「軽く・強い」新素材・熱可塑性CFRP

自動車メーカー米ゼネラル・モーターズ(GM)がピックアップトラックの荷台に、

新素材・熱可塑性CFRPを採用・実用化させたそうです(出典:日経クロステック)。

CFRP(Carbon Fiber Reinforcement Plastics:炭素繊維強化プラスチック)とは、

炭素で出来た繊維(糸や布のような感じ)をプラスチック樹脂で塗り固めた素材です。

航空機では、ボーイング社のB787という機体の構造で50%をこのCFRPで作っています。

CFRPはアルミニウム合金よりも軽くて、強度も強いというのが特徴ですが、部品の形状を作り上げるための成形が難しく、コストが高いことが欠点でした。

従来のCFPRに使われているプラスチック樹脂は、「熱硬化性」という特徴を持っています。

これは、熱を加えると固まっていくという性質です。

なので、従来の熱硬化性CFRPの成形方法としては、やわらかい状態のCFRP素材(布状になっている)を型に貼り付けて、

オートクレーブという圧力釜のなかで、熱と圧力を加えて焼き固めていきます。

完全に固まったところで型から外します。

言葉で説明すると簡単なようですが、複雑形状や大型部品の成形の場合、型の形状や硬化時間など条件が厳しくなり、成形が困難になっていきます。

なので、CFRPの課題として成形を容易化して量産に適合させるという点が挙げられます。

この課題に対する答えが、「熱可塑性CFRP」なのです。

熱可塑性は熱を加えると柔らかくなり、冷ますと固まります。

従来のプラスチック製品の多くはこの熱可塑性の樹脂を使用しており、非常に量産性が高いです。

今回米GM社が実用化した熱可塑性CFRPは軽くて強いというCFRPの強みをそのままに、量産性の向上に成功したと言えるでしょう。

自動車製品において、低燃費は至上命題です。

軽量というのは、この低燃費に直結してきますので、今回のこの熱可塑性CFRPは今後の自動車構造素材市場の構造を変えてしまうかも知れませんね。

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