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TECHNOLOGY
テクノロジー
先端複合材料とは
Composite material(複合素材)とは
Compositeとは、異なる素材を組み合わせて作る材料・製品のことを意味します。
私たちTrasは1987年から、軽く、強く、美しい、カーボンとエポキシ樹脂で構成される複合素材の「コンポジット製品」を作り続けてまいりました。先端複合材料と呼ばれるカーボン製品ですが、Trasはコンポジット製品の成形技法の起源を、脱活乾漆造の阿修羅像と解釈しています。1300年もの時をすぎても姿を変えない、国宝、阿修羅像。「麻と漆」を用いて作られた複合素材を脱活乾漆造と呼ばれる方法で成形しています。 異なる素材を組み合わせて製品をつくるこの製法は、まさに現代のCompositeであり、成形技法です。 私たちは、脱活乾漆造そのものが、コンポジット成形の根源、手本と考えています。 このルーツを辿っていく中で辿り着いたのは、カーボンの唯一の欠点である、高いCO2排出量の削減も実現が可能なのではないかという考えです。石油から糸を作り出すカーボン繊維はCO2排出量が多くなってしまうのですが、カーボン製品と同等に扱える『天然繊維』という新たな複合素材を用いた製品に置き換えることで、-85%のCO2削減が可能となります。
Trasは、30年以上カーボン製品の製造を続け培った「技能の蓄積」を「天然繊維への置き換え」に活用し、地球温暖化対策に積極的に取り組みます。ご期待ください。
材料物性比較
アルミ材(t10)と同じ合成(曲げ)になるのは
曲げ剛性の指標:E1 E:弾性率 I:断面2次モーメント 板材のI(単位幅あたり)=t 3/12
アルミ材(t10)と同じ強度(曲げ)になるのは
曲げ強度の指標:σZ σ:強度 Z:断面係数 板材のZ(単位幅あたり)=t 2/6
「 剛さ 」と「 強さ 」の違いは以下の基準から成り立ちます。
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剛さ(つよさ):材料に、ある力が作用した時の変形のしにくさを表すもの。
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強さ(つよさ):材料が、ここまでの力であれば壊れないという、耐えられる力の限度を表すもの。
CHARACTERISTICS OF CARBON FIBER
カーボン製造工程
コンポジット製品はTras内にてどのような工程で製作されるのか? プリプレグカーボン(ドライカーボン)製造の、おおまかな工程は下記の通りです。
PROJECT SUMMARY
工程概要
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プリプレグ(カーボン繊維に熱硬貨樹脂を含浸させたシート上の中間素材)をカットするため、製造形状に合わせた型紙を作成します。型紙をCADデータ化した後、専用プロッターにてカットします。
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金型・ケミカル型・プリプレグメス型など用途別な型を作成し、さらに型にプリプレグを積層します。このプリプレグを型に貼る工程は職人技といわれるところで、強度計算を踏まえて、繊維の方向性と積層枚数を決定します。つまり、強度を持たせたい部分としなやかさを持たせたい部分などを自由に成形する事が可能となり、職人としての腕のみせどころとなるところです。
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ナイロン製バッキングフィルムに入れ真負圧密封(バキング)します。
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オートクレーブに入れ、バッキングフィルム内の空気を真空ポンプで抜きながら、加圧・加熱します。
メリット
加圧するため、残存気孔率が低く均質となり、高品質な製品となります。
デメリット
ひとつひとつが手作りのため、大量生産品には向かず、生産性が低い。したがって、CFRPは多品種少量生産向けで、試作品・高付加価値製品市場が活躍の場となります。
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