熱可塑性・熱硬化性CFRPのキーテクノロジー・マルチマテリアルデザイン・用途・欧州最新動向 徹底解説

CFRPは軽量で高強度・耐食性に富む材料であるため輸送機器を中心に今後用途拡大が期待されているが、コスト、生産性、耐久性およびリサイクルなど克服すべき課題は多い。これまで、輸送機器や産業機器、さらに建設土木などのインフラを支えてきたのは金属加工業であり、今後も重要な基盤産業であることに変わりはありません。一方、熱可塑性CFRPは、CFRP特有の軽量かつ高強度,耐食性に優れていることに加え、生産性、耐衝撃性さらに再利用性に優れており、今非常に注目されています。また、熱可塑性CFRPは金属のように加熱プレス成形が可能であるため金属加工業が参入しやすい先進材料です。しかし、材料特性の理解、製品および金型の設計、加熱・搬送方法,および再利用時の破砕粉砕・混錬・再成形における技術課題も多く、その用途は未だ不透明です。 　本講座では、熱可塑性と熱硬化性CFRPのキーテクノロジーとして、マルチマテリアルデザインをテーマに、その用途および欧州の最新動向を徹底解説いたします。CFRPおよびプラスチック加工業のみならず、金属加工業がCFRPに参入する際の強みと弱み、金属加工が必要とされるCFRPの産業用途への有効性について提示します。CFRPについての基礎的な内容から、熱硬化性CFRPの様々な適用事例について紹介するとともに、熱可塑性CFRPの量産化のための製造法と技術課題、ならびに製造工程で排出される不用品の高度利用法,さらに熱可塑性CFRP特有の融着接合法について、欧州での最新事例と演者らが行った産学連携による研究開発事例を紹介し、今後の熱硬化性と熱可塑性CFRPの用途拡大のための技術動向を提言します。 　今回はとくに欧州での最新事例として、今年3月にパリで開催された世界最大規模の複合材料に関する展示会 (JEC Europe2016) でのトピック、および今年6月にミュンヘンで開催された欧州複合材料学会 (ECCM-17) で発表された最新の研究成果、さらに今年10月にブレーメンで開催される熱可塑性CFRPの国際会議・展示会 (ITHEC2016) 会議での最新情報を紹介します。

1. CFRPとは?なぜCFRPか?
   1. カーボンの時代?炭素繊維は大阪生まれ!
   2. FRPとは?カーボンではなく,樹脂
   3. 熱硬化性CFRPの適用事例
   4. マルチマテリアルデザイン化
2. インダストリアルCFRP
   1. CFRPの産業機器応用事例
   2. 金属とCFRPのハイブリッド化
   3. クラッド,メッキ,溶射による高機能化
   4. 産業機器応用での課題
   5. ロボットワイヤーソー (RWS) によるハニカム・CFRPへの精密切断
3. 熱硬化性CFRPと熱可塑性CFRP
   1. 熱硬化性CFRPの利点と欠点
   2. 熱可塑性CFRP材料とその製造技術
   3. 熱可塑性CFRPが注目される理由
   4. これまでの熱可塑性CFRPとの違い
   5. 熱可塑性CFRPの用途拡大を阻む理由
4. 様々な熱可塑性CFRPの製造法
   1. 加熱プレス成形と打ち抜き
   2. ハイブリッド射出成形
   3. 自動テープ/ファイバ積層
   4. 引抜き成形と押出し成形
   5. Additive Manufacturing
5. 様々な熱可塑性CFRPの融着接合技術
   1. 熱硬化性と熱可塑性CFRPの接合法の違い
   2. 熱可塑性CFRPの融着接合法の種類
   3. 誘導融着接合法
   4. 超音波式融着接合法
   5. 電気式融着接合法
6. 熱可塑性CFRPの再利用技術
   1. 破砕・粉砕
   2. 破砕片の混錬
   3. 再生材の押出成形
   4. 再生材の加熱プレス成形
7. 欧州での熱可塑性CFRPの最新技術動向
   1. JEC Europe2016展示会での話題
   2. ECCM-17国際会議での研究事例紹介
   3. ITHEC2016会議での研究事例紹介 (予定)
8. 熱可塑性CFRPの課題と今後のCFRP応用展望
   1. 熱可塑性CFRPの用途展開の難しさ
   2. 熱可塑性CFRPへの参入の効果
   3. 金属加工技術を利用した熱可塑性CFRP製造
   4. 熱可塑性CFRPの中間素材化による低コスト量産化
   5. CFRPの近未来予測
9. 個別技術相談