISO 8606:2025 は、BMCおよびDMCをプリプレグ製品の一種として扱い、増粘剤の有無にかかわらず材料の要件を定めています。したがって、購入者は DMC を自動的に BMC, に変換したり、両者を性能グレードとして扱ったりすべきではありません。完全な材料名称、配合ファミリー、補強材情報、加工経路、および宣言された特性データを要求してください。.
材料の形態が完成部品に与える影響
エンジニアリングチェーンは以下の通りです：
チャージ形状 → 繊維長および分布 → 金型流動および配向 → 成形微細構造 → 部品特性 → 回路遮断器レベルの検証
各リンクが重要です。.
- チャージ形状は、取り扱いおよび配置を制御します。. SMCシートは、切断および積層することで、広い金型全体への流動を誘導できます。BMC/DMCチャージは、計量して詳細な領域の周囲に配置するか、対応する成形装置を通じて供給できます。.
- 流動は繊維の配向を変化させます。. 公開されているガラス繊維の含有率は、穴、リブ、インサート、または狭い断面の周囲で繊維がどのように整列するかを示していません。.
- 配向は異方性を変化させます。. 成形品は、主要な流動方向に対して平行および垂直な方向で、異なる強度や収縮を示すことがあります。.
- プロセスが欠陥を変化させる。. 不十分な通気、不適切なチャージ配置、汚染、硬化のばらつき、過度のせん断、または制御されていないインサート条件は、ボイド、充填不足、亀裂、繊維の露出、歪み、または脆弱な領域を生じさせる可能性がある。.
- 形状は電気的および機械的ストレスを変化させる。. 肉厚、半径、沿面距離、空間距離、インサート間隔、アーク曝露、締結荷重、および短絡力は、平坦なデータシートの試験片ではなく、成形品そのものに作用する。.
これが、繊維含有量が同じであっても部品性能が等しくなるとは限らない理由であり、データシート上の高い値が図面レビューや成形品試験の代わりにならない理由である。.
なぜ回路遮断器に熱硬化性コンパウンドが使用されるのか
適切に仕様化された繊維強化熱硬化性コンパウンドは、電気絶縁性、寸法安定性、耐熱性、難燃性能、機械的支持、および成形性を兼ね備えることができる。この組み合わせは、成形品が導電性アセンブリの位置決め、機構の支持、インサートの保持、充電部の分離、または開閉コンポーネント周囲の筐体の一部として機能する必要がある場合に有用である。.
代表的な設計候補には以下が含まれる：
- MCCB（配線用遮断器）のベースおよびカバー；;
- 内部絶縁バリアおよび支持体;
- インサート成形された端子または導体支持体;
- アーク近傍の絶縁部品（デバイスの設計および検証に基づく）;
- 気中遮断器または開閉装置の構造絶縁部品;
- 母線支持体およびスタンドオフ碍子.
これらは適用上の指針であり、普遍的な構造規定ではありません。一部の遮断器やサブコンポーネントにはエンジニアリング熱可塑性樹脂が使用され、その他には熱硬化性樹脂、セラミックス、積層板、またはそれらの複合材料が使用されます。例えば、MCBのハウジングは、一部の大型の配線用遮断器構造においてBMCが一般的であるという理由だけで、自動的にBMCになるわけではありません。.
PA66、PBT、PC、POM、PPS、および熱硬化性コンパウンドの中からより広く選択を行うには、以下のVIOXガイドを参照してください。 電気部品用エンジニアリングプラスチック.
SMCとBMCのグレード比較
GB/T 23641-2018 は、電気用途の繊維強化不飽和ポリエステルSMCおよびBMCに関する現行の中国国家規格です。以下の抜粋は、同規格内で規定されている2つの特定の名称を比較したものです。 UP-SMC-25a そして UP-BMC-25a.
