Development of additive manufacturing method for CFRP using resin impregnation method by electrodeposition and imparting impact resistance and heat absorption properties

• Project/Area Number: 24K00763
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 片桐 一彰 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (70521277)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸谷 剛 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00301937) ; 奥村 俊彦 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (10359408) ; 岸本 直子 関西学院大学, 工学部, 教授 (60450714) ; 磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70740075) ; 本田 真也 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (90548190)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
• Keywords: CFRP / 電着 / ３Dプリンタ / セルロースナノファイバー / 衝撃

Outline of Research at the Start

現在，CFRPの積層造形法は，樹脂を溶融し，炭素繊維間に含浸させつつ，積層造形する方式に限られ，多くのボイドが入るため，CFRP本来の高い強度をもった造形体を作製することができない．そこで，本研究では，まず，(A) 積層造形する方式を開発する．次に，(B) 強度に優れるセルロースナノファイバーを分散，衝撃強度の高いCFRPを創製する．更に，(C) 発熱量の大きい電子機器の筐体などへの適用に向け，(B)と同様，高分子吸熱材を用いて，軽量かつ熱容量の大きい吸熱性CFRPを創製する．