量産自動車向け繊維強化熱可塑性樹脂基複合材料のコスト評価
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
自動車産業において,軽量で燃費の良い自動車が求められており,樹脂性部品の使用は拡大している.繊維強化樹脂基複合材料(Fiber Reinforced Plastics: FRP)は高比強度,高比剛性という優れた機械的特性を持つ.しかし,FRPは量産車両に用いるにはコストが高く,現状では一部の部品での使用にとどまっている.自動車への複合材料の使用拡大に向けてコストと生産における制約に注目が集まっている.我々はFRTP製造技術として中間基材のNSMC(Non-woven Stitched Multi-axial Cloth)と高速加熱冷却システムを組み合わせたFRTP高速プレス成形法を開発してきた. この新成形方法では連続繊維強化樹脂基複合材料の高速成形が可能であり,サイクル時間を短縮化することが可能である.本報ではこの新成形法により製造したFRTPのコスト評価を行い,プリプレグ,GMTと比較,検討することから新成形方法による量産自動車用FRP成形の有用性を検証した.The utilization of plastic materials in automotive products is increasing because of environmental requirement on the automotive industry to produce light weight fuel efficient cars. Fiber Reinforced Plastics (FRP) have superior advantages of high-specific strength and high-specific modulus. For automotive products, however, FRP are not really used for mass-produced cars well due to its high cost. The utilization of FRP in automotive products requires specific focus on manufacturing and cost constraints. High speed continuous Fiber Reinforced Thermoplastics (FRTP) process using electromagnetic induction heating system in combination with Non-woven Stitched Multi-axial Cloth (NSMC) was developed. This system can reduce production cycle times and the cost of manufacturing composite applications. This study presents the cost evaluation of FRTP manufactured by the high speed compression molding process. The evaluation takes into a count the material cost and the production cost. The cost of FRTP was compared with the costs of FRP made from prepreg and GMT.
著者
-
田中 和人
Department of Biomedical Engineering, Doshisha University
-
植村 俊基
Department of Biomedical Engineering, Doshisha University
-
片山 傳生
Department of Biomedical Engineering, Doshisha University
-
片山 傅生
同志社大学工学部
-
TANAKA Kazuto
京大
-
田中 和人
Department Of Biomedical Engineering Doshisha University
-
片山 傅生
Department Of Biomedical Engineering Doshisha University
-
片山 伝生
同志社大
-
