2012年研究カタログ
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■ 研究担当:碓井雄一/伊藤哲/岡根利光 ■ 先進製造プロセス研究部門 基盤的加工研究グループ■ 連携担当:市川直樹 CFRPの機械加工研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●CFRP機械加工における欠陥発生のメカニズム解明 ●加工面の欠陥を抑制した高精度・高品質加工方法 ●CFRP機械加工に適した工具の設計 CFRPは炭素繊維をマトリクス樹脂で保持した複合材料で、軽量・高強度・高剛性という特徴があります。このため、軽量化による燃費改善を目指した航空機や自動車への適用や、高い剛性を必要とする大型部品の搬送装置などでの利用が拡大しています。しかし、CFRPの機械加工では、積層した層の剥離や炭素繊維の樹脂からの抜け・切削熱による加工面の熱損傷などのさまざまな加工欠陥が発生し、広範な利用を妨げています。CFRPの機械加工技術を確立することによって、CFRPの優れた特性を多くの分野で利用することができるようになります。 CFRP部品を製造する上で、締結穴や周辺部のトリミングに機械加工が欠かせませんが、切削力と切削熱によって、層間剥離やバリの生成などさまざまな欠陥が発生します。そこで、適切な工具形状・加工条件による切削力の制御や、加工過程でバリや剥離が生成するメカニズムの解明などを通して、CFRPの欠陥を抑制する加工方法の探索を進めています。 ドリル、エンドミルや砥石による加工の他に、ワイヤーカットなども対象にして、加工面性状と加工能率を向上させる研究を行っています。●CFRPの加工面の評価●高精度なCFRP穴開け技術●高精度なCFRP切断技術いろいろな工具による加工特性の比較コアドリル、砥石によるヘリカル加工ダイヤモンドワイヤによるCFRP切断面のレーザ顕微鏡観察面(高さと輝度の合成表示)左:繊維と平行な切断面 右:繊維と垂直な切断面● 研究拠点つくば東344ナノテクノロジー・材料・製造分野東会場N-87N-87

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