以下からは保護しません。 ない は、すべてのSMCおよびBMCを記述するものです。これらの数値は、引用された試験規格に基づくグレード要件であり、任意の市販コンパウンドや完成した回路遮断器部品の性能を保証するものではありません。.
| プロパティ | UP-SMC-25a | UP-BMC-25a | 技術的解釈 |
|---|---|---|---|
| ガラス繊維含有量 | 25 ± 2.5% | 25 ± 2.5% | 等しい質量分率は、等しい繊維長、配向、または部品強度を確立するものではありません |
| 引張弾性率 | ≥10,000 MPa | ≥12,500 MPa | 剛性のみでは、破壊耐性や衝撃挙動を予測することはできません |
| 破断時引張応力 | ≥60 MPa | ≥30 MPa | この選択されたSMCグレードは、より高い最小引張強度を有しています |
| 破断引張ひずみ | ≥2.0% | ≥0.5% | 選択されたグレードは、破断前の変形限界が異なります |
| 圧縮強度 | ≥170 MPa | ≥120 MPa | クランプ荷重および支持荷重に関連しますが、インサートの形状と応力集中も依然として重要です |
| 曲げ弾性率 | ≥10,000 MPa | ≥10,000 MPa | 記載されている最小値は、これら2つのグレードで同等です |
| 曲げ強度 | ≥180 MPa | ≥90 MPa | 選択されたSMCグレードの方が、最小曲げ強度が高くなっています |
| シャルピー衝撃強度 | ≥75 kJ/m² | ≥30 kJ/m² | 選択されたSMCグレードは、より高い最小衝撃値を有します |
| 荷重たわみ温度 | ≥240 °C | ≥220 °C | 比較材料試験であり、許容される遮断器動作温度ではありません |
| 線膨張係数 | ≤30 × 10⁻⁶/K | ≤30 × 10⁻⁶/K | 両者とも規定の制限を共有しており、成形部品の方向とプロセスは依然として重要です |
| 温度指数、TI | ≥130 | ≥130 | 材料の熱耐久性指標であり、単独のデバイス温度定格ではありません |
| 絶縁耐力 | ≥22 kV/mm | ≥22 kV/mm | 試験片の結果。最終的な絶縁性能は、厚さ、形状、界面、欠陥、および条件に依存します |
| 100 Hzにおける比誘電率 | ≤4.8 | ≤4.5 | 誘電特性に関連するが、遮断器の材料選定において単独の決定要因となることは稀である |
| 100 Hzにおける誘電正接 | ≤0.02 | ≤0.02 | 両者とも、規定された試験条件下で記載の最大値を共有する |
| 耐トラッキング指数、PTI | ≥600 | ≥600 | 規定のトラッキング試験電圧に合格したことを示すものであり、システム電圧の定格ではありません。 |
| 耐アーク性 | ≥180 s | ≥180 s | 類似材料の選別には有用ですが、回路遮断器の遮断事象を再現するものではありません。 |
| 引火性 | V-0と同等以上 | V-0と同等以上 | 定義された試験片の分類であり、最終製品には依然として適用される評価が必要です。 |
| 酸素指数 | — | ≥38% | 選択されたBMCグレードについてのみ、本比較に記載 |
| グローワイヤ燃焼性指数（GWFI） | — | 3.0 mm厚で≥960 °C | 記載された厚みにおける材料の結果であり、他の厚みや最終製品に自動的に適用しないでください |
| 密度 | 1.60–2.00 g/cm³ | 1.70–2.10 g/cm³ | 部品の質量および配合の比較に影響を与えるものであり、それ自体が品質を示すものではありません |
| 成形収縮率 | ≤0.14% | ≤0.14% | 材料の制限は、局所的な反りや金型・プロセスによる影響を排除するものではありません |
| 吸水率 | ≤0.21% | ≤0.21% | 両者とも記載された最大値を共有していますが、実際の環境性能は部品や条件に依存します |
注目すべき結果は、「SMCが常に優れている」ということではありません。これら2種類の25%ガラス繊維グレードは、記載されている電気的制限値は同等ですが、強度や耐衝撃性の要件において材料的に異なるという点です。これが、電気的根拠と機械的根拠の両方を併せて検討しなければならない理由です。.
購入仕様書やコンプライアンスファイルを作成する際は、すべての値、試験片の状態、および参照されている試験方法を、組織が管理するGB/T 23641-2018のコピーおよび正確な商用グレードの文書と照合してください。この表は技術的な比較を目的としたものであり、規格の代わりとなるものではありません。.
