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

図 3.1.2-7 超音波融着の構成 13) 図 3.1.2-8 超音波融着機の外観 6)
(4)コ・コンソリデーション(co-consolidation)
熱可塑性樹脂複合材料は高温で圧着することにより、コンソリデーション中に部品同士
を接着することができる。図 3.1.2-1 のように、プリプレグやセミプレグを裁断後、積層あ
るいはプリフォームして、オートクレーブ中でコンソリデーションするのと同時に、他の
部品を接着して複雑な形状の部品を製造することが可能である。後工程での接合の必要が
ないのでコスト削減が可能であり、また、リベット等を使用しないので、重量低減効果も
大きい。
Airbus A340 や A380 の主翼リーディングエッジなどに適用されている。
(5)その他
図3.1.2-1 に示した成形法のほかに、ストリンガーなどの一定断面の部材やチューブには、
プルトルージョン(pultrusion)が適用されている。材料は、粉末樹脂、液体樹脂を混合し
た繊維、あるいはプリプレグが用いられる。概要を図 3.1.2-9 に示す。シンプルで連続成形
でき、品質がよく、低コストである。
一方、一般的に熱硬化性樹脂に比べ、熱可塑性樹脂は粘度が高く、繊維間に樹脂が含浸
されるのに時間がかかるため、高速成形は難しい。また、コストを抑えるためには大量に
作る必要がある、ロッド、ビーム、楕円形状など単純な形状に限られる、繊維方向が限ら
れる、温度と圧力の最適化が必要などの課題もある。
また、加熱前は低粘度であり、加熱すると反応して熱可塑性樹脂になり固まるというリ
アクションタイプの樹脂が開発されている。従来の熱可塑性樹脂よりも取扱い性が改善さ
れており、プルトルージョンだけでなく RTM などへの適用も期待されている 14) 。
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