車両重量999kgを実現!? ランボルギーニが採用する"フォージドコンポジット"技術とは？
2020.01.08 CarMe[カーミー]
https://car-me.jp/articles/8941
高価な素材としておなじみのカーボン繊維ですが、いまやスポーツカーのみならずエコカーにも採用される時代。しかし、ランボルギーニが、キャロウェイ、名古屋工業大学との提携により開発された新技術「フォージドコンポジット」の登場で、これまでのカーボン素材は時代遅れになると言われます。フォージドコンポジットとは、いったいどんな特徴をもっているのでしょうか？
フォージドコンポジット技術とは？
フォージドコンポジットは、金型に入れた炭素繊維にエポキシ樹脂などを浸みこませ、130℃に加熱し60barの圧力でホットプレスする手法で作られます。複雑な形状のパーツでも簡単に作れるのが画期的と言われています。
また、通常使われるプリプレグオートクレーブ成型では6時間程度かかるところ、フォージドコンポジットではわずか9分以下で生産が可能。コスト面でも通常のカーボンに比べ30％も抑えることが可能になるという技術なのです。年々その技術は進化しており、生産時間もどんどん短縮されています。
採用車種は？
わずか20台限定が市販されたセスト エレメントは、フォージドコンポジットの採用によって、5.2LのV10パワーユニット、フルタイム4WDを搭載するにも関わらず、車両重量は999kgを達成。
419kW(570ps)/8000rpmの最高出力と、540Nm/6,500rpmの最大トルクから、1.75kg/psという衝撃的なパワーウェイトレシオをマークし、0-100km/h加速2.5秒という性能を発揮します。
また、2017年に発売されたウラカン ペルフォルマンテにも同技術が採用されています。
一般的なカーボン製品は薄いシートを積層して作られますが、この新素材はごく短いカーボン繊維とレジン(樹脂)を高圧で成型(恒温鍛造)したもので、チタンの3分の1の軽さで同等以上の曲げ強度があるとのことです。強度、厚さ、形状など設計自由度が大きいのも特徴です。
ちなみに共同開発のメンバーであるキャロウェイのクラブヘッドにも採用されています。最初に採用されたのは2010年に発表された新ブランド「レイザー」です。世界最大級の自動車ショー「パリモーターショー」にて発表されました。
他社の最新CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の開発は？
高性能CFRPはトヨタやBMWなどでも開発が進められています。カーボンファイバーは極めて丈夫な素材で、強度はスチールの約10倍、重量は約25%と、アルミニウムを遥かに凌ぐ高い強度と軽量化効果が得られるため、クルマの骨格に採用した場合、燃費が約40%以上改善すると言われています。
すでにBMWのi3やi8、レクサス LF-Aでは、ボディ骨格にCFRPが採用されています。また、東レやトヨタ、東京大学の他、日産、ホンダ、三菱、スズキ、名古屋大学等も加わってCFRPを全面採用した車の開発が進んでいます。
フォージドコンポジットは、わかりやすく言うと刀などで使われる”鍛造”技術のカーボン版です。生産量が増えればコストも安くなりそうですね。
鍛造カーボンと、金属3Dプリントを組み合わせると、何かすごいのが作れそう。
電動化で重量が増した分を、カーボンを使ってトントンにするのが近年のトレンドですね。
鍛造カーボン独特の質感が良いですね。
Forged Composites®
こちらはシートをヒートプレスしてますね↓
BMWカーボンファイバー製造BMWカーファクトリーの製法炭素繊維、特にCFRP（炭素繊維強化プラスチック）の製造工場。
東芝機械の炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRTP）成形システム LFormerS100V-２AP
Covestroでの熱可塑性複合材料（CFRTP）のさらなる開発
Forged Composites®: Luciano De Oto, Head of Advanced Composites Lamborghini
https://www.youtube.com/watch?v=FsSL9f8xTTc
BMWカーボンファイバー（CFRP） - 生産
https://www.youtube.com/watch?v=sFYXHMZFqsU
炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRTP）ハイブリッド成形システム LFormerS100V 東芝機械
https://www.youtube.com/watch?v=kkywEDM8IOI
Further development of thermoplastic composite materials (CFRTP) at Covestro
https://www.youtube.com/watch?v=X_CZQ5uUnxg