2014年02月18日09:15
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三菱電機開發出了碳纖維增強樹脂(CFRP)復合材料制造技術。其能以低成本制造輕量的阻燃性CFRP復合材料,並在2014年2月13日舉行的三菱電機研發成果發布會上公開了樣品等。今后,三菱電機將把這種材料用於風機扇葉及電梯護板等工業設備部件。
VaRTM技術概要。
三菱電機採用的是稱為真空輔助樹脂轉移成型(VaRTM)法的工藝:將置於模具上的碳纖維用薄膜材料密封起來,邊向模具和薄膜材料之間注入樹脂邊減壓,使其在大氣壓下成型。樹脂採用了通用的阻燃性乙烯酯。雖然VaRTM法早已是廣為人知,但樹脂的流動及纖維配向控制,以及在碳纖維中夾入隔熱材料等其他材料等的“生產技術的提高,才使得其能適用於消費類產品”。該公司已將CFRP應用於人造衛星,但人造衛星用CFRP需要用熱壓罐對預浸料進行加熱加壓等,存在預浸料及熱壓罐設備導致成本上升的難題。VaRTM法對模具沒有強度要求,因而比較簡單,而且不需要熱壓罐等大型設備,因此可降低制造成本。雖未公開具體數字,但稱當取代原來的金屬部材時,成本控制目標在2∼3倍左右。由於設備投資成本低,因此比較適合產量為數百∼數千的中少量規模的部材。
鐵路用空調機葉片。重量為5.1kg。比原來重9.6kg的金屬葉片輕了近5成。
電梯護板部材。
工業用換氣扇葉片(右)。可比原產品(左)輕近兩成。
工業用換氣扇葉片的截面。這是一種用CFRP夾入輕量樹脂的復合材料。
三菱電機計劃2014年度將該技術應用於超高速電梯轎廂護板、鐵路用空調機護板及換氣扇葉片等。該公司稱,與以前的金屬部材相比,電梯轎廂護板的重量可減輕5成以上,空調機護板可減輕4成左右。並且,就換氣扇葉片而言,不僅能對打薄頂端等鈑金加工中比較困難的截面厚度進行控制,還可降低葉片工作時的噪聲。(作者:吉田 勝,日經技術在線!供稿)