小型ロボットタイプのCFRP曲面積層機を開発――複雑形状の部品を自動で積層 NEDOと津田駒工業

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新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と津田駒工業は2020年2月25日、小型ロボットタイプのCFRP(炭素繊維複合材料)曲面積層機(ロボットAFP)を開発したと発表した。発表によると、曲面など複雑な形状のCFRP部品を自動で積層できるロボットは国内初だという。

昨今航空機には省エネルギー化が求められており、軽量で高強度なCFRPの適用が期待されている。しかし、曲面などの複雑形状のCFPR部品の積層において人の手作業が不可欠となっており、大量生産における課題となっていた。

ロボットAFPは、樹脂を炭素繊維に染み込ませた熱硬化プリプレグをおよそ0.25インチの幅にカットした材料(スリットトウ)を用いる。計16本のスリットトウを個別に制御して高速で積層することで、複合材部品を効率的に生産することが可能となった。

さらにアームロボットに津田駒工業の小型積層ヘッドを搭載することで、航空機の胴体、翼などの構造部品(チャンネル部品)など、従来は適用が困難だった曲面のある複雑形状にも対応可能となった。自動積層による製造工程の低コスト化が見込め、輸送機器分野でのCFRPの利用拡大が期待される。

開発したロボットAFPの積層ヘッド

今回開発したロボットAFPの初号機は、津田駒工業が川崎重工業へ納入する計画となっている。主に航空機の機体/部品メーカーや研究開発機関を対象に展開を進め、将来的には自動車産業などへの展開も図る。

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