中部電力など、薄板CFRP急速加熱装置「CF-1」を開発――プレス成形時の加熱時間を5分の1に短縮

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CF-1のユニット外観(左)と加熱時の外観(右)

中部電力は2018年7月3日、メトロ電気工業、佐藤鉄工所と共同で、薄板CFRPのプレス成形に必要な加熱時間を従来の5分の1に短縮する薄板CFRP急速加熱装置「CF-1」を開発し、佐藤鉄工所が受注を開始したと発表した。

鉄と比較して重量が4分の1、強度2.5倍のCFRP(炭素繊維強化プラスチック)は、自動車をはじめとする産業分野での使用拡大が期待されている。厚さ1~2mm程度の薄型CFRPをプレス成形する際には、CFRPの板を加熱して柔らかくする必要がある。しかし、現在主流の赤外線式加熱装置では約60秒の加熱が必要で、同様のアルミ部品の標準的な製造時間である30秒には及ばなかった。

中部電力は、CFRPが最も効率よく熱を吸収する赤外線波長を特定するなどして、赤外線による薄板CFRPの急速加熱に最適な加熱条件を発見。メトロ電気工業が新たに開発した高出力赤外線カーボンヒータを用いることで、厚さ1.5mmの場合で加熱時間を12秒に短縮することに成功した。これにより、薄型CFRP製品の生産性を大幅に向上できる。

また、起動後約1秒でヒータが所定の出力に達するため、待機時間が不要。必要な時に必要な量だけ生産できるので、作業効率向上が期待できる。

さらに、佐藤鉄工所が開発した加熱制御システムによって、内部まで均一に加熱することに成功。内部の加熱が不十分な場合に生じ、強度低下を招く空隙の発生を抑え、高品質な加熱成形が可能だという。

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