ものづくり会社に勤めるサラリーマン 釣り時々カーボン

ものづくりメーカー(スピック株式会社 )でCFRP・CFRTP(熱可塑性CFRP)に携わっています。

金属機械加工を行っている会社が、炭素繊維複合材での量産成型にチャレンジしてます。

趣味はソルトのルアーFishingで、ジギング・トップウォーターともに 。 SFPC 事務局。 JOYCLUB 事務局。


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PVDFを発泡化させた軽量化

CFRTP(熱可塑性CFRP)

マトリックスにPVDF(ポリフッ化ビニリデン)を使用したコンポジットの紹介です。

通常のCFRTPに更に軽量化を目的にコア材にPVDF(ポリフッ化ビニリデン)の発泡材を組み合わせて成形したものです。

両表面にCFクロス2ply/PVDF積層板

コア部にPVDF発泡材

CF比重1.6程度

PVDFの比重1.75~1.78

発泡させることにより比重は低くなり写真の積層板で比重1.2程度です。

発泡層の厚み次第では比重1.0を下回ることが可能。

 

※写真白い部分がPVDF発泡層

 

厚み8.2mmのCFRTPと比較すればコストは数分の1

CFRTP比較でもかなりの軽量効果あります

 

成形はプレス成形、金型内で発砲させます。

 

PVDF(ポリフッ化ビニリデン)の特徴としては、

耐薬品性に優れてます

耐熱性は150℃連続使用環境可能

耐候性に優れてます

 

スピック株式会社では高温成形、高圧力成形など特殊なプレス成形を得意としてます。

フッ素系をマトリックスとしたコンポジットにご興味がございましたらご連絡ください。

スピック株式会社 荒井

 

 

3Dプリンターでモックアップ版からCFRTP本成形

先月、3Dプリンターにてモックアップを作った形状

PLAとABSで作ったものです。

 

 

本成形用のプレス金型を製作し、CFRTPで成形しました。

成形温度は、常温~450℃まで対応

ヒート&クール

温調器と水冷でコントロールします。

成形条件は、温度・温度域での保持・圧力・圧力のタイミング・冷却スピードなどなど細かなところは色々あります。

温度分布、型当たりが大事です。

スピック株式会社では、金型の設計製作からプレス成形、トリム加工などの2次加工まで一貫して加工可能です。

プレス機械は40台ほど、うちCFRTP用は8台保有してます。

 

積層板の製作は1枚から承ります。

試験片の製作も行います。

プリプレグテープのチョップド加工も行っております。

CFRTP、CFRPのことでしたらご相談ください。

 

スピック株式会社

 

 

炭素繊維やガラス繊維ではない熱可塑性複合材料

熱可塑性複合材料と言えばCFやGFと

熱可塑性樹脂の複合材が一般的です。

が、樹脂を強化繊維としたものも存在する。

金属製よりも軽量を狙いつつ射出成形で成形する樹脂よりも高強度を狙う。

写真はオレフェン系の樹脂を繊維化して集束のための樹脂をコーティングし、縦糸と横糸で織物にしたもの。

プレス成形で形にする。

 

CFRTPでいうところのCFがオレフェン系繊維、RTPが集束のために使われてる樹脂。

 

同じような織物が掃除機のボディーやパイプに使われてる。

インサート成形により追加工も可能。

CFRTPよりも強度は落ちるがコストも格段に落とせる。

色を付けられるのもメリットかも。

GFRTPよりも軽い。

 

カーボンは黒いのでカラーバリエーションが必要な場合には樹脂強化繊維は選択肢になります。

 

強化繊維は炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維だけではない。

繊維の種類問わずプレス成形可能です。

 

スピック株式会社

 

3Dプリンターでモックアップ版製作

航空機、自動車、工作機械などでよく見かけるハット形

通常は金属でハット形鋼矢板と呼ばれる。

力が掛かる部位に支えとして使われる。

当然ながら強度のあるCFRP、CFRTPに着目されることになる。

 

今回はCFRTPで成形する前にモックアップ版を3Dプリンターで製作してみた。

カーボンに見えるように黒のABSとPLAを使用した。

CFRTPで作るには金型を製作する必要があり、イニシャルコストの問題が常に上がる。

まずはお客さんの求める形状を形にすることでイメージも沸くことになるだろう。

これで形状OKなら金型の設計製作、現物の成形に進める。

 

CFRP、CFRTPの成形

カーボンのことなら成形、切削、試作、量産承ります。

 

スピック株式会社

 

 

CFRTPとCFRTPの接着

CFRTPとCFRTPを締結する技術が大きな課題になってる。

現状は接着剤やボルトなどを用いて締結することが多い。

界面に別の物質が用いられるのは出来ることなら避けたいようだ。

また、ボルトでの締結の場合には強化繊維を切断してしまうことで強度が損なわれるとこになる。

 

そこで弊社ではプレス成形にて接着する方法を用いてました。

その場合には全体を温める必要があることから、成形用と同様の金型を用意する必要があり、イニシャルコスト発生が課題となっていました。

 

今回ご紹介する技術は、超音波を接着面のみに当て接着させてしまう技術になります。

接着面のみの加工なので専用治具を用意する必要があるが、プレス金型の様に高額なものにはならない。

プレス加工と比べ安価、またリードタイムも短くなります。

 

写真は超音波で接着したサンプルです。

ご興味がありましたらお声がけください。

※写真は弊社で成形したCFRTP(CF/PA6)を設備会社で接着加工した加工サンプルです。

CFRTP、CFRPの加工会社

スピック株式会社

 

 

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