Consolidated CFRTP Panels（航空機スペックCFRTP積層板）
Consolidated
CFRTP Panels
（航空機スペックCFRTP積層板）
HiCAMという概念は大変面白い取り組みです！
これまでカーボン、CFRPはごく一部の専門家（オートクレーブを保有するCFRPコンポジット成形工場）によるCFRPモノづくりが中心でした。HiCAMの要求は、これまで化学や先端材料工学とは無縁な金属加工メーカーに、金属加工の常識である、（温間）プレス成形、プレス打ち抜き、レーザー溶接、スポット電気溶接、NCマシニングによるトリミング加工等を使い慣れたマシーンを小改造・設定変更することで「あたかも金属加工のように」自動化、半自動化により、量産製造を委託するというものです。
もちろん材料は鋼板、鋼材と同じ価格帯ではありませんが、製品単価もまた鋼材のレベルではありません。
新世代のCFRTPは腐食することがなく長寿命で、比強度で鋼よりも10倍強く、比重が1/4～1/5です。新世代のCFRTPは、軽量・高強度・耐久性・高信頼性が必要な構造材料には、おそらく代替できる金属材料はありません。旅客機がCFRPの材料比率を高める理由はそこにあります。
マトリックス樹脂が熱可塑性と言っても、スーパーエンプラの可塑温度帯は350℃～400℃です。この温度帯は、エポキシ樹脂を使った熱硬化CFRPでは、樹脂はポリマーが分解して炭化してしまう領域です。これまでに、鋼板を温間（熱間）プレスされている工場では、逆に温調を下方に設定していただければ、ノウハウは必要ですが、成形は容易に行えます。 「誰でもできます」とは、到底言えるレベルのモノ作りではありませんが、これまでにスーパーハイテン鋼を成形し、レーザー溶接が自動化できているような企業様には、それほど技術的ハードルが高くはないと思います。少なくとも、東アジアの工場はこのようなモノづくりで、自転車部品やスポーツ用品の商品を流し始めています。
「でも、スーパーエンプラのCFRTPなんて、めちゃくちゃ高額なのでは？」と、思いますよね？
はい。大変高額です(笑) でも、なぜ東アジアの工場はそれらの材料を使って「リーズナブルな量産品」を提供できているのでしょう？ JCMにはそのソリューションが有ります。
PDFデータ
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2022/07/hicam-overview-apr-2022.pdf
www.nasa.govより引用
世界の航空機製造大手のA社、B社も揃って、日本国内に研究開発の拠点を設け、自動車、家電部品の量産生産技術を航空機の部品製造に転用できないかと研究されています。この動きは日本国内だけのことではなく、A社に近いC社も同様の流れで東アジア全体が航空機産業の量産部品供給の新たな供給ソースとして期待されています。
HiCAMの生産技術の根本は航空機スペックのCFRTP材です。日本複合材マーケットは材料認証のとれたプリプレグを積層し、完全コンソリデートされたCFRTPのご提供が可能です。
弊社がお届けする、JCM Consolidated CFRTP積層板のサプライヤーは、熱可塑性樹脂コンポジットの世界的リーダーSYENSQO（サイエンスコ）の戦略的技術提携を結んでいます。
航空機認証材料の供給と技術サポートを受けています。
JCM Consolidated CFRTP Panel 積層板（ラミネート板）
複数種類の熱可塑性プリプレグを積層し、高温ホットプレス装置で処理することで、熱可塑性積層体のコンソリデーション（一体化）を完了させています。
マトリックス樹脂はPEKK、PEEK、PPS、PEI、PPA他のエンプラ、スーパーエンプラになります。
ラミネート板のサイズは 最大で2300mm × 1200mm
| Formats | Thinkness, mm | RC, % |
|---|---|---|
| EP, Woven, Hybrid | 0.5〜13,5 （4〜96 layers） | Depends |
| PEKK/CF UD tape, Processing temp. ~360 °C | ||||
| Additional information: ply thickness: 0.140 mm Tg:318 ̊F (159 ̊C), Tm:639°F (337°C), |
||||
| Mechanical Property | Unit | Test condition | Test value | Test Method |
| Tensile Strength, 0° | MPa | RTD | 2,320 | ASTM D3039 |
| Tensile Modulus, 0° | GPa | RTD | 135 | |
| Compression Strength, 0° | MPa | RTD | 1,350 | ASTM D6641 |
| Compression Modulus, 0° | GPa | RTD | 125 | |
| Short-Beam Strength, 0° | MPa | RTD | 85 | ASTM 2344 |
| Flexural Strength, 0° | MPa | RTD | 1,780 | ASTM D790 |
積層順序はカスタマイズ可能です。
UD：一方向性材料 織物：平織 綾織
Product Data Sheet
Product designation : CF / PEKK
Production site : Taiwan
Carbon fiber : 12K 145 gsm
Matrix :
PEKK (Polyetherketoneketone)
Density : 1.30 g/cm3
Melting Temperature : 639°F (337°C)
Glass Transition Temperature : 318°F (159°C)
Crystallization Temperature : 534°F (279°C)
Semi-finished Product
| Fabric Style | UD |
|---|---|
| Matrix Content | 34 wt% |
| Thickness | 0.6 mm-18 mm (4-128 Layers) |
| Size | 2.3 m * 1.2 m (Max.) |
| Porosity | < 2 Vv% |
MECHANICAL PROPERTIES OF PEKK / CF Laminates
| Property | Unit | [45/0/-45/90]s | [45/0/-45/90]2s | [45/0/-45/90]4s | Test Method |
