研究開発された技術紹介

アウトオブオートクレーブ成形法による低コスト・高品質成形技術と、高精度CFRP切削加工技術を確立することにより、CFRP治具の軽量化・振動減衰性能向上・低コスト化を実現した。

○アウトオブオートクレーブ成形による低コスト、高品質成形の確立
　・CFRP温間成形型ユニット(新・熱プレス成型方法)を開発
　・治具用CFRP板材成形コストを従来の1/3へ削減
○CFRP構造化部材の開発
　・肉厚CFRP板材の高精度切削加工技術を確立(H7穴公差、ピッチ公差±0.02以下)
　・CFRPと金属との複合成型技術と加工精度を確立
○CFRP構造化治具の開発
　・CFRP及びCFRPと金属複合成型部材で構成された「振動減衰特性」を持たせた切削加工用治具の製作技術を確立

3年間の開発成果の1つとしてCFRPの切削加工技術が著しい成果を上げ、加工精度の向上が金属切削のレベルにほぼ到達した。
CFRP製治具については、従来の金属製治具に対して弱点を克服したものとなった。更に様々な方面からご意見を頂けたことから、更なる改善を図る。

ESAFORM（国際材料成形会議）へ論文発表として2件　ESAFORM2023とESAFORM2024へ論文提出　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ESAFORM2023『Two-Step PM Forging for Precise Fabrication of Carbon Fiber Reinforced Engineering Plastic Gears』　ESAFORM2024『Two-Step Forging of Polyimide Powders into Small-/Medium-sized Gears with and without Carbon Fiber Reinforcement』

開発したCFRP製冶具は、金属冶具に比べ軽量で高剛性かつ高い振動減衰性を有し、切削送り速度の向上や段取り替え作業の効率化を可能にする。これにより、少量多品種生産現場での加工機稼働率の向上、高精度な高速切削加工の実現が期待できる。また、レゴブロック化により共通部材の入れ替えで複数製品に対応できるため、エンジン部品製造など多様な製品ラインを持つ輸送機業界で有効性が高い。

トラックメーカーや農機具メーカー向けの治具製作に本技術を活用していくとともに、ロボットや航空機関連メーカーからの引き合いに対応中。

CFRPの軽量性・高剛性・耐腐食性等の特性を活かし、治具の軽量化・振動減衰性・高精度加工を両立。アウトオブオートクレーブ成形による低コスト化も達成。高剛性で扱いやすく、従来の金属治具では困難だった高速切削や振動抑制が可能となった。

今後は新排ガス対応エンジン部品の量産や、多品種・少量生産ラインへの対応に向け、成形技術・加工精度の向上を継続。ロボットや航空機関連など新規分野からの引き合いも来ている。海外メーカー・サプライヤーとの競争環境下で、高付加価値CFRP治具の需要に応えることで事業化を進める見込みである。