最も人気のある複合製造方法

2024年までに、複合材料の世界市場規模は約1308.3億ドルになります。米国の主要な補強材はガラス繊維です。 2017年には、21億ドルの成長価値を記録しました。

頑丈で耐久性があり、軽量な素材に対する需要が高まっています。多くの業界は、特定の設計の補強材を見つけるために複合材に目を向けています。

彼らは、繊維強化ポリマーが直面する課題を解決したいと考えています。これらの補強材は複合加工の製品です。

業界にはさまざまな複合材料の製造方法があります。決定は、複合材料の材料、設計、および用途によって異なります。

最も一般的な方法のいくつかを次に示します。

1。ハンドレイアップ

ハンドレイアップは、熱硬化性複合材料で使用される最も基本的な製造方法です。このプロセスでは、プリプレグプライを手作業でツールに配置して、ラミネートスタックを作成します。

レイアップが完了したら、プライの層に樹脂を塗布する必要があります。ウェットレイアップと呼ばれるハンドレイアップのさまざまなバリエーションでは、各プライを樹脂でコーティングしてから、それらを重ね合わせる必要があります。

2。オープンモールディング

接触成形またはオープン成形は、ガラス繊維複合材料の作成に使用される低コストのプロセスです。金型は、製造を開始する前に、最初に離型剤とゲルで処理されます。

スプレーアッププロセスまたはハンドレイアッププロセスのいずれかを使用して、成形材料を金型の上に配置します。スプレーアッププロセスでは、樹脂とチョップドストランドを同時に成形面にスプレーする必要があります。

次に、ローラーを使用して手でラミネートを圧縮し、この時点でコア材料を追加します。最後のスプレーアップ層は、ラミネートの間にコア材料を配置するのに役立ちます。その後、成形品を硬化させることができます。

労働力を減らすために、スプレーレイアップと一緒にハンドレイアッププロセスを使用できる場合があります。

3。レジン注入方法

複合材料の需要が高いため、より速い生産速度の必要性が高まっています。多くの人がレイアッププロセスを、製造の自動化を促進する代替方法に置き換えています。

これらの製造方法には次のものが含まれます：

樹脂トランスファー成形

ここでは、型に乾式補強材を入れ、後で樹脂と触媒の混合物を低圧でポンプで送る必要があります。

使用する樹脂は低粘度であるため、硬化する前にプリフォームに浸透することができます。このプロセスでは、オートクレーブを必要とせずに高品質の部品が製造されます。

反応射出成形

樹脂トランスファー成形とは大きな違いがあります。樹脂と触媒を混合物として注入する代わりに、2つの別々のストリームに挿入します。

混合中に発生する化学反応は、ディスペンシングヘッドではなく金型内で発生します。

真空アシスト樹脂トランスファー成形（VARTM）

VARTMは、熱や圧力を使用する必要がないため、他の樹脂トランスファー成形プロセスとは一線を画しています。 VARTMは、圧力を使用して樹脂をポンピングするのではなく、真空を使用して樹脂をプリフォームに引き込みます。

したがって、VARTMは低コストのツールを使用しており、かなりの量の安価で複雑な部品を簡単に製造できます。

フィラメントワインディング

フィラメントワインディング製造法の大きな利点は、その材料費が安いことです。プロセスは継続的であり、高度に自動化できます。

最も重要な用途は、ゴルフクラブのシャフトの製造です。

円筒形の部品、釣り竿、圧力容器などの他のアイテムは、ビジネスの残りの部分を占めます。

引抜成形

引抜成形法は、単純で連続的なプロセスです。ここでは、最初に強化繊維を樹脂の熱浴に通します。次に、いくつかの成形ガイドを通過するときに特定の形状に設計されます。

その後、加熱されたダイを通過してから、最終的な形状に同化して硬化します。引抜成形で作られた製品は滑らかで、後処理は必要ありません。

この方法は、ガラス繊維やポリエステル樹脂の製造に何十年も使用されてきました。

チューブローリング

チューブ圧延は、ロッドやチューブの製造に使用できる製造方法です。その主な製品は、直径の小さいテーパーまたは円筒形のチューブです。

このプロセスでは、最初に材料を繊維構造に役立つパターンに事前にカットする必要があります。次に、マンドレルがそれらの上を転がり、材料を圧縮して減量する表面に配置されます。

チューブの曲げ強度を与えることができるように、一定の間隔でパターンピースを再配置する必要があります。

圧縮成形

この方法は、大量の熱硬化性樹脂の処理に役立ちます。 10,000を超える部品を製造する必要がある場合に使用するのが最適なオプションです。

複合シート材料は、シート製造コンパウンドを使用して製造されます。まず、樹脂ペーストを下に置き、刻んだグラスファイバーを上に注ぎます。次に、樹脂ペーストの最終層を使用してグラスファイバーを覆うことができます。

自動車業界は、炭素強化材を含むシート成形コンパウンドの使用を模索しています。カーボンの強度と剛性と重量の比率を利用することを目的としています。

射出成形

これは、充填された熱可塑性プラスチックの製造で一般的な高速で低圧の方法です。プロセスは迅速で、射出速度は1〜5秒です。 2000個もの小さな部品を製造するには1時間で十分です。

BMCの自動射出成形はランクを上げており、金属鋳物や熱可塑性プラスチックメーカーが保有する市場の一部を引き継いでいます。

複合製造方法を使用する際の注意事項

複合材料には、さまざまな用途での使用に適した多くの望ましい特性があります。

上記の複合材料の製造方法は、樹脂と補強材の形状を整え、複合材料に望ましい形状を与えるのに役立ちます。

複合材料を取り扱う場合、製造業者は安全な作業環境を維持することが不可欠です。また、保護具を使用し、全社的な監視ポリシーを策定することで、健康と安全の懸念に対処する必要があります。

複合材料の使用の詳細については、今すぐお問い合わせください。