CFRP

CFRPカーボンパイプ

電機資材課の吉永です。


今回は、CFRPカーボンパイプのご紹介をさせて頂きます。

パイプs

CFRPカーボンパイプを簡単に説明しますと“軽くて硬い”パイプです。

鉄の約1/4の重量で10倍以上の強度を誇ります。

更に弊社のカーボンパイプは、発泡体をサンドイッチする独自技術により更に軽量化した商品の

ご提案をさせて頂きます。

図1s

CFRPカーボンパイプの用途:

・ゴルフシャフト

・登山トレッキングポール

・釣り竿

・テントフレーム

・カメラ三脚

・義足

・建築用ポール

・自転車フレーム

・ロボットアーム

 他様々な用途に使用されております。


※軽量化をお考えの際は是非お引き合いをお願い致します。


CFRPのリサイクル技術について

こんにちは!研究開発部の中川です。


今回は
CFRPのリサイクル技術についてご説明したいと思います。

皆さんはCFRPが廃棄される場合、どの様に処分しているかお判りでしょうか?

実は現状では埋め立てが大半なのです。
炭素なんだから焼けば良いじゃんって思われる方も多いと思いますが、炭素繊維はかなり燃えにくいので焼却処分するにも膨大なエネルギーが必要なのです。


そこで、各企業が環境問題を配慮して取り進めているのが炭素繊維のリサイクル技術となります。

「加熱分解法」「電気分解法」「常圧溶解法」「触媒法」「超臨界分解法」・・・etcと各企業様々な技術を用いてリサイクルに取り組んでいます。
リサイクル構図2s


リサイクル炭素繊維の課題としましては、廃材から取り出すためどうしても繊維が短くなってしまうことですね。

これも各企業どう活用していくかを課題としているようです。

私もイチ研究者として、リサイクル品をどう活用していくか研究していきたいと思います。

 

では、今回はこの辺で。


CFRPとは?-その④

こんにちは!研究開発部の中川です。

今回はCFRPの種類についてご説明したいと思います。
 

CFRPとはCarbon Fiber Reinforced Plasticsの略となっており、「炭素繊維強化樹脂」となります。

使用する樹脂は大きく2種類ありまして、熱硬化性樹脂すなわち加熱して固まる接着剤をベースとしたものと、熱可塑性樹脂すなわち加熱すると柔らかくなる接着剤(一般的なプラスチック)をベースとしたものがあります。区別のために前者はCFRP、後者はCFRTPと呼ばれます。
CFRTPTThermoの略称)


また、使用している炭素繊維自体も
PAN系」「ピッチ系」2種類があります。

一般的に「CFRP」と呼ばれるものは大抵がPAN系繊維を用いており、強度部材などに用いられています。(PAN系繊維はアクリル繊維を原料とした炭素繊維)


ピッチ系繊維の特徴としては高弾性率と言われており、ゴルフのシャフトやロボットのアームなどに向いていると言われています。(ピッチ系繊維はコールタールピッチを原料とした繊維)


これらのことからわかるように、
CFRPは「繊維の種類」と「接着剤の種類」の組み合わせから始まり、「繊維の折り方」「繊維の本数」「接着剤の量」まで膨大な種類の組み合わせ検討の上、最適な条件を導き出して作り出されています。


では、今回はこの辺で。

炭素繊維・SEMs

炭素繊維断面写真

※炭素繊維協会HPより引用

CFRPとは?-その③

こんにちは!研究開発部の中川です。


CFRP
関連のご説明も3回目となりました。

今回はCFRP関連の一般的な成型方法についてご説明いたします。


CFRP
の成型は用途や材料によってさまざまな種類があります。

また、各社独自の技術などもありますので「これが正解!」と言った成型方法がないのも事実です。

一般的な成型方法で言いますと、「熱プレス成型」「オートクレーブ成型」「SMC成型」「RTM成型」などが代表的なものではないかと思われます。


・熱プレス成型

簡単に言うと、鉄板で挟んで加温・加圧する成型方法です。

高圧力がかけやすいのがメリットですね。


・オートクレーブ成型

材料を真空バッグに入れて真空の力で圧力をかけて成型するものです。

真空バッグとは布団圧縮袋をイメージすればわかりやすいと思いますが、あんな布団をぺっちゃんこにする様な力がかかっているものと考えてもらえれば良いと思います。

均一に圧力がかかるので安定した品質のものができるのがメリットだと思います。


SMC成型

基本的には熱プレスと同じなのですが、材料が違います。

SMCと言う、炭素繊維をチップ状にして接着剤と混ぜたものを原料としていて、曲面などのある立体形状の成型が簡単にできるのが特徴ですね。

自動車のパーツなんかもこの材料と工程で作ったりします。


RTM成型

成形法としては、オートクレーブに近いです。違うのは、やはり材料ですね。

接着剤のついていない炭素繊維に対して、真空で引きながら接着剤を材料全体に浸透させるものです。

独自の接着材を使えることがメリットとなります。


なお、米島フエルトでは熱プレス成型とオートクレーブ成型を併用して試験・評価を行っています。

では、今回はこの辺で。

IMG_4302s
オートクレーブ試験風景
※株式会社羽生田鉄工所にて撮影

CFRPとは?-その②

こんにちは!研究開発部の中川です。


前回に引き続いて、今回も
CFRP関連のご説明をさせていただきたいと思います。

前回は他の物質と比較してどのくらい炭素繊維が強いかをご説明しましたが、今回はなぜ強いのかに焦点を当ててご説明します。

炭素繊維は、一般的な繊維を高温で蒸し焼きにすることで作られます。

しかし、ただ焼けばいいというものでもなく、温度を何段階にも分けて徐々に高温にすることで結晶構造を安定させつつ強固な繊維になるようにしています

abo_001_01s

※東レ様HPより引用

世界一硬いと言われているダイヤモンドも同じく炭素でできているというので驚きです。

もしかすると、いずれダイヤモンドより硬い物質も製造されてくるのかもしれませんね。


では、今回はこの辺で。

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