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プロジェクトの基本情報

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2018年8月28日更新

成形型の寿命を2倍以上に!
CNT、CNFを活用した複合材料製成形型

株式会社 前田技研

プロジェクト名 CNT/CNFを活用した複合材料製成形型の開発
対象となる川下分野 自動車、航空機
川下企業におけるニーズの対応 高耐久性(耐熱性、耐食性、耐摩耗性の向上など)
上記ニーズに対する具体的な数値 従来の2倍の長寿命化を目指す。
事業実施年度 平成21年度~平成23年度
事業化状況 補完研究中(完成に向けて現在研究中)
対象としている素材 CFRP

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
航空機構造材料である樹脂系複合材料の成形に使用される複合材料製成形型は、軽量で熱寸法安定性に優れるが、クラック発生による短寿命が課題である。今後さらなる使用の拡大が見込まれる複合材料のコスト低減のために型寿命を延ばす必要がある。そこで複合材料製成形型素材製造時、成形型製作時にCNT(カーボンナノチューブ)、CNF(カーボンナノファイバー)を添加し、成形型の長寿命化を図る。
研究開発のポイント
複合材料製成形型素材(プリプレグ材料)製造時、成形型製作時に新素材であるCNT(カーボンナノチューブ)、CNF(カーボンナノファイバー)を開発して添加し、成形型の長寿命化を図る。
研究開発の具体的な成果
・SiC-CNT添加プリプレグ材料、電界紡糸CNF不織布を開発
・複合材料部材を製造する上で重要な位置付けにある複合材料製成形型の2倍以上の長寿命化を実現
・複合材料のクラック抑制効果を定量化
利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
・複合材料製成形型
・自動車用クラッシュボックス(CNF)
・CNF及びナノファイバーの応用製品
 燃料電池、フィルター、人工皮膚、有機EL等

事業化への取り組み

事業化状況、規模 弊社にて製造販売を展開しているエアフィルターのエレメントは不織布である。この高性能バージョンとしてナノファイバー素材を試作中である。
事業化による効果 低圧の圧縮空気のフィルターには圧損が小さく捕捉性能の優れたものが存在しない。ナノファイバーはこの分野で成立する可能性がある。
知財・広報活動 ・各種展示会への出展を行い、広報活動を実施
今後の見通し 複合材料製成形型については、長寿命化の効果を確認できたものの、製造コスト面で問題が生じており、現在補完研究にて検討中である。事業実施の過程で新素材として開発したCNFについて別途事業化を図っている。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
上述のとおり複合材料製成形型については、長寿命化の効果を確認できたものの、製造コスト面で問題が生じた。補完研究にて検討を続けるとともに、CNT、CNFといった素材の事業化を図っている。
川下産業からの引き合い状況
(件数等、内容)
CNF製造の見学は2、3社あり、また1社についてはナノファイバー作製の依頼あり。

研究開発の体制

事業管理機関 一般財団法人 ファインセラミックスセンター
法認定事業者 株式会社 前田技研
研究実施機関 株式会社 前田技研
株式会社 フジワラ
玉川工業 株式会社
三菱レイヨン 株式会社
株式会社 豊田自動織機
国立大学法人 名古屋大学
一般財団法人 ファインセラミックスセンター

PRコメント

カーボンファイバーを積層した、CFRP(炭素繊維強化プラステック)は、軽くて、非常に強い強度をもつものの、衝撃が加わると、積層したカーボンファイバーが剥離し、強度が大幅に低下してしまう問題がある。アクリルナノファイバー不織布を作成し、炭化焼成することで、カーボンナノファイバー不織布を作成する。これを、カーボンファイバー積層物に挟むことで、その比表面積の大きさを利用して、カーボンファイバー層の接着性、密着性を上げ、耐衝撃性を上げる。
もともと目の細かいナノファイバー不織布をさらに炭化焼成することにより収縮するため、非常に目の細かいシートとなる。これをカーボンファイバーの層間に挟むことで得られる積層物は非常にバスバリア性の高いものとなることから、カーボンファイバーを成型する時に使用する真空成型材への応用が期待される。

企業情報

社名 株式会社 前田技研
(法人番号:3180301001940)
所在地 〒444-3595 愛知県岡崎市池金町字金山76番地4
電話番号 0564-48-3584
社員数 27名 (男性  26名、女性  1名)
資本金 2,500万円
業種 生産用機械器具製造業
事業内容 鋳造金型、各種治具加工、試作加工、等
URL http://www.maedauni.co.jp
保有する生産設備と
スペック
CADCAM、5軸加工機、三次元測定機、NCフライス加工機、ワイヤー放電加工機、ウォータージェット加工機等
生産拠点エリア 国内 所在地:愛知県岡崎市池金町字金山76番地4
海外生産対応 不可
主要な取引先 トヨタ自動車 株式会社、ヤマハ発動機 株式会社、株式会社 豊田自動織機
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
製造部

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