UDテープを用いたランダムシートの開発
ランダムシートは不連続な炭素繊維の薄いテープが幾層も積層された構造をしています。そのため、あらゆる方向に変形が可能で、物性ばらつきが少なく高い等方性を有します。従来のCFRPでは成し得なかった、複雑形状成形性・高強度を同時に実現し、かつ量産が可能な中間基材シートの開発を産学連携で進めています。
マトリックス樹脂に熱可塑性樹脂（熱可塑エポキシ樹脂）を用いたランダムシートの研究をサンコロナ小田(株)と実施してきました。Fig. 1に示すようにダブルベルトプレス装置を用いることで、他に類のない長尺ランダムシートの連続成形技術を開発しました。また、Fig. 2に示すように加熱ヒーター、材料搬送ロボット、プレス成形機を用いて、ランダムシートから複雑な形状の部品をハイサイクルで成形する研究をしています。さらにFig. 3に示す炭素繊維小片テープ積層装置を用いて、プログラムした繊維配向と積層数分布でランダムシートを作製する技術によって、その構造特性を明確化する研究に取り組んでいます。
一方、マトリックス樹脂に熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を用いたランダムシートの研究をテックワン(株)と実施してきました。Fig. 4に示すように、HP-RTM成形装置を用いてドライの炭素繊維チョップドテーププリフォームに速硬化性のエポキシ樹脂を注入含浸・硬化させることで、複雑形状の部品をハイサイクルで成形する技術を開発しています。
