平 成 １ ９ 年 度 熱可塑性樹脂複合材料の機械工業 ... - 素形材センター

3.1.2 成形技術
基本的には、熱可塑性樹脂複合材料は、熱硬化性樹脂複合材料と同様の方法でプリプレ
グやセミプレグの積層により成形される。一定断面部材やチューブの場合は、プルトルー
ジョン(pultrusion)や短繊維によるインジェクションモールディング(injection moulding)
なども用いられる。
さらに、熱可塑性樹脂複合材料は、熱間プレス成形(press-forming)や熱間折り曲げ成
形(thermo-folding)のような単純なプロセスで成形できるので自動化しやすい。また、繰
り返し加熱することができるので、再成形が可能である。さらに、熱可塑性樹脂複合材料
同士の融着が可能であり、組立のためのボルト、穴あけ等の加工を省略することによるコ
ストダウンの可能性がある。
図 3.1.2-1 に実機に適用されている熱可塑性樹脂複合材料の主な成形過程を示す 1) 。以下
に、それぞれの特徴について述べる。
図 3.1.2-1 熱可塑性樹脂複合材料の成形過程 1)
(1)熱間プレス成形(press-forming)
熱間プレス成形の成形過程を図 3.1.2-2 に示す。所定の形状に切り出した RTL をヒータ
で加熱し、粘度が下がったところでヒーターから取り出し、金型でプレスして成形する。
図 3.1.2-3 のように、RTL の端を引っ張るブランクホルダーを用いて、繊維のしわを防ぐ等、
種々の RTL の保持方法が開発されている 2) 。プレス後、圧力を加えながら冷却し、再硬化
させる。硬化後、金型から取り出し、必要に応じてトリム、あるいは機械加工する。
製品の形状によっては、プレス前に薄板で裁断して、トリム加工を省略する net-shape
forming も可能である。薄板なので片側から加熱するだけでよく、取扱い性が良い。
熱間プレス成形は多くの部品に幅広く適用されている。例えば、Gulfstream 450/550 の尾
翼のリブや Airbus A340 のキールビームのリブなど、適用例が増えつつある 3) 4) 。
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