幅広い分野で活躍するCFRP
CFRP市場の拡大
CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の最大の特徴は、『軽くて・強い・腐食しない』ことです。それらの特徴を生かして、幅広い分野で先端素材CFRPは活躍しています。今後も市場は急速な拡大が予想されており、様々な場面で体感することができてくることが期待されています。一方で、生産性や製造コストなど課題もあります。
自動車へのCFRP採用
SDGsをはじめとする環境問題や意識の高まりに伴って、自動車業界においても低燃費化やクリーン化は大きな課題となっています。電気自動車の普及に合わせて、重い燃料電池の搭載が必要となりCFRPによる車体軽量化の期待も高まってきています。CFRP化が想定される自動車部品として下記の様な部品が挙げられます。
ボンネット
ルーフ
トランク
ドア
バンパー
フェンダー
ドアミラー
ホイール
シャーシ
フレーム
燃費向上への貢献
CFRPの軽量化によって燃費向上へ大きく貢献します
自動車分野においては、スーパーカーなどの高級車で多くのCFRP部品が採用されています。一般車への適用は生産性やコストの課題などから、まだまだ限定的ですがオプションパーツでの採用が増えてきている、といった状況です。しかし軽量化による燃費向上によって、二酸化炭素排出量も削減ができるため開発は加速しています。航空機産業では、Boeing787の機体重量約50％にカーボン・CFRPが採用され燃費向上による航続距離や巡航速度の向上などCFRP軽量化による効果がでています。今後は、CFRPの低コスト化も進み一般車への普及や、eVTOLや空飛ぶクルマなどの新モビリティへの採用も急速に進んでいくことが期待されます。
CFRPが貢献する領域
バイク・・・外装部品、構造部品、ヘルメット
自動車・・・外装部品（ボンネット・ルーフ・トランク・ドア・フェンダー・バンパー）、インパネ部品、構造部品（シャーシ・フレーム・ホイール）、水素タンク
航空機・・・外装構造品、内装部品
宇宙・・・ロケット、人工衛星
防衛・・・構造部品
医療・・・X線CTベッド
福祉・・・装具、車いす、松葉杖
芸術・・・アート作品
スポーツ・・・ゴルフシャフト、釣り竿、テニスラケット、自転車、野球バット
建築・・・コンクリート補強、耐震補強
風力発電・・・大型ブレード
ロボット・・・搬送用ロボットアーム
CFRPの特徴
低比重
CFRPの比重は1.5-1.7g/㎤
異方性材料
繊維の方向に強度が依存する異方性材料のため、繊維の種類や量・方向によって性能を変えることができる
高強度/高弾性
使用する繊維によって引張強度は3000-7000MPa、引張弾性率は50-900GPaと幅広く、使用する用途に応じて設計の自由度が高いことも大きな特徴
その他
寸法安定性、腐食しない、振動減衰性、疲労特性、X線透過特性、高熱伝導性など
UCHIDAの特徴
当社では、CFRPをはじめとする複合材において、設計・解析からCFRP製造、二次加工・アッセンブリ、塗装、品質保証、試験まで55年の実績・ノウハウを活かしOne-stopで対応可能です。
幅広いCFRP成形に対応
オートクレーブ、プレス、RTM、HP-RTM、Va-RTM、ハンドレイアップ、3Dプリンター
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UCHIDAについて - 創業55年
当社では、FRP・GFRP・CFRPを用いたCFRP成形加工メーカーとして多くの技術ノウハウを活用し、設計・解析から製造、二次加工・アッセンブリ、塗装、品質保証、試験までワンストップに対応しています。
UCHIDAの設備
UCHIDAではお客様の高度な課題にも対応できるように最先端の設備を導入しております。
DMG森精機 - VS1000/40/2050
