研究開発された技術紹介

航空機用繊維強化樹脂曲面部材のヤスリを用いた仕上げ加工では、多大な労力と時間を要しており、切れ味がよく、耐久性と柔軟性を併せ持つ新規な加工ツールが求められている。本研究開発は、板厚0.5MMの金属シートに精密切削・研磨仕上げを可能とする独自考案の微細な目立てを施し、さらに表面にダイヤモンド等の砥粒をCNT複合メッキにより固着させ、耐久性を高めたフレキシブルメタルシートの実用化をもって、川下ニーズに応える

フレキシブルメタルシートの特徴
・はがきサイズから名刺サイズのメタルシート
・押付け力で、仕上げ加工対象の自由曲面に柔軟に弾性変形し密着する、弾性のある板厚0.5mmのメタルシート
・従来のやすりの切削機能と、紙やすりの研磨機能をあわせもつことで、繊維強化樹脂表面を高精度に仕上げられる、これまでにない画期的な目立て刃形状を有する
‐切削能力は既存紙やすりの3倍
‐切削精度は1μm
・目詰まりがなく、耐摩耗性、耐久性に優れているメタルシート
‐耐摩耗性、耐久性は既存紙やすりの15倍
・製造時間は1枚当たり1分

・フレキシブルメタルシート目立て刃形の高度化
‐フレキシブルメタルシート加工専用で、数値制御の目立て加工機を新たに開発した
‐航空機用部材であるアラミド繊維に対し、切削性能及び耐久性が高い目当て刃形状を開発した
・フレキシブルメタルシートへの砥粒の強固な付着を実現する高機能CNT複合メッキ技術の高度化
‐シートへのCNTを複合した無電解Ni-Pメッキにおいて、メッキ液中でCNTが3カ月以上安定して分散状態を維持できる調製法を確立した
‐航空機用部材であるCFRPの研削用シートに、切削性能及び耐久性を向上させるためのダイヤモンド砥粒とCNTを複合した無電解Ni-Pメッキ処理を行う最適条件を確立した
・フレキシブルメタルシートの機械的特性の品質基準の構築
‐目立て刃及びメッキ処理後の断面形状および硬度を評価し、加工品質基準を明確にした
‐シートの柔軟性評価方法を決定し、シートの弾性限界の曲率半径は73mmにあることを確認した
‐シートの性能の品質基準を構築するため、アラミド繊維、CFRに対する耐摩耗性評価方法を決定し確認した結果、紙やすりと比較して、切削量は2～4倍、切削精度は2～3μm、耐久性は15倍以上であった

研削能力が高く、高効率仕上げ加工を可能とする、高耐久性で長寿命なフレキシブルメタルシートにより、航空機製造企業の作業現場において航空機用繊維強化樹脂部材(アラミド繊維、CFRP)の自由曲面表面を仕上げ加工が可能となる

2019年(令和元年)より、暫定工程で製作しテスト販売を開始

航空機用繊維強化樹脂部材の自由曲面表面を仕上げ加工するやすりにおいて、これまでにはない研削能力が高く、高効率仕上げ加工を可能とする、高耐久性で長寿命なフレキシブルメタルシートを具現化し、航空機製造企業の作業効率の向上と、最終製品の品質向上による国際競争力の強化に貢献

フレキシブルメタルシートは、繊維強化樹脂材料用の切削・研削用工具として、航空機部品製造メーカー、自動車部品製造メーカーなどに加え、繊維強化樹脂材料以外のアルミ製品、木工製品、皮製品、3D造形製品メーカーなど、多分野への営業展開ができる。シートは顧客の要求に応じ、専用の治具、電動工具、ロボットなどに取付けられる形状にカットした状態で商品化する。令和2年には残課題を解決し、正規工程にて量産を開始し、5年後の売上目標として5億円見込んでいる。