炭素やガラス繊維などを組み合わせた自動車用ドアモジュールを開発――軽量性、強度、デザイン性の兼備を実現 帝人

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帝人は2019年3月6日、コンポジット製の座席ドアモジュールを開発したと発表した。自動車の軽量化、強度やデザイン自由度の向上、および製造工程の短縮化などに貢献できるという。

EV化の加速により、樹脂などの軽量/高強度素材を用いたモジュール化が進み、すでに後部荷室の扉やボンネット、ルーフなどに実用化されている。こうした中、座席ドアは、強負荷である上、電源供給や信号通信に必要なハーネスを内蔵していることなどから、優れた衝撃吸収特性や疲労特性が求められる。しかし、スチールの代替素材として用いられるアルミは、複雑な形状への加工が容易ではなく、デザインの自由度に制約があった。

そこで、帝人は今回、熱硬化性樹脂を炭素繊維やガラス繊維に含浸させたCF-SMC(炭素繊維シート状成形材料)やGH-SMC、一方向性のGFRP(ガラス繊維強化樹脂)を組み合わせたドアモジュールを開発。要求される強度を保ちながら、スチールのドア部品に比べて約35%の軽量化に成功した。また、アルミ使用のドア部品と同等の製造コストで、デザイン性の向上にも成功。アルミでは難しかった、角部分に半径3mmの丸みを持たせた深さ70mmの型押し加工による深絞り成形を実施した。さらに、耐熱性が求められる電着塗装(E-Coat)工程にも対応。従来の金属部品の塗装工程ラインを活用できるため、生産性の向上にも寄与する。

帝人は今後、最適な設計と改良を行うことにより、2025年までの実用化を目指すという。また、2030年近傍には、マルチマテリアルでの部品供給メーカーとして、自動車向け複合材料製品事業で売上20億米ドル規模を目指すとしている。

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