2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of incremental forming method for CFRTP
| Project/Area Number |
15K17948
|
|---|
| Research Institution | Sophia University |
|---|
Principal Investigator |
田中 秀岳 上智大学, 理工学部, 准教授 (10422651)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 熱可塑性CFRP / 逐次成形 / 局所加熱 / 赤外線加熱 / ３Dプリンティング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
3Dプリンティングには数多くの利点が存在するが，その造形原理に起因する欠点も存在する．樹脂の造形の場合，付加造形法による造形品は層間の強度が低いことや専用樹脂の低靭性から，通常の射出成型品と同等の強度を実現することは難しい．現在生産されている樹脂製品には，電子機器の筐体やカバー類等の薄板シェル形状部品が多く含まれる．しかし，薄板シェル形状の場合にはサポート材の配置等の問題もあり現在はRMによる樹脂製品生産は用途が大きく限られている．
本研究では，このような3Dプリンティングの弱点を補う方法として，遂次成形による樹脂薄板成形を提案した．逐次成形法は薄板のシェル形状の多品種少量生産に特化した成形方法であり，金属板のRP，RMの方法として実用化されている．熱可塑性樹脂薄板を加熱し軟化させ目標の深さまで各加工点で逐次的に押下し，最終的に目標形状を得る．
熱可塑性樹脂を加熱により軟化させた場合，軟化から融け落ちまでは非常に小さな温度幅しか持たず温度管理が非常に難しい．本研究では成形材料として，軟化後も繊維強化により自重を支えることができ良成形性を持つ短繊維の熱可塑性CFRPを用いた
本研究では，予備実験により成形に適した温度域と加工中の材料劣化についての知見を得た．また，全体加熱を用いての成形実験により試料全体を加工に適した温度に保つことは難しいという知見を得た．そのため，加工部のみを局所的に加熱し，フィードバック制御により目標温度に保ちながら成形を行うシステムを製作し，成形実験を行った．その結果，局所加熱の適用により過熱による破れや垂れ下がりの抑制が可能であるという知見を得た．
|
