CFRP/金属接合および機械締結技術動向

第1部 『CFRPと金属のマルチマテリアル化および熱可塑性CFRPの融着接合と機械的締結の最新動向』

(2019年11月29日 10:30〜14:10)

　CFRPは軽量かつ高強度・高耐食性に優れていますが、金属材料に比べて弾性率や熱伝導率は低く,また材料および製造コストが高く,生産性や再利用性にも課題が多いため,輸送機器や産業機器などへの適用に対して注目は高いですが,そう容易に採用されること難しいのが実情です.そのため,CFRPと樹脂および金属などの異種材との接合によるマルチマテリアル化が不可欠です. 　本講演では熱硬化性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や自動車部材への応用例を紹介します。また、熱可塑性CFRPについては材料や特性、量産化のための様々な製造技術を紹介するとともに、熱可塑性CFRP特有の様々な融着接合法や機械的締結について,欧米での展示会や国際会議等の最新事例を挙げて分かりやすく解説するとともに、演者らが行った研究開発事例を紹介します。

1. CFRPとは?なぜCFRPか?
   1. 熱硬化性CFRPの適用事例
   2. 金属とCFRPのハイブリッド化
   3. CFRPの産業機器応用 (インダストリアルCFRP)
   4. 熱硬化性CFRPの利点と欠点
2. 熱可塑性CFRPの多様な製造法と異種材接合
   1. 熱可塑性CFRP材料
   2. 加熱プレス成形
   3. ハイブリッド射出成形
   4. 自動テープ/ファイバ積層
   5. 引抜き成形
3. 熱可塑性CFRPの融着および機械的接合
   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. 高周波誘導融着接合法
   4. 電気式融着接合法
   5. 超音波融着接合法
   6. 融着・機械的締結によるマルチジョイニング
4. 欧米での異種材接合と熱可塑性CFRPの最新技術動向
   1. JEC World 2016年〜2019年展示会での話題
   2. ECCM-17, ECCM-18会議での研究紹介
   3. ITHEC2016, 2018会議での研究紹介
   4. SPE ACCE 2018展示会での話題
• 質疑応答・名刺交換

第2部 『電食を防止するCFRP用アルミ合金製インサートナットの開発』

(2019年11月29日 14:20〜15:20)

　CFRPに機械的締結が必要な場面、炭素繊維と金属などの電位差により水分などが介在する環境下では電食のリスクが発生し、従来の金属製部品は使えない場合があります。この電食を回避でき、かつ軽量なアルミ合金製ナットを開発しました。そのメカニズムと性能、実用性をご案内いたします。

1. インサートナットの種類
2. CFRP用のインサートナット
3. 電食を防ぐ皮膜、陽極酸化皮膜の特性
4. インサートナットの強度、基本的な設計事項
5. 事例紹介
• 質疑応答・名刺交換

第3部 『一方向熱可塑性CFRP製リベットおよび締結接合装置の開発』

(2019年11月29日 15:30〜16:30)

　航空機や自動車において費用対効果の高い軽量化手法として期待される金属とCFRP等の異種材料接合によるマルチマテリアル化では、腐食せず軽量・安価かつ異種接合材の潜在的強度を生かしきる新たな締結接合技術の開発が望まれています。 　そこでエンジニアリングプラスチックを基材とした一方向連続繊維配向の熱可塑性CFRP製リベットと独自の小型サーボプレス機構による荷重、位置を精密に制御したCFRP製リベットの締結接合技術を紹介します。

1. 電動サーボプレスの応用
2. 異種素材の接合について
3. 一方向熱可塑性CFRP製リベットについて
4. サーボプレス機構を用いた締結接合装置について
5. 締結事例について
6. 締結接合の評価
• 質疑応答・名刺交換