2018 Fiscal Year Annual Research Report
Forming of CFRTP sheet by using non-contact heating devices
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16K06019
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
安原 鋭幸 日本工業大学, 先進工学部, 教授 (70282829)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 熱可塑性プラスチック / 炭素繊維 / 逐次成形 / 弾性回復 / 形状予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は主に立体成形を行った際の除荷後の変形量の予測を行った。そのために成形品全体の弾性回復量をCFRTPの面内せん断試験結果から求めることを試みた。
まずCFRTPシートからハット型の成形品を作製した。内径55mmの丸型コイルの高周波誘導加熱（IH）により炭素繊維自体が熱源となりCFRTPシートをを内側から加熱した．被加工材はコイル内に設置するため，直径54mmの円形とした．板抑え機構と工具は，IHに影響されないように木材，セラミックスとし、バネによる板抑え荷重はおよそ100Nとした．下死点までストロークさせた状態のまま被加工材を冷却して硬化させた場合を弾性回復前の状態とし，下死点までストロークさせた後に除荷して加熱を続けた場合を弾性回復後の状態とした．高さ10mmのハット型の回復量はおよそ10%であった。せん断試験による回復量の測定装置はステッピングモータ，スライダ，ヒータ、ロードセルから構成され，30×10mmの試験片の両端10mmをクランプに固定し，中央の10×10mmを加熱し変形させる．試験片にせん断力を加え5mmストロークさせた後，クランプの固定を解放して弾性回復を促す．この際、せん断ひずみ速度の影響も考慮するため、ひずみ速度を3通りに変化させた。
成形温度200℃，保持時間0s，ひずみ速度0.05，0.1，0.2mm/sとして弾性回復量を測定した結果，回復量はひずみ速度が遅いほど少なくなる傾向がみえた．成形温度200℃，ひずみ速度0.2mm/s，保持時間0，30，60sとして弾性回復量を測定した結果，保持時間が長いほど少なくなる傾向がみえた．いずれも非晶性樹脂の弾性回復に起因するものと思われる．ハット型成形品各部の変形量を算出し、せん断試験から得られた回復量の予測値と成形品の回復量を比較したところひずみ速度との一致は見られたが、保持時間とは乖離が見られた。
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Research Products
(2 results)
