CFRP・カーボンの試作コストについて Vol.3設備費・リードタイム

Contents

イントロ
概要
設備費
リードタイム
サマリー

イントロ

前回Vol.2では、材料費や人件費について解説しました。CFRP試作でのものづくりの材料コストや作業者（人）の関与について具体的にイメージを持っていただけたでしょうか。

概要

Vol.3では製造に関わる設備費とリードタイムについて解説します。

設備費

ここでは、CFRP・カーボン試作における設備について解説します。成形型を加工するためには高精度なマシニングセンタが必要です。CFRPは油との相性が悪いため、CFRP製品の加工はもちろんのこと、成形型の加工にも切削油は使用できません。乾式での稼働が必要になります。プリプレグ材は前述のとおり、使用期限がある生ものなので管理された冷凍庫が必要です。一般的にはプリプレグ材はマイナス18℃以下での保管がメーカーより要請されます。プリプレグの積層を行う部屋も、異物混入防止や材料品質維持の観点から温湿度管理されたクリーンルームが必要となります。（※クリーン度は分野や顧客要求によって様々です。）成形に使用するオートクレーブ装置や成形中に管内圧力を調整するためのコンプレッサーも必要です。最終検査で使用する検査装置は、非破壊検査装置の様な機器を用いて層間に異物や空隙が発生していないかなど外観では判別できない検査を必要とします。

リードタイム

試作における製作期間についてです。お客様からのインプット情報や製品の難易度などよって大きく異なりますが、図面があり平板形状で積層設計を要する製品の場合には、1-2week程度で製作が可能です。複雑な構造部品では、初期構造検討で2-3month/製作に6month程度要する製品もあります。レースの世界では、週末に相談を頂き週明け朝に納品を行うという超短納期もあります。レースの開催日などは変更できないので何とか間に合わせる！という分野です。こういう柔軟な対応ができるのは人（職人）の作業あってこそなのです。

サマリー

今回のVol.3では、CFRP・カーボン試作の設備費・リードタイムをベースにお話しました。CFRP製品を生み出すために多くの専用設備や環境が必要となることがご理解頂けたと思います。リードタイムは、製作する仕様や要求により異なるため一例として紹介しています。ここまで “充実した設備・環境”と“職人（人）”をベースにCFRP試作のものづくりが行われていくことについて、を解説してきました。次回、最終回のVol.4は対応可能な企業についてついて解説予定です。

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。

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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

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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