GB/T 15568-2024 汎用SMCを対象としています。一般的な材料の文脈には対応できますが、回路遮断器の用途で必要とされる電気用途グレードや完成品の証拠に代わるものではありません。.
電気的および熱的数値が証明するもの、そして証明しないもの
PTIおよびCTIはトラッキング特性を扱います
IEC 60112:2025 交流電圧を使用して、固体絶縁材料の試験片または材料プレートにおける耐トラッキング指数（PTI）および比較トラッキング指数（CTI）を決定する方法を規定しています。PTIは合格判定および品質管理の基準として使用され、CTIは主に材料の特性評価および比較に使用されます。.
PTIの結果は材料の動作電圧ではなく、それ単体で沿面距離を決定するものではありません。汚損度、材料グループ、電界、表面形状、設置環境、および適用される製品または絶縁協調の要件が依然として重要です。.
GWFIは材料の燃焼性試験です
IEC 60695-2-12:2021 材料試験片に対するグローワイヤ燃焼性指数試験を規定しています。その結果は、試験された材料および厚さを含む試験片の状態に固有のものです。最終製品のグローワイヤ評価および回路遮断器の完全な火災危険性評価は、別の問題です。.
耐アーク性は予備的な材料判別である
IEC 61621 は、乾燥固体絶縁材料の予備的な判別、配合変更の検出、および品質管理を目的とした、高電圧・低電流の耐アーク性試験について規定している。本試験は、回路遮断器内部で発生する大電流アーク、ガス圧、導電性堆積物、接点の動作、または遮断シーケンスを再現するものではない。.
たわみ温度は動作温度定格ではない
荷重たわみ温度は、規定された試験片の形状、応力、および加熱条件下で測定される。. ISO 75-1:2020 は一般的な方法を規定しており、一方 ISO 75-3:2025 その適用範囲内で、高強度熱硬化性積層板および長繊維強化プラスチックを扱っています。この結果は、指定された試験条件下での材料挙動を比較するのに有用ですが、その温度での連続使用を保証するものではありません。.
材料の方向を回路遮断器の部品に対応させる
| 部品または設計条件 | 妥当な開始方向 | なぜ | 依然として証拠が必要 |
|---|---|---|---|
| 広範な荷重支持絶縁パネルまたは構造バリア | SMC（シートモールディングコンパウンド） | より大きなシートチャージおよび構造補強は、広範な圧縮成形形状に適している場合がある | グレードデータ、流動／配向の検討、成形部品寸法、機械的および電気的検証 |
| リブ、ボス、インサート、および三次元キャビティを備えたMCCBベースまたはカバー | BMC/DMCまたはその他の認定された熱硬化性樹脂 | バルクチャージおよび適合する成形ルートにより、詳細で厚みのある形状を充填可能 | 正確なグレード、インサート工程、硬化制御、寸法検査、部品試験、および回路遮断器レベルの検証 |
| コンパクトなインサート成形絶縁サポート | BMC/DMCまたは認定されたエンジニアリング熱可塑性樹脂 | 埋め込みハードウェア周辺の詳細な流動性が選択を左右する場合がある | 該当する場合の引き抜き/トルクまたは負荷の証拠、誘電およびトラッキング要件、断面品質、変更管理 |
| バスバーサポートまたはスタンドオフ | BMC/DMC、SMC、注型樹脂、またはその他の指定されたシステム | 電気絶縁と機械的サポートは一体となって解決されなければならない | 図面、インサート、定格機械荷重、環境、絶縁耐力試験、および組み立て検証 |
| 高応力の絶縁負荷から離れた薄型の精密機構部品 | SMC/BMCよりもエンジニアリング熱可塑性樹脂が採用されることが多い | 微細な形状、スナップフィット、摩擦、および成形精度が重要となる場合がある | 正確なポリマーグレード、湿気/熱挙動、難燃性および電気的要件、耐久性 |
| アーク近傍の絶縁コンポーネント | 製品固有の材料システム | アーク曝露、堆積物、ガス流、形状、および遮断設計が支配的である | 正確な回路遮断器の設計根拠；一般的な耐アーク秒数のみに基づいて選択してはならない |
VIOX MCCB製品ファミリー はデバイスのコンテキストを提供し、一方で 母線絶縁体製品ファミリー は、成形絶縁と構造的支持を併せて評価しなければならない別の用途を示している。製品の入手可能性、正確な材料、定格、および適合性の証拠は、該当するモデルについて確認しなければならない。.