X軸：2,050mm（ストローク） ／ Y軸：1,000mm ／ Z軸：600mm ／ テーブル作業面：2,250×1,000mm
芦田製作所 - AUTO CLAVE 2号機
サイズ：Ø1,150×1,000mm ／ 使用温度：常温〜400℃ ／ 設計圧力：2.0Mpa（最高使用圧力） ／ 真空方式：バック吸引方式 ／ 真空口数：5個
芦田製作所 - AUTO CLAVE 3号機
サイズ：Ø3,000×6,000mm ／ 使用温度：常温〜200℃ ／ 分布精度：±2.5℃以内 ／ 昇温速度：4.0℃/分（空炉） ／ 冷却速度：4.0℃/分（空炉） ／ 設計圧力：0.99Mpa（最高使用圧力） ／ 常用圧力：0.7Mpa以内（メーカーから指定がなければ0.3Mpa位） ／ 圧力精度：±0.02Mpa（０〜0.99Mpa/cm²の圧力設定に対して） ／ 昇圧精度：0〜0.03Mpa/min ／ 圧力源：圧縮空気（常用時） ／ 真空方式：バック吸引方式 ／ 真空口数：10個
オーブン
サイズ：W1,000×H1,000×D1,000mm ／ 温度範囲：環境温度+20〜300℃ ／ 昇温能力：環境温度（20〜40℃）〜300℃まで/45分以内 ／ 真空方式：バック吸引方式 ／ 真空口数：10個
エスペック - 恒温恒湿槽
インストロン - 万能試験機5958
オーブン
サイズ：W7,000×H3,000×D2,000mm ／ 温度範囲：環境温度+20〜300℃（MAX） ／ 昇温能力：環境温度（20〜40℃）〜300℃まで/60分以内 ／ 真空方式：バック吸引方式 ／ 真空口数：10個
NEO
X軸：4,000mm（ストローク） ／ Y軸：2,000mm ／ Z軸：1,200mm ／ C軸：0度〜±270度 ／ B軸：0度〜±110度 ／ テーブル作業面：4,000×2,000mm
【開発】
3Dプリンター | Markforged
塗装ブース
各種塗装・クリア仕上げ等は、専用の塗装ブースで行っています。
接着・仕上げ・コーティングルーム
型や成形物の表面処理・トリミング・穴明け・接着等の仕上げ工程は専用ブースで行っています。
東芝 - マトリックスアイEX （超音波探傷器）
Matrix-Arrey：32
AMETEK CREAFORM MetraSCAN750 Elite（3Dスキャン）
• 検査室 オリンパス - 倒立顕微鏡
オーブン
サイズ：W450×H450×D450mm ／ 温度範囲：環境温度+50〜650℃ ／ 昇温能力：環境温度+50〜650℃/120分以内
カッティングプロッター
テーブル作業面：W1,500×L3,500mm
島精機製作所 - カッティングプロッター
KUKA - ロボット
Krauss Maffei - エポキシ樹脂注入機
Resin 60ℓ ／ Hardener 25ℓ
Krauss Maffei - 630t プレス機
W1,200×L1,500×H1,700mm ／ Power Unit：Vacuum valve×2 ／ Air valve×5 ／ Hydraulic valve×5
DMG森精機 - NV5000B/40
X軸：1,020mm（ストローク） ／ Y軸：510mm ／ Z軸：510mm ／ テーブル作業面：1,320×600mm
大型クリーンルーム
JIS B 9920 清浄度クラスの上限濃度（個/立方メートル） ／ クラス5：100,000m³ ／ 室容量：256m²（16,000×16,000mm） 760m²（16,000×16,000×3,000mm） ／ 室内温湿度条件：温度 23℃±3℃ 湿度 65%以下 ／ 外気条件：夏期 温度35℃ 湿度 70%以下 ／ 冬期 温度-5℃ 湿度 40%以下
CAD / CAM
CATIA V5：2台 ／ THINK DESIGN：1台 ／ MASTER CAM：4台 ／ その他 3D/CAD：3台 ／ その他 2D/CAD：5台
Markforged - 3Dプリンター
