CFRTP事業

新素材の革新的な成形を提案するために、長繊維対応の射出成形機の導入及びヒート・アンド・クール金型の高度化に取り組んでいます。更にその金型専用の成型機も自社開発し、次世代ものづくりに必要な軽量・高強度な部品づくりに貢献出来る事を目指しています。

軽金属板温間成形長繊維強化射出成形連続繊維熱可塑プレス成形
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2014年 GOOD DESIGN 受賞

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アルミダイカストの半分の重量で同等の強度を確保後工程の半減も可能です。

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賦形と含浸を同じ工程で行う事により複雑な形状をシワ無く成形が可能な工法です。


CFRTP成形技術の開発の経緯

軽量で高強度な部品を作るための成形技術を開発してきた経緯を図でご説明します。

工法開発の経緯

 

TAM成形システム

TAM成形法はキャップが独自に開発した金型のヒート・アンド・クール技術です。射出成形などに用いられる技術と異なり、最高で400℃の金型温度を実現します。

仕様

型締力:1000kN(約100tf)
型締方式:油圧
ボルスタ寸法:2150×1200
高周波電源:50kHz、100kW

TAM成形システム全景
TAM成形システム全景

 

通電抵抗加熱金型の原理

プレス機を中心にして、高周波インバータ、冷却装置などで構成しています。

通電抵抗加熱金型の原理

TAM成形システムのブロック図

 

CFRTP(熱可塑性CFRP)の成形の実演ビデオ

 

TAM成形方法

金型を樹脂の融点よりも高い温度にすることがTAM成形法の特徴です。短時間で金型温度を上下させられるので、金型で素材を賦形するだけでなく、炭素繊維に樹脂を含浸させる工程も同時に済ますことができます。高価な熱可塑性プリプレグが不要になり、材料コストを大幅に引き下げられます。

成形サイクルの図

成形サイクルの図

 

成形品の例

いずれもクリックすると拡大します。

サイドカバー芯材

ダイヤリード12k織物に熱可塑性エポキシ樹脂を含浸して熱プレス

シンガード成形品

開発品プリプレグを熱プレスして作ったシンガード

デルタフレームCFRP

丸八製幅広UDテープを熱プレスした車椅子のデルタフレーム

デルタフレームMg

350℃の金型で熱プレスしたMg合金製の車椅子のデルタフレーム

フロントカバー芯材

3kクロスとPCシートを積層して熱プレスしたFFトランスファの補強部品

アタッシュケース

アタッシュケースをイメージした試作品。3kクロスとアクリルシートを積層して熱プレス。

UDテープ・サイドカバー

チョップしたUDテープの圧縮成形。UDテープは浜松CFRP研究会の開発品。

軽量車椅子プロジェクトへの参画

浜松市に本社がある橋本エンジニアリング(株)が中心になって進めている軽量車椅子プロジェクトにキャップも参画しています。キャップではマグネシウム合金製のデルタフレームと長繊維強化ナイロンのホイールを開発しました。

軽量車椅子


より詳細な説明は以下の文書をダウンロードしてご覧ください。

CFRTPパンフレット(2015年版)
CFRTP-Pamphlet(300dpi)(1,605kB)

平成22年度~平成24年度 サポイン事業成果事例
連続炭素繊維を骨格とした長繊維入熱可塑性CFRP射出成形技術開発
サポイン成果事例_静岡大学_キャップ(1,106kB)

型技術 2014年6月号 特集記事の原稿
通電抵抗加熱金型による熱可塑性 CFRP の成形技術
型技術(2014 Vol.29 No.6 50-53)(1,283kB)


 

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