片山 傳生
複合材料部門委員会
-
植村 俊基
Department Of Biomedical Engineering Doshisha University
-
片山 傳生
同志社大学教授 工学部機械工学科
-
片山 傳生
同志社大学工学部機械研究科
-
片山 傳生
同志社大工
関連論文
- 量産自動車向け繊維強化熱可塑性樹脂基複合材料のコスト評価
- 繊維断面形状の違いがGFRTP射出成形品の機械的特性に及ぼす影響 (JCOM-37 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- Jute連続繊維強化PLA複合材料の耐熱性および機械的特性評価
- 結晶塑性マルチスケール解析による異周速圧延プロセス設計
- 2609 均質化弾/結晶粘塑性有限要素法による異周速圧延の集合組織発展解析(OS26.並列・マルチスケール計算手法の開発と応用(2),ポスターセッションP-2)
- 炭素繊維/ポリカーボネート樹脂界面強度に及ぼす水環境効果 (JCOM-38 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- 321 静的局部横圧縮荷重を受けたFW円筒のはく離挙動に関する研究(複合材料)
- 応答曲面法に基づくドロービードを用いた板厚減少としわに対する板材成形の最適化
- 応答曲面を用いた板材製作のための最適工程システム
- 1227 超高分子量ポリエチレンの微細力学挙動に及ぼすDL-α-Tocopherolの影響(G02-4 関節と軟骨(1),G02 バイオエンジニアリング)
- 樹脂不織布付多軸多層クロスを用いたCFRTPの電磁誘導加熱プレス成形
- 1437 急速加熱・冷却システムを用いたCFRTP/AFRTPハイブリッド複合材料の成形(S06-1 複合材料の動向とその加工技術I,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- Jute/PLA複合材の耐熱性および機械的特性に及ぼす結晶核剤の影響 (JCOM-38 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- 高周波直接通電抵抗加熱によるCFRTPパイプの成形 (第47回同志社大学理工学研究所研究発表会 2009年度学内研究センター合同シンポジウム 講演予稿集)
- 無電解Ni-P/PTFE複合めっき皮膜の表面特性に及ぼす熱処理の影響 (JCOM-38 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- 電磁誘導加熱システムを用いた連続繊維強化複合材料の成形 (第46回同志社大学理工学研究所研究発表会,2008年度学内研究センター合同シンポジウム 講演予稿集)
- 単繊維引抜き試験による炭素繊維／ポリアミド樹脂界面の破壊特性評価
- 704 海綿骨の力学特性と超音波特性の関係(生体・医療材料I,生体・医療材料,オーガナイスドセッション9)
- 超高分子量ポリエチレンの疲労き裂進展特性に及ぼす環境劣化とVitamin-E添加の影響 (特集 生体・医療材料)
- バイオミメティックデザインによる固-流体複合材料の内部非粘性流れに基づく動力学的荷重分散特性 (特集 複合材料)
- 無電解Ni-P/PTFE複合めっき皮膜の表面特性評価 (JCOM-37 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- 2820 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸繊維の機械的特性に及ぼす環境効果(J08-2 バイオメカニクス,J08 生体・環境適合材料の創製・強度評価技術開発)
- 805 ステレオコンプレックス型ポリ乳酸繊維の機械的特性評価(GS-3 高分子・生体構造)
- 結晶方位解析に基づいたポリシリコン薄膜のヤング率の有限要素解析 (第44回同志社大学理工学研究所研究発表報告会2006年度同志社大学ハイテク・リサーチ,学術フロンティア合同シンポジウム)
- 人工膝関節用超高分子量ポリエチレンの疲労き裂進展特性
- 無電解Ni-P-Wめっきの機械的特性評価
- 急速加熱・冷却システムを用いたCFRTPの成形
- 偏平断面ガラス長繊維熱可塑性樹脂の射出成形
- 224 皮質骨の力学的特性 : 強度および弾性定数の異方性ならびに静的破壊挙動(セラミックス・ガラス・骨の力学的性質)
- 306 切欠きを有するFW円筒の破壊挙動に関する研究(複合材料II)
