更なる軽量化・高強度化を実現!炭素繊維熱可塑性強化プラスチック製ヒンジ(蝶番)の試作開発 

特定ものづくり基盤技術 : 金型  プラスチック成形加工  スピック 株式会社

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開発の目的

近年自動車分野や航空・宇宙分野を中心に「軽量かつ高強度」の素材・部材が求められてきた。自動車分野では高張力鋼板(いわゆるハイテン材)の採用が進み、航空・宇宙分野ではアルミやアルミ合金の採用が広く知られている。
炭素繊維強化プラスチックは、それら分野で「将来の後継材料」と注目されつつもその加工難易度の高さから、多様な形状・サイズでの部品成形や量産化が困難とされている。
当社は、従来の金型加工技術を用い、この新素材の成形技術を開発し、量産化の可能性を探る。

開発の効果

量産化技術を開発し、炭素繊維強化プラスチック製品・部材が市場へ多く供給されるようになれば、現在高価とされるこの新素材の価格が変化するだろう。
すると、一般消費者が求めるニーズを実現する手段の選択肢が増え、多くの加工業者の参入が期待でき、市場と産業の裾野が広がることが予想できる。
炭素繊維強化プラスチックなどの複合材は、金属に比べ軽量にもかかわらず強度が高いし、耐食性や疲労強度にも優れるなど多くの魅力を備えている。また、マトリックスを熱硬化性樹脂から熱可塑性樹脂にすることでリサイクルが可能になり、様々な産業分野での採用が期待できるだろう。

現行品との比較

現行品

通常の金属加工で製造した鉄製ヒンジ

従来の鉄製ヒンジは、上記サイズ(100mm×80mm×1t)1点で76g。
一般に、摺動部の摩耗は早く、カジリなどが起こるため、加工工程に各種表面処理が必須となる。
従来の鉄製ヒンジは、上記サイズ(100mm×80mm×1t)1点で76g。
一般に、摺動部の摩耗は早く、カジリなどが起こるため、加工工程に各種表面処理が必須となる。

 

開発品

炭素繊維熱可塑性強化プラスチック(CFRTP)をプレス加工したヒンジ

炭素繊維熱可塑性強化プラスチックで製造することで、鉄製に比べ、1点の質量は20g(およそ1/5)となる。
高剛性は2倍、高強度は鉄と同等以上、高熱伝導性も半分から1/3程度。低熱膨張性は1/10、導電性やX線透過性など利点が多い。
粉砕後、鉄鋼炉の還元剤としてリサイクルする技術が既に実用化されており、地球環境にもやさしい素材と言える。

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スピック株式会社
TEL 0463-81-2145
FAX 0463-82-2126