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炭素繊維の成形方法

Jun 21, 2024 伝言を残す

引っ張り成形
引抜成形とも呼ばれます。液状樹脂を含浸させた炭素繊維を金型内に導入し、加熱硬化させる連続成形法です。ロッドやチューブなどの特定の断面形状を有する成形品に適しています。

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フィラメントワインディング工程
液状樹脂を含浸させた炭素繊維束をマンドレルに巻き付け、加熱硬化させる成形法です。炭素繊維を樹脂槽に浸漬しながら巻き取る方法と、あらかじめ樹脂を含浸させた繊維束素材を巻き取る方法があります。チューブ状、缶状の成形品に適しています。

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RTM(レジントランスファーモールディング)成形
密閉された雌雄一対の金型内に炭素繊維プリフォーム(製品、生地など)を配置し、加圧、含浸、加熱して液状樹脂を固化させる方法です。ネガ型のみを用いて真空加圧下で硬化させる方法をVaRTM成形(真空アシストRTM)といいます。 RTMは中小型の製品に適しており、VaRTMは大型および中型の成形品に適しています。

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スタンピング フォーミング
プリプレグやSMCなどの含浸樹脂の薄いシートを金型に積層し、加熱しながら圧力を加えて硬化させる方法です。三菱ケミカルでは、ハイサイクル技術とプリモールド技術をベースとしたPCM(Pre Impregnated Compression Molding)成形法を確立しており、SMC材料との混合成形も可能です。多くの生製品に適した成形方法

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ホットプレス缶(AC)成形
ホットプレス缶とは簡単に言えば圧力鍋のことです。プリプレグを成形金型に重ね、エキスパンドフィルム(真空状態のフィルムを作るためのもの)で覆って減圧し、ホットプレス槽内で圧力をかけて加熱硬化させます。高品質・高性能な製品の製造に適した成形法ですが、成形サイクルが長いためコストが比較的高くなります。

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オーブン成形
ホットプレス成形と同様に、成形金型の上にプリプレグを積層し、減圧のためのエキスパンドフィルムで覆い、真空圧下で加熱硬化させます。熱プレス成形に比べ性能は若干劣りますが、ランニングコストが安く、大型の成形品にも適用可能な成形方法です。

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ロールフォーミング
予め含浸させた材料を中子軸(鉄心)に巻き付け、加熱硬化させて中子を除去する成形方法です。チューブ状、ローラー状の中小型製品の製造に適しています。三菱化学株式会社のゴルフクラブやゴルフローラーは、主にワインディング法で生産されています。

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射出成形
射出成形とも呼ばれ、炭素繊維強化ナイロンやポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂原料(ペレット)を加熱溶解し、金型のキャビティ(ギャップ)に注入する成形方法です。機械的性質は低下しますが、短サイクルや複雑な形状に適した成形方法です。

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