- 極異方性を考慮した FW 円筒の横圧縮に関する研究
- 衝撃曲げ負荷の与えられたGRPはりの応力波伝ぱを考慮した破壊挙動に関する一考察
- OS1002 海綿骨の微視・巨視機械特性評価のためのトラス有限要素解析法の開発(生体と材料力学,オーガナイズドセッション)
- 0311 電気インピーダンス法による軟骨組織の応力緩和特性の評価(GS5:軟骨)
- 0310 培養軟骨の力学特性に及ぼすパルス電界刺激の影響(GS5:軟骨)
- 0309 関節軟骨表層のプロテオグリカンが潤滑に及ぼす影響(GS5:軟骨)
- A206 酵素処理を施した軟骨組織の電気インピーダンスと力学特性との関係(A2-2 組織・器官のバイオメカニクス2)
- B107 近赤外光を用いた高精度自動三次元血管位置探索装置の開発(B1-2 生体計測・診断)
- B105 培養軟骨の活性に及ぼす電界刺激の影響(B1-1 細胞工学・マイクロバイオメカニクス1)
- S0201-3-1 BaTiO_3圧電薄膜が骨髄細胞に及ぼす影響(マイクロ・ナノバイオメカニクス:細胞生物学への接近(3)界面と接着)
- J0401-4-5 電気インピーダンス法による軟骨組織の力学機能評価(生体材料およびその表面改質材(4))
- J0401-4-4 関節軟骨細胞の活性に及ぼす電界刺激の影響(生体材料およびその表面改質材(4))
- OS0505 RFマグネトロンスパッタによるBaTiO_3薄膜創製条件探索(微視構造を有する材料の変形と破壊,オーガナイズドセッション)
- 915 多段マイクロ流路用エッチング加工法の開発(GS-16 MEMS(1))
- 711 関節軟骨表層の潤滑特性(GS-2 骨形成(1))
- プリント基板の回路接続用小径穴のドリル加工に関する研究 : GFRPの強化繊維束の幾何形状と穴壁面の内部損傷(機械要素,潤滑,工作,生産管理など)
- 224 GFRPプリント基板の小径ドリル加工に関する研究 : ドリル摩耗が加工穴品質に及ぼす影響について(OS-2 機械加工(2))
- 歯面フラッシュ温度分布の非接触簡易測定法の開発(O.S.04-1 歯車の検査(1),O.S.08-2 ハイポイド・ウォーム(1))
- 710 パルス電界刺激による関節軟骨細胞の活性評価(GS-2 骨形成(1))
- 709 BaTiO_3圧電薄膜コーティングによる骨再生促進の評価(GS-2 骨形成(1))
- 320 RFマグネトロンスパッタによるBaTiO3薄膜創製技術の開発(OS-4・11 薄膜形成とトライボロジー)
- 813 結晶塑性有限要素法による圧延過程の集合組織発展解析(GS-3,4 塑性変形)
- 連続炭素繊維強化ポリアミド樹脂基複合材料の引張破壊特性に及ぼす水環境効果 (JCOM-38 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- K-0913 鉛直振動を用いた2成分粉体混合 : 粉体挙動・混合状態に対する粒子径の影響(G04-3 破壊ほか)(G04 機械材料・材料加工部門一般講演)
- 205 人工膝関節用超高分子量ポリエチレンのデラミネーション破壊に及ぼす諸因子の影響
- K-0916 FRP歯車の性能評価 : 機械的特性と駆動時における振動特性について(J05-1 FRP構造物物性)(J05 複合材料の加工と評価)
- SMC構造物における剛性予測用CAEシステムの開発に関する研究(複合材料応用研究の最前線)
- 611 SMCロール成形法の硬化過程に関する研究 : 短時間の圧下を加える硬化方法について(成形とリサイクル)(複合材料の産業応用)(オーガナイスドセッション6)
- SMCロール成形法の硬化過程における板厚変化に関する研究
- 有限要素法・離散化最適化手法による板材成形用金型最適設計 - 多目的多設計変数問題への適用 -
- 有限要素法と数理計画法を用いた板材成形最適工程設計 : 第2報, Sweeping Simplex法の提案
- 箱型射出成形品における成形過程を考慮した変形解析
- 射出成形における不安定流動を考慮した流動解析
- 309 KCl単結晶の変形挙動に関する研究(変形・加工)
- 210 FRTP成形品の繊維配向制御に関するアプローチ(複合材料)
- 209 FRTP射出成形における箱形成形品の材料流動と繊維配向について(複合材料)
- 223 人工膝関節用 UHMWPE の粒界にみられる変形の観察
- 皮質骨の荷重支持構造の静的軸圧縮挙動 : 層状骨とオステオン骨の変形・破壊