バイヤーおよびエンジニアが要求すべき事項
正当性を証明できる承認パッケージは、以下の5つのアイデンティティを関連付けるものである：
部品図面 → 材料指定 → 成形ロット → 試験証拠 → 完成した回路遮断器またはアセンブリ
少なくとも以下を要求すること：
- 完全な複合材料の名称、樹脂ファミリー、強化材含有量、色、および承認済みサプライヤー。;
- 管理された材料データシートおよび適用される仕様またはグレード。;
- 試験方法、試験片の厚さ、コンディショニング、方向、および重要な特性に対する合格値。;
- 重要な肉厚、インサート、半径、沿面距離、バリア、および荷重ポイントを特定する図面。;
- チャージまたは供給の識別、硬化、金型、キャビティ、インサート、および不適合品に関する成形プロセス管理。;
- 入荷した複合材料から成形部品、完成デバイスに至るまでのロット追跡可能性。;
- 樹脂、充填材、繊維、添加剤、顔料、サプライヤー、金型、プロセス、および生産拠点に関する変更管理規則。;
- 機能に応じた成形部品の検査および検証。;
- 適用される製品規格およびターゲット市場のルートに基づく、完成した回路遮断器またはアセンブリの証拠。.
樹脂工場の証明書、ISO 9001証明書、または材料データシートは、一つのリンクを裏付けるものとなり得ます。しかし、連鎖全体を証明するものではありません。VIOXの以下の記事では、 MCB製造における品質保証 完成デバイスレベルにおける同一性および変更管理の原則について説明しています。.
よくある質問
DMCはBMCと同じですか？
業界ではこれらの用語が混同されて使用されることもありますが、技術仕様において同一であると見なすべきではありません。ISO 8606:2025では、BMCとDMCをプリプレグ成形品の一種として定義しています。サプライヤーがその用語をどのように定義しているかを確認し、完全なグレード仕様を入手してください。.
SMCは常にBMCより強度が高いですか？
いいえ。従来のSMCは、より高い構造性能および耐衝撃性能を支える繊維構造を採用していることが多いですが、その結果は比較するグレード、樹脂および充填剤システム、繊維含有量と配向、成形プロセス、ならびに試験片や部品の形状に依存します。UP-SMC-25aとUP-BMC-25aの表は2つのグレードの比較であり、普遍的な法則ではありません。.
なぜMCCBのケースやカバーにBMCが使用されるのですか？
BMCは、熱硬化性絶縁特性と、リブ、ボス、インサート領域、その他の詳細な三次元形状への流動性を両立させることができます。適否は、正確な配合、部品設計、成形管理、および回路遮断器レベルでの検証によって決まります。.
PTI 600は、その材料が600 Vで使用できることを意味しますか？
いいえ。PTIは規定の表面トラッキング試験の結果であり、動作電圧の定格ではありません。適用される製品設計においては、沿面距離および空間距離、汚損、形状、環境、および製品規格の要件にも対応する必要があります。.
材料の試験データでMCCBの遮断容量を証明できますか？
いいえ。遮断容量は、接点、機構、電流経路、アーク制御システム、筐体、絶縁、端子、および試験済みの構造を含む完成デバイスとしての性能です。材料データは設計や品質管理を裏付けるものですが、それ単体で回路遮断器の遮断定格を確立することはできません。.
最終的なエンジニアリングルール
SMC、BMC、DMCを頭字語だけで選定しないでください。 定義された部品形状に対して、定義されたコンパウンドグレードおよび成形ルートを選定してください。, 、その後、適切なレベルで成形部品および回路遮断器またはアセンブリ全体を確認してください。.
SMCは、広範囲な構造絶縁部品において、多くの場合より優れた出発点となります。BMC/DMCは、コンパクトで詳細な、インサートを多用する成形部品において、多くの場合より優れた出発点となります。最終的な決定は、材料名ではなく、エビデンスチェーンに基づいて行われます。.