CFRPの量産化に向けた成形加工技術・装置開発の最新動向

第1部 広がるCFRPの応用開発の最新動向と量産化のカギ

(2017年11月22日 10:30〜12:00)

　近年、輸送機器の軽量化を目的に、鋼から軽金属、さらに樹脂化へ材料代替が積極的に進められています。とくに、軽くて強いというキャッチフレーズで、炭素繊維で強化したプラスチック (CFRP) に大きな注目が集まっており、旅客機に加え、量産車への採用が始まっています。しかし、材料および製造コストが高く、その需要拡大は容易なことではありません。 　本講では、CFRPについての基礎的な内容から、熱硬化性CFRPの適用事例として、金属とのハイブリッド化が有効な産業機器への用途 (インダストリアルCFRP) について紹介します。また熱可塑性CFRPの材料や特性、量産化のための様々な製造技術、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、今後の熱可塑性CFRPの用途拡大への解決策と自動車産業におけるCFRPの近未来を予測します。

1. CFRPとは?なぜCFRPか?
   1. 熱硬化性CFRPの適用事例
   2. マルチマテリアル化 (金属・CFRP異種材料化)
   3. インダストリアルCFRP (産業機器への適用事例)
2. 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材料と課題
3. 熱可塑性CFRPの製造法
   1. 加熱プレス成形
   2. ハイブリッド射出成形
   3. 自動テープ積層/ロール成形
4. 熱可塑性CFRPの未来に向けた取組みと応用展望
   1. プリフォームからテーププレイスメントへ
   2. カーボンSMCによる設計負荷低減と成形性の改善
   3. 熱可塑性CFRPの低コスト量産化のための材料と製造技術
   4. CFRPの用途拡大に最も重要なことは何か?
   5. 自動車産業におけるCFRPの近未来予測
• 質疑応答・名刺交換

第2部 FRP成形における自動化技術ならびに世界の動向

(2017年11月22日 12:40〜13:50)

　近年、CFRP (炭素繊維強化プラスチック) を代表とした複合材料が自動車や航空機産業に多く取り入れられてきている。しかし、従来の成形方法では自動化が行われている工程もあるが、人による作業工程が多く、成形サイクルや品質管理など多くの課題が残されています。 　そこで、本講では、成形や品質管理等、FRPの製造工程における自動化の取り組みを世界での事例を踏まえながら、紹介します。

1. 自動FRP (繊維強化プラスチック) 製造技術
2. RTM成形
   • HP-RTM
   • C-RTM
   • Surface-RTM
   • Wet-RTM等
3. 自動プリフォーム技術
4. ミリングロボット
5. 引き抜き成形技術
6. 自動積層技術 (オートレイアップ)
7. フィラメントファインディングロボット
8. 熱可塑FRP製造技術
9. 品質管理システム
10. FRP製造技術へのロボット適用事例
• 質疑応答・名刺交換

第3部 CFRPの量産のためのHeat&Coolと高精度プレス成形技術

(2017年11月22日 14:00〜15:10)

　従来の熱可塑性CFRPにおける熱プレス成形法の課題とその解決技術について紹介する。放電精密加工研究所製 4軸直動式デジタルサーボプレス ZENFormerと郷製作所製 金型Heat&Cool制御式温調システム GMSの組合せにより高品位でハイサイクルな成形が可能となった。 　本講座では、従来の成形方法との比較を数値化しその優位性を解説する。

1. 民間企業による量産化に向けた取組み
   1. CFRTPに注力した経緯
   2. 民間企業での量産化に向けた取組みと協力各社案内
   3. トライセンターの案内
   4. センター設立当初の成形事例
2. 高速加熱冷却システム:GMS
   1. 開発経緯
   2. GMSの特長
   3. コールドプレス
   4. ホットプレス
   5. 導入先紹介
3. 直動式サーボプレス:ZENFormer
   1. 開発経緯
   2. メカニズム
   3. 構造と特長
   4. 優位性と実証試験データ
   5. 成形事例
   6. 導入先紹介
4. 金属との接合と複合成形への応用
   1. 取組先の紹介
   2. 最新の試作製品事例
   3. 複合成形への応用
5. Iotとの組合せによる量産成形システム
• 質疑応答・名刺交換

第4部 CFRPの高品位・高効率な精密切断のための自動化技術

(2017年11月22日 15:20〜16:30)

　近年、航空機産業や自動車産業において注目されているCFRPの素材であるプリプレグシートやハニカム、さらにCFRP成形品等の高品位かつ高効率な精密切断を自動で行う技術および装置の開発について紹介します。 　さらにセラミックスなどの耐熱性の高い硬脆材料およびそれらの複合材料製品を含む新素材への精密加工技術について紹介します。

1. プリプレグシートのカッティング技術
2. ダイヤモンドワイヤーによる高硬脆材料の切断技術
3. マルチワイヤソーの加工原理や最新の切断技術
4. ロボットワイヤーソーによる自動化切断装置の開発
5. ロボットワイヤーソーによるハニカム・CFRP等の切断特性
6. ロボットワイヤーソーのさらなる高性能化に向けた取組み
7. セラミックスおよび複合材料への精密切断技術の応用展望
• 質疑応答・名刺交換