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【特集】適用拡大に向けたCFRP(炭素繊維強化プラスチック)開発動向

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CFRP成形向け量産設備の自動化における最新動向
The Latest Trends in Processing Methods,Mass Production Equipment and Automated Solutions for CFRP Products

　近年,CO2排出量低減に向け,構造体の軽量化が求められる自動車から,航空宇宙産業,最近注目の空飛ぶクルマやホバーバイクなど,軽量かつ高強度なCFRPの需要が拡大している。一方で,既存技術での加工には課題が多く,普及に向けた技術開発が求められている。本稿では,量産化を実現するための国内外の最新の先端複合材料CFRPの成形工法,ロボットを使用したCFRP自動量産化技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　フィラメントワインディング装置-MFTECH
3　ファイバーパッチプレイスメント装置SAMBAシリーズ-Cevotec
4　クイックレスポンスヒーターシステム-浅野研究所
5　CFRP用炭酸ガス三次元レーザー加工機-三菱電機
6　テープ溶着用光源humm3®-ヘレウス
7　CFRP用RTM注入機-ポリマーエンジニアリング
8　自動積層ロボットスコーピオンAFP4.0-Electroimpact
9　超音波技術-Adwelds
　9.1　超音波溶着装置『SW1000LS』
　9.2　超音波開繊・含浸装置『UD1000MS』
　9.3　超音波UDテープレイアップ装置
10　おわりに

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炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の切削技術
Cutting Process of Carbon Fiber Reinforced Plastics

　炭素繊維強化プラスチックの切削においては,工具寿命や仕上げ面品位が課題となっている。本稿では仕上げ面品位の観点から,二次元切削,エンドミル切削,ドリル切削についてCFRPの異方性を示す。また,ドリル切削では,バリや剥離の抑制に対するダブルアングルドリルの効果と送り速度制御の効果を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　炭素繊維強化プラスチックの切削における課題
3　炭素繊維強化プラスチックの切削特性
4　エンドミル切削
5　ドリル切削
6　おわりに

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CFRTPを用いた複雑形状部品の成形技術の開発
Development of Molding Technology for Complex Shaped Parts Using CFRTP
　
　CFRTP(炭素繊維強化熱可塑性プラスチック)は輸送機器等の軽量化のための有望な材料と考えられている。日本では材料開発が盛んで,高性能な材料が開発されてきた。一方,成形技術の開発は遅れている。本報では,熱プレスや射出成形などの成形技術を紹介し,特に実用化が難しい複雑形状の成形技術について取り上げる。

【目次】
1　はじめに
2　CFRTPのプレス成形技術の概要
3　通電抵抗加熱金型の原理
4　TAM成形システムの構成
5　通電抵抗加熱金型の温度予測
6　ヒートアンドクール金型による熱プレスの利点
7　TAM成形法によるCFRTPのプレス成形プロセス
8　TAM成形法で成形できるCFRTP材料
9　ランダムコンプレッション成形
10　熱可塑性UDテープ
11　CFRTPを使った極めて複雑な形状の成形技術
12　おわりに

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電着樹脂含浸法によるCFRP 成形加工技術
Manufacturing Method of CFRP by Electrodeposition Resin Molding Method

　炭素繊維強化樹脂(CFRP)の製造において,炭素繊維間に樹脂を含浸する際,樹脂を溶融・加圧するのではなく,電気の力を利用して樹脂を含浸する電着樹脂含浸法を開発した。この方法は,炭素繊維の配向自由度やCFRPの立体成形性が高く,生産性に優れる。また,セルロースナノファイバーを母材樹脂に添加することもでき,CFRPの強度が向上する。

【目次】
1　はじめに
2　電着樹脂含浸法
　2.1　電着樹脂含浸法
　2.2　電着樹脂含浸法の特長
3　電着樹脂含浸法の応用展開
　3.1　セルロースナノファイバーの適用
　3.2　蓄熱性CFRPの創製
4　今後の展望

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マルチマテリアル化のためのCFRTPの成形・接合技術
Fabrication Process and Welding Process of Carbon Fiber Reinforced　Thermoplastics for Multi-Material Joining

　近年,金属材料と炭素繊維強化熱可塑性樹脂複合材料(CFRTP)を適材適所に配置して接合するマルチマテリアル化に注目が集まると共に,新たなCFRTPの中間基材の開発や連続繊維と非連続繊維強化形態のCFRTPをハイブリッド化する試みが見られている。本稿ではCFRTPの中間基材の紹介からハイブリッド化のための成形法・接合技術の紹介,融着接合のメカニズムについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　CFRTPの主な中間基材と成形法
3　プロセスインテグレーションによるハイブリッドCFRTPの成形技術
4　融着接合の接合メカニズム
5　おわりに

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3Dプリンタの実用部品適用への取り組み～コアシェル方式複合材3Dプリンタ～
Attempts to Apply 3D Printers to Practical Parts
～Composite Material 3D Printer by Core-shell Method～

　3Dプリンタ製品の最終製品への適用に当たっては,積層造形に起因する物性の異方性が大きな課題なっていた。本稿では,シーメット及び東レエンジニアリングの二社の共同開発により,この課題の試みた,独自の造形方式“コアシェル方式”を用いた複合材3Dプリンタについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　複合材3Dプリンタの現状と課題
3　コアシェル方式とは
4　コアシェル方式のバリエーション
5　除去可能なシェルの特長
6　コア材の物性
7　コアシェル方式の想定市場,ニーズ
8　結論

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[連載　車載用LiBのリユース&リサイクル技術動向]

-第4回-
湿式法を中心としたLiBのリサイクル技術
Introduction of Lithium-ion Battery Recycling and Metals Recovering Technology
Including Hydrometallurgical Process

　スマートフォン等小型電子機器の電源用途の他,電気自動車の動力源としても需要増が見込まれるリチウムイオン電池には,コバルト,ニッケル,リチウム等のレアメタルが使用されていることから,資源循環・確保の観点からリサイクルへの関心と社会的ニーズが高まっている。本稿では,リチウムイオン電池からのレアメタル回収技術とその主要な要素技術である溶媒抽出技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　LiBのリサイクル
　2.1　従来のLiBからの有価金属回収技術
　2.2　溶媒抽出技術
3　LiBのリサイクル技術
　3.1　JX金属株式会社のLiBリサイクル技術
　3.2　JX金属の車載用LiBのリサイクル技術の開発状況
　3.3　車載用LiBのリサイクル技術の開発状況
4　今後の展開

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[Market Data]

タイプ別太陽電池の動向
太陽電池の種類は,シリコン系,化合物系,有機系などに分類されるが,素材や厚み,動作原理による多くの分け方があり,セル・モジュールの性能,コストも違ってくる。発電効率と製造コスト,さらに利用場所や規模によって選択が可能であることから,様々な業種に参入の余地がある。

【目次】
1　シリコン系太陽電池
2　化合物系太陽電池(CIS,CIGS)
3　色素増感型太陽電池
4　有機薄膜太陽電池
5　量子ドット太陽電池
6　今後の太陽電池のトレンド
7　次世代太陽電池

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[Material Profile]

シリコン