丸(楕円)パイプ

構造材料を構成する上で、パイプ形状のものはその一部でしかありませんが、金属材料からの材料置換を考える場合に、とても有効な材料であることは間違いありません。

高価なエポキシ・カーボン・コンポジットの中でも材料ロスが少なく、有効な構造強度をが期待できるカーボン・パイプは、幅広い用途が考えられます。私たちのの目指すところは、従来の用途にとらわれない新しいカーボンパイプを皆様にご提供する事で、軽くて、強くて、腐らないカーボン・コンポジットの良さを実感していただき、地球環境に優しい社会の構成にお役立ていただければと願っております。

パイプ・クラフトでは、カーボン素材にとらわれず、あらゆるタイプのFRP(繊維強化プラスチック)に対応可能です。繊維にあらかじめ樹脂が含浸された材料(=プリプレグシート)を使い、そのシートを金型に巻きつけパイプを成形しています。この製法を、『シートワインディング(SW)法』と呼び、他の製法では難しい超肉薄パイプから肉厚ものまで、自由な積層構成が可能です。

自由な厚みが可能

  • 特に単体のプラスチックでは苦手な極薄肉パイプが可能。
  • 試用するプリプレグ各種の組み合わせや、積層回数(PLY数)による厚み調節が簡単。
  • 肉圧 t=0.2mm~製造可能。

異種材料との組み合わせによるハイブリッド化が容易

CFやGFの他に有機系繊維(綿糸・ビニロン繊維等)、植物系繊維、金属繊維(ボロン繊維・アルミナ繊維)パルプ等、様々な異種材料との組み合わせによるコンポジット化が非常に容易に行えます。これらは全て FRPとして一括しています。
FRPの強度はその繊維(強化材)によって支配されますが、樹脂が持っている本来の性質によって耐候性や耐食性・難燃性・耐熱性・電気的特性などをFRPに付与することが、マトリックス樹脂の役割です。

材料の繊維角度の組み合わせが容易

シートワインディング(SW)製法の最も得意とする技術のひとつで、主に0度・90度・45度方向にプリプレグを巻きつけていきます。 この組み合わせによって様々な強度特性を持ったパイプを創ることができます。 さらにGFとCFとをうまく組み合わせることで、より幅広い強度特性を持つことが可能です。

断面形状に様々なバリエーションを持つことが可能

シートワインディング(SW)製法では使用する金型を変えることにより、様々な形状のパイプを製造することができます。多少工程が複雑になりますので、特殊パイプとして受注生産させていただいております。

優れた耐久力

耐食性耐酸・耐アルカリ・耐塩性に優れる。 ※但し強酸・強アルカリには短時間使用のみ。
耐薬品性ほとんどの薬品に侵されず、極めて安定な材料。
耐久性塗装やUVカット処理をすることで30年以上の実績があります。
耐熱性100℃以上、140℃~150℃でも使用可 ※熱変形温度:>204℃
耐候性FRPパイプは表面に特殊な耐候性UVカット層を付与したタイプも製造しております。

一般的機械属性

SI単位・動単位シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
使用材料GFプリプレグ材
(朱子織クロス)
樹脂■エポキシ
■フェノール
■ポリエステル
比重1.7~1.9
繊維含有率WT%65
引張強度kgf/mm2
MPa
58~86
570~845
引張弾性率kgf/mm2
GPa
3200
31.3
伸び率%1.6~2.0
圧縮強度kgf/mm2
MPa
63~86
617~840
曲げ強度kgf/mm2
MPa
50~89
490~870
曲げ弾性率kgf/mm2
GPa
2500~4100
24.5~40
比強度106/cm22.9~3.9
比弾性率108/cm21.4~2.1
熱伝導率cal/mh℃1.0~1.2
線膨張率10-6/℃7~11
熱変形温度>204
絶縁耐力V/mil150~700
SI単位・動単位シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
使用材料CFプリプレグ材
0度/90度:7/3
樹脂■エポキシ
比重1.55~1.6
繊維含有率WT%65
引張強度kgf/mm2
MPa
190
1860
引張弾性率kgf/mm2
GPa
11600
113.6
伸び率%0.6~1.1
圧縮強度kgf/mm2
MPa
85~120
830~1170
曲げ強度kgf/mm2
MPa
70~135
680~1320
曲げ弾性率kgf/mm2
GPa
5400~11000
53~108
比強度106/cm24.5~8.4
比弾性率108/cm23.4~6.8
熱伝導率cal/mh℃5~10
線膨張率10-6/℃0.9~1.0
熱変形温度
絶縁耐力V/mil

