FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat)
Häufige Fragen
Kann FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) mit Laser geschnitten werden?
Mit einigen Einschränkungen: FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) kann mit Laser geschnitten werden. Es setzt jedoch giftige Dämpfe frei — Bearbeitung nicht empfohlen.
Kann FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) per CNC bearbeitet werden?
Ja: FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) kann per CNC gefräst werden.
Ist FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) lebensmittelecht?
Nein, FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) gilt nicht als lebensmittelecht.
Physikalische Eigenschaften
| Dichte | 1800,0–1900,0 kg/m³ |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 310,0 MPa |
| Glasübergang (Tg) | 130,0 °C |
| Wärmeausdehnung | 14,0 µm/m·K |
| Feuchtigkeitsaufnahme | Gering |
Laserbearbeitung
⚠️ SCHWERE GEFAHR: Thermische Bearbeitung (Laser) und mechanische Bearbeitung (Fräsen, Bohren) von FR4 erzeugt Glasfaserstaub (amorphe Kieselsäure) und Epoxidharz-Partikel. Glasfasern sind stark haut-, augen- und atemwegsreizend. Langzeitexposition birgt langfristige Gesundheitsrisiken. FFP3/P3-Maske zwingend erforderlich, nicht verhandelbar.
CO₂: Technisch mit Hochleistungs-CO2-Laser schneidbar, jedoch stark abzuraten. Die Glasfaser verdampft nicht und erzeugt kristallinen Silikastaub, der hochgradig abrasiv für die Laseroptik und extrem gesundheitsschädlich für die Atemwege ist. Oberflächengravur zur Kupferentfernung (PCB-Prototyping) wird industriell praktiziert, erfordert jedoch professionelle HEPA-Absauganlagen.
Diode: Nicht anwendbar.
Faser: Faserlaser werden industriell zum Schneiden und Markieren von FR4 eingesetzt. Alle Warnhinweise zu Glasfaserstaub bleiben gültig.
CNC- / Fräsbearbeitung
CNC-Fräsen von FR4 für PCB (Isolationsfräsen) ist die Maker-Anwendung schlechthin. Erfordert spezielle Vollhartmetall-Fräser (Wolframkarbid) — niemals HSS, der sich in Sekunden abnutzt. Glasfaser ist extrem abrasiv: sehr kurze Werkzeugstandzeit zu erwarten. Hohe Spindeldrehzahl (20.000–30.000 U/min), moderate Vorschübe, niedrige Spanlasten. Dedizierte Absaugung obligatorisch: der Feinstaub ist unsichtbar und gefährlich.
Nachbearbeitung
Schleifen: Schleifen mit Siliziumkarbid-Schleifpapier möglich, stets nass, um die Aufwirbelung von Glasfaserstaub zu begrenzen. FFP3-Maske auch beim Handschliff zwingend erforderlich.
Verkleben: Klebbar mit Zweikomponenten-Epoxidklebstoffen nach Oberflächenabrasion. Die Kupferoberfläche (falls vorhanden) muss im Klebebereich entfernt oder abgerieben werden.
Mit der Zeit: Ausgezeichnete Dimensionsstabilität und Feuchtigkeitsbeständigkeit über die Zeit. Keine nennenswerte Degradation unter normalen PCB-Betriebsbedingungen. Beständig gegen gängige Chemikalien in PCB-Ätzprozessen (Eisen(III)-chlorid, Ammoniumpersulfat).
Häufige Defekte
- Schichtdelamination beim Fräsen durch übermäßige Vorschübe oder verschlissene Werkzeuge
- Ungenaues Bohren mit Austrittsgrat auf der Plattenrückseite — Opferunterlage verwenden
- Schnelles und plötzliches HSS-Werkzeugversagen — ausschließlich Hartmetallfräser verwenden
Sicherheit
Empfohlene PSA: mask_p3, eye_protection_goggles, gloves_nitrile
⚠️ ACHTUNG: Staub aus der mechanischen oder Laser-Bearbeitung von FR4 ist stark reizend und potenziell gesundheitsschädlich. Glasfasern dringen in Haut und Lunge ein. FFP3/P3-Maske (nicht FFP1 oder FFP2), dichtschließende Schutzbrille, Nitrilhandschuhe und dedizierte HEPA-gefilterte Absaugung sind nicht verhandelbare Ausrüstung. Rückstände nicht mit Druckluft abblasen.
Verfügbarkeit und Formate
Handelsübliche Formate: Paneele 100×160mm, Paneele 200×300mm, Platten 1,0 / 1,6 / 2,0mm, Mit Kupfer auf einer oder beiden Seiten (35µm oder 70µm)
Verwandte Materialien
Quellen
- IPC-4101 — Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards
- NEMA LI 1 — Industrial Laminated Thermosetting Products
- Isola Group — FR406 Laminate Datasheet
Die Angaben zu Kompatibilität, Bearbeitungsparametern und Sicherheit dienen nur als Anhaltspunkt. MakerSpecs übernimmt keine Haftung für Personen- oder Sachschäden, die aus der Nutzung dieser Daten entstehen. Prüfe stets die Sicherheitsvorschriften und die offiziellen Handbücher des Herstellers, bevor du eine Bearbeitung durchführst.