| Tensile Strength | MPa | 700-850 | 750-900 | 700-800 | ASTM D3039 |
| Tensile Chord Modulus | GPa | 20-30 | 95-110 | 100-110 | ASTM D3039 |
| Tensile Modulus Ultimate | GPa | 7.0-8.5 | 5.5-6.5 | 5.0-6.0 | ASTM D3039 |
| Tensile Strain | % | 1.4-1.5 | 1.4-1.5 | 1.4-1.5 | ASTM D3039 |
| Flexural Strength | MPa | 900-1000 | 900-1000 | 510-690 | ASTM D790 |
| Flexural Modulus | GPa | 30-35 | 30-40 | 30-35 | ASTM D790 |
Property values listed are typical for laminates with 60% fibre volume.
Testing environment: 23+2°C, 50+5%RH
Product designation : CF / PEEK
Production site : Taiwan
Carbon fiber : 12K 145 gsm
Matrix :
PEEK (Polyetherketoneketone)
Density : 1.32 g/cm3
Melting Temperature : 720°F (382°C)
Glass Transition Temperature : 289°F (143°C)
Crystallization Temperature : 534°F (279°C)
Semi-finished Product
| Prepreg Type | UD |
|---|---|
| Matrix Content | 34 wt% |
| Density | 0.6 mm-18 mm, (4-128 Layers) |
| Thickness | 2.3 m * 1.2 m (Max.) |
| Size | < 2 Vv% |
Properties (Test Direction)
| Unit | Test condition | Test value | Test Method | |
| Tensile Strength, 0° | MPa | RTD | 2,070 | ASTM D3039 |
| Tensile Modulus, 0° | GPa | RTD | 138 | |
| Compression Strength, 0° | MPa | RTD | 1,360 | ASTM D6641 |
| Compression Modulus, 0° | GPa | RTD | 124 | |
| Short-Beam Strength, 0° | MPa | RTD | 186 | ASTM 2344 |
| Flexural Strength, 0° | MPa | RTD | 2,000 | ASTM D790 |
- All data shown are typical values representative of the material and cannot be guaranteed.
- Properties may vary depending on sample preparation and test methods.
- An inspection certificate is provided with each shipment. A detailed customer specification can be arranged upon request. Tm Determined by DSC.
- Tc Cooling Rate: 18°F/min (10°C/min)
CF/PA6 Composites Laminates
Product designation : CF / PA6
Production site : Taiwan
Carbon fiber : Carbon fiber
Matrix : PA6 (Polyamide 6)
Laminates Information
| Fabric Style | UD |
|---|---|
| Matrix Content | 39 wt% |
| Density | 1.52 g/cm3 |
| Thickness | 148 gsm |
| Size | 0.4 mm - 12.8 mm (4-128 Layers) |
| Porosity | 2.3 m * 1.2 m (Max) |
Properties (Test Direction)
| Item | Unit | Test condition | Test value | Test Method |
| Tensile Strength, 0° | MPa | RTD | 2,250 | EN2561 |
| Tensile Modulus, 0° | GPa | RTD | 134 | |
| Flexural Strength, 0° | MPa | RTD | 1,400 | EN2562 |
| Flexural Modulus, 0° | GPa | RTD | 122 | EN2562 |
| Inter laminar shear strength | MPa | RTD | 86 | EN2563 |
| In-plane Shear Strength | MPa | RTD | 92 | EN6031 |
- All data shown are typical values representative of the material and cannot be guaranteed.
- Properties may vary depending on sample preparation and test methods.
- An inspection certificate is provided with each shipment. A detailed customer specification can be arranged upon request.
お問い合わせ
新世代CFRTP板に関するお問い合わせは下記フォームよりお願いいたします。
□ CFRP/CFRTP成形での金属代替のコンポジット部品を開発中の方
□ 新世代CFRTP部品を使い、現行よりも軽量な部品購入をご検討の方
□ 自動車OEM、ティア１で、より軽量な部品を設計、開発されている方
□ 既存銘柄のTP材料をお使いで、現行価格以下でのモノづくり要求がある方
□ 上記以外のお問い合わせ