ガラス繊維とポリプロピレン繊維のコミングルドヤーン平織りクロスの円筒深絞り成形

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650120
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 藤原 順介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60116093)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花崎 伸作 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029097)
• Keywords: 成形加工 / 複合材料 / コミングルドヤーン / 深絞り / ガラス繊維 / ポリプロピレン / 成形性

Research Abstract

繊維強化熱可塑性プラスチックは耐衝撃性に優れ,リサイクルが容易であるため,幅広い分野で,使用が増大しているが,成形コストが高く,コスト低減への要求が高まっている.そこで低コストで実用的な成形方法の確立が必要不可欠である.最近開発されたコミングルドヤーンクロスという成形材料は、一本の繊維束の中にガラス繊維とポリプロピレン繊維を混合して紡糸したヤーンをクロスに織ったものである.ガラス繊維に対する樹脂の含浸がよく,成形加工の効率化が期待できる.そこで本研究ではコミングルドヤーンクロスを用いて,ポンチ径40mmにおける円筒深絞りを行い,各成形条件が成形性に及ぼす影響を,成形品の表面状態の観察によって比較した.得られた主な結果を以下に示す.
1.コミングルドヤーンクロスのブランクでは,金型温度が90℃のとき,ブランク温度,しわ押さえ力を変えても成形性にほとんど影響は見られなかった.また,金型温度が75℃以下のとき,ブランク温度が低いほど,樹脂が硬化するまでの時間が早くなるために,繊維破断が見られ,成形品の状態が悪化した.
2.成形品側壁部の軸方向引張強さは,繊維が回転により軸方向に向かって配向するため高くなり,元のブランクの引張強さより大きくなった.
3.金型温度90℃における成形品の破断は,成形品の0°方向において,側壁部ダイ肩付近で生じた.これは,絞り深さが深くなると,0°方向フランジ部において繊維が流入できずに残るために,側壁部での0°方向引張強度が45°方向引張強度より低下し,破断が起こる.