パイプ曲げ強度比較表(参考例)

単位シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
パイプ種CFRPパイプ
0度:90度=7:3
樹脂エポキシ
パイプ内径×外径φ35×φ42
試験長mm1000
試験荷重kg300
試験荷重時たわみ量:δmm7.7
最大破断荷重kg1075
最大たわみ量mm27.5
パイプ断面係数:Zmm33766
断面2次モーメント:Imm47.9×104
曲げ弾性率:E103kg/mm210.26
曲げ剛性:EIkg/mm281.1×107
最大曲げモーメント:Mmaxkg/mm226.87×104
曲げ強度:σmaxkg/mm271.4
比強度106/cm24.6
比弾性率108/cm26.6
単位シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
パイプ種GF+CF複合パイプ
GF:CF=1:1
樹脂エポキシ
パイプ内径×外径φ35×φ42.5
試験長mm1000
試験荷重kg300
試験荷重時たわみ量:δmm9.8
最大破断荷重kg875
最大たわみ量mm28.5
パイプ断面係数:Zmm34009
断面2次モーメント:Imm48.49×104
曲げ弾性率:E103kg/mm27.5
曲げ剛性:EIkg/mm263.7×107
最大曲げモーメント:Mmaxkg/mm221.87×104
曲げ強度:σmaxkg/mm254.7
比強度106/cm23.2
比弾性率108/cm24.4
単位シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
パイプ種GFRPパイプ
朱子織クロス
樹脂エポキシ
パイプ内径×外径φ35×φ42
試験長mm1000
試験荷重kg300
試験荷重時たわみ量:δmm19.5
最大破断荷重kg775
最大たわみ量mm51.6
パイプ断面係数:Zmm33776
断面2次モーメント:Imm47.9×104
曲げ弾性率:E103kg/mm24.0
曲げ剛性:EIkg/mm232×107
最大曲げモーメント:Mmaxkg/mm219.37×104
曲げ強度:σmaxkg/mm251.5
比強度106/cm22.8
比弾性率108/cm22.2
単位引抜成形法FW法
パイプ種市販品
グレード
市販品
グレード
樹脂ポリエステルポリエステル
パイプ内径×外径φ35×φ42.2φ35×φ42.2
試験長mm10001000
試験荷重kg300150
試験荷重時たわみ量:δmm21.732.3
最大破断荷重kg600184
最大たわみ量mm45.474
パイプ断面係数:Zmm338893889
断面2次モーメント:Imm48.2×1048.2×104
曲げ弾性率:E103kg/mm23.51.17
曲げ剛性:EIkg/mm228×1079.6×107
最大曲げモーメント:Mmaxkg/mm215×1044.6×104
曲げ強度:σmaxkg/mm238.611.8
比強度106/cm21.90.6
比弾性率108/cm21.70.5

パイプ曲げ強度比較表(参考例)

単位フェノールエポキシ
透明性不透明不透明
成形収縮性%0.1~1.00.1~0.8
比重1.69~2.01.6~2.0
引張強度kgf/cm2490~1300350~1400
圧縮強度kgf/cm21800~49001300~2800
曲げ強度kgf/cm21100~4200560~2100
熱変形温度
18.5kgf/cm2
117~316>204
体積抵抗率Ω-cm->1014
絶縁破壊強度kV/mm5.6~1610~16
誘電率10Hz-3.5~5.0
誘電体力率10Hz-0.01
耐アーク性sec-120~180
吸水性24h.%0.03~1.20.04~0.20
燃焼性-自消性
耐酸・耐アルカリ性-影響なし
耐溶剤性-影響なし
単位ポリエステル
透明性半透明・不透明
成形収縮性%0.02~0.2
比重1.50~2.10
引張強度kgf/cm22100~3500
圧縮強度kgf/cm21800~3500
曲げ強度kgf/cm22800~5600
熱変形温度
18.5kgf/cm2
117~316
体積抵抗率Ω-cm>1014
絶縁破壊強度kV/mm14~20
誘電率10Hz4.0~5.5
誘電体力率10Hz0.01~0.03
耐アーク性sec60~120
吸水性24h.%0.05~0.5
燃焼性自消性
耐酸・耐アルカリ性強酸・強アルカリに影響あり
耐溶剤性-

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