- 生体荷重支持構造からのバイオミメティック材料の提案 : オステオンの層数と密度が構造強化に及ぼす影響(複合材料)
- 固-気体複合材料の静的荷重分散解析 : 界面荷重伝達の簡単化モデル
- 皮質骨の複合構造に基づく荷重支持特性
- 538 生体骨の力学的構造のFRP設計への応用 : 荷重支持構造の繊維配向設計モデル(生体・医療材料-VI)(生体・医療材料分野の技術開発と将来展望)(オーガナイスドセッション11)
- 537 固-気体複合材料の数値最適設計 : 静的荷重分散の評価関数(生体・医療材料-VI)(生体・医療材料分野の技術開発と将来展望)(オーガナイスドセッション11)
- 106 ステンレス板における微小径ドリル加工に関する研究(OS 材料の超精密加工とマイクロ加工)
- プリント基板用FRPのレーザ加工面の品質に関する研究 : アラミド繊維強化基板の穴あけ加工時の壁面温度と損傷
- 連続炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂基複合材料の真空高速圧縮成形とその機械的特性評価
- 連続炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂基複合材料の真空高速圧縮成形とその機械的特性評価
- 808 凍結防止剤残留量測定手法の開発 : 残留塩素量とすべりの関係について(GS-6,9 自然循環・溶解)
- AFRPプリント基板のレーザ加工穴の品質評価:炭酸ガスレーザによるブラインドバイアホールの形成
- 牛海綿骨の圧縮変形特性とX線μCTによる構造特性評価 (JCOM-38 プログラム--材料・構造の複合化と機能化に関するシンポジウム)
- 3316 バイオミメティクスによる高速衝撃荷重下の荷重分散能に優れた固-気体複合材料の開発(S26-3 生体・環境適合材料の創製・強度評価技術開発3,S26 生体・環境適合材料の創製・強度評価技術開発)
- 研究室紹介(19)同志社大学 生命医科学部 医工学科 バイオメカニクス研究室
- 308 結晶塑性マルチスケール解析による圧延プロセス最適設計(OS24.一般セッション(7) メッシュ生成、固体力学解析,オーガナイズドセッション)
- OS1107 コラーゲン薄膜の機械的特性評価(OS11-02 生体材料・医療材料の表面機能・構造と評価2,OS11 生体材料・医療材料の表面機能・構造と評価)
- S1601-1-2 近赤外光を用いた高精度な自動3次元血管位置探索システムの開発(生物医学工学における計測と制御(1),社会変革を技術で廻す機械工学)
- 8G-14 引張試験における羊膜の非接触ひずみ測定(OS-3 軟組織及びその構成要素のバイオメカニクス(2))
- 8C-14 骨置換材の表面電荷によるラット骨髄細胞の骨分化促進に関する研究(OS-2(2) 臨床応用を目指した骨・関節力学(3))
- 8E-12 マルチスケール有限要素解析を用いた海綿骨・骨梁強度評価手法開発(OS-4 硬組織のバイオメカニクス(2))
- 8E-09 牛海綿骨の圧縮特性に及ぼす骨梁構造パラメータの影響(OS-4 硬組織のバイオメカニクス(2))
- 822 3次元ミクロ有限要素海綿骨モデルを用いた骨梁強度解析(GS-2 骨)
- 717 近赤外光を用いた高精度自動3次元血管位置探索システムの開発(GS-15・16 信号処理・シミュレーション)
- 316 結晶均質化法マルチスケール有限要素解析による板材のミクロ-マクロ変形特性評価(GS-4 加工(2))
- 809 マルチスケール有限要素法による脳血管および脳神経細胞損傷解析(GS-2 脳)
- 227 豚角膜の機械的特性評価(生体・医療材料I,生体・医療材料,オーガナイスドセッション10)
- 101 X線マイクロCTを用いた牛海綿骨の骨梁構造パラメータの評価(生体・医療材料I,生体・医療材料,オーガナイスドセッション10)
- 406 単繊維引張試験用PLAナノファイバーの創製(生体・医療材料II,生体・医療材料,オーガナイスドセッション10)
- 102 細胞の培養基質に用いる羊膜の機械的特性評価(生体・医療材料I,生体・医療材料,オーガナイスドセッション10)
- A109 牛海綿骨の機械的特性に及ぼす骨梁配向の影響(A1-2 硬組織のバイオメカニクス)
- 405 マルチスケール有限要素法による頭部衝突事故における脳血管および神経細胞損傷解析(GS-2 バイオエンジニアリング(2))
- 410 ラット骨髄細胞の骨分化に及ぼす表面電荷の影響(GS-2 バイオエンジニアリング(3))