炭素繊維成形プロセス: さまざまなタイプとは?

予測によると、世界の炭素繊維市場は 2031 年までに 89 億ドルに達するとされています。

カーボンファイバーは、あらゆる素材の中で最高の強度対重量比を備えているため、さまざまな用途に最適です。 利用可能なさまざまな成形プロセスがあり、そのすべてで異なる結果が得られます。 最適な成形プロセスの選択は、ニーズによって異なります。

さまざまな炭素繊維製造プロセスの簡単な説明については、読み進めてください。

スプレー成形
この製造工程では、繊維を細断し、エアブラシで樹脂と混ぜます。 その後、金型にスプレーし、ゴムローラーで押して硬化させます。 これは、さまざまなパーツの遷移層を作成するのに最適ですが、大量生産には適していません。

フィラメントワインディング
これには、繊維またはテープをマンドレルに巻き付けることが含まれます。 樹脂接着剤を加えて硬化させます。 この方法は、円筒形、球形、または湾曲した部品を形成するために一般的に使用されます。

液体成形
液体成形は、最速の炭素繊維成形技術の 1 つです。 液体分子をポリマーに合成し、ポリマー硬化反応により複合材料に変換します。 エネルギー効率が高く、費用対効果が高く、生産サイクルを短縮します。

このアプローチはまだ進歩しており、まだ広く使用されていません。

圧縮成形
この方法では、繊維を 2 つの金型の間に配置します。 ハイドロフォーミング テーブルは、高圧と熱で部品を成形および硬化します。 これは、最も効率的な炭素繊維成形の 1 つです。 また、精度が高く、費用対効果が高く、高品質の部品を製造できます。

射出成形
比較的新しい技術を使用して、プロセスはワンステッププロセスで合理化され、非常に効率的になります。 また、自動車部品を製造するための最高の技術の 1 つでもあります。 このプロセスの最終製品は軽量で丈夫で、多くの場合安価に実行できます。

ハンドペースト
このプロセスでは、オペレーターはファイバーを金型に配置し、ブラシまたはスプレーを使用して樹脂を塗布します。 この方法はまだ広く使用されていますが、多くの場合、ばらばらで強度の低い部品ができます。 また、他の方法に比べて非常に非効率的です。

真空オートクレーブ
炭素繊維を金型に配置し、真空誘導によって負圧を発生させ、樹脂を繊維に押し込みます。 部品は高強度で軽量です。 品質は最高ではありませんが、ほとんどのアプリケーションでは問題ありません。

3iTech 誘導加熱
これは、利用可能な最新の炭素繊維製造方法の 1 つです。 金型には、熱を発生させるためのインダクタが組み込まれています。 炭素繊維の金型は急速に加熱されるため、コスト効率を維持しながらサイクル時間を短縮できます。

この方法は現在、小さな部品にのみ使用できますが、まだ進行中です。

適切な成形プロセスを選択する
上記のすべての異なる成形プロセスオプションと、その他のいくつかのオプションがあるため、特定のアプリケーションに適したものを知るのは難しい場合があります. SMI Composites は、複合材料の大手メーカーです。 業界における当社の専門知識により、お客様のニーズに最適な方法を決定するお手伝いをいたします。

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