鍛造炭素繊維とは何ですか？鍛造複合材料の究極のガイド
フォージドカーボン、別名フォージドカーボンファイバー、別名フォージドコンポジットの究極のガイドへようこそ。それが何であるか、標準の炭素繊維とどのように違うか、どれくらいの費用がかかるか、どのように作られるか、そしていくつかから、すべてを深く掘り下げます。
関連：自宅で一から炭素繊維を作る方法
なぜあなたは私たちの言うことを信頼する必要がありますか？カーボンファイバーギアは2007年からカーボンファイバーを専門としています。私たちはこのようなものを生きています。炭素繊維に不慣れなほとんどの人は、自動車部品や自転車のようなものを考える傾向があります。カーボンファイバーウォレット、カーボンファイバーiPhoneケース、カーボンファイバーリングなどのライフスタイル製品を製造しており、鍛造カーボンファイバー製品のコレクションもあります。炭素繊維素材に親しみを持ち、それをライフスタイルに取り入れることが好きなら、あなたは適切な場所に来ました。
これを読み終えたら、鍛造炭素繊維の専門家になります。私たちの目次を使用して、知りたい特定の部分について学び、スクロールしてすべてを取り入れてください。
この記事の内容：
- あなたがすでに知っている炭素繊維
- フォージドカーボン、フォージドコンポジットとも呼ばれますか？
- 鍛造炭素繊維はどのように作られていますか？
- 鍛造カーボンを使用する意味があるのはいつですか？
- 鍛造炭素繊維は高価ですか？
- 鍛造炭素繊維の方が優れていますか？
- 鍛造複合材料の始まり
- 鍛造カーボンの需要
1。あなたがすでに知っている炭素繊維
私たちのほとんどが愛するパターンで見慣れている炭素繊維は、2x2ツイルまたは斜め織りと呼ばれる乾いた織りの生地から始まります。そこから型に入れ、樹脂を注入し、硬化させて硬質炭素繊維部品にします。すべてが言われ、行われた。パーツは次のようになります：
写真：実際のF1カーのビットで作られたカーボンファイバー時計。ツイル織りのカーボンファイバー生地。
もう1つの一般的な炭素繊維は、平織りとも呼ばれる1x1です。
写真：平織りのカーボンファイバーを使用したカーボンファイバーギアステルス2.0ペン。
これらは、炭素繊維が織られ、その最終部分に見られる最も一般的な方法のいくつかです。おそらく、自転車のフレームからテスラのOEMダッシュパネルまで、すでに見たことがあるでしょう。
カーボンファイバーの織りパターンについて詳しくは、こちらをご覧ください：これまでに見たことのないようなカーボンファイバー
2。鍛造カーボン、別名鍛造コンポジットとは何ですか？
鍛造炭素繊維と炭素繊維、ここに行きます。
通常の織り炭素繊維と鍛造炭素繊維（別名鍛造複合材）の主な違いは、ペーストまたは細かく刻んだ炭素繊維から作られていることです。繊維が完全にランダムに配向しているため、明確なパターンはありません。したがって、完成した各鍛造カーボン製品は、それ自体に固有のものになります。
完成品は、織物よりも大理石の炭素繊維のように見える、織物の対応物とはまったく異なる美学を持っています：
3。鍛造炭素繊維はどのように作られていますか？
では、どうすればこのように劇的に異なる最終製品にたどり着くことができるでしょうか。鍛造カーボン/鍛造コンポジットでは、細断された炭素繊維は通常、圧縮金型に入れられます。樹脂が内部に注入され、次にすべてが多くの圧力を使用して型に一緒に圧縮されます（それを取得し、圧縮型😛）：
写真：Langzauner油圧プレス、炭素繊維SMC部品を製造。出典：CompositesWorld。
このプロセスは金属の鍛造に似ているため、ForgedCarbonという名前が付けられています。技術的には、圧縮成形法は、鍛造品を呼び出す唯一の本格的な方法です。議論する価値のある圧縮金型を必要とせずに鍛造カーボンの外観を得るには、他にもいくつかの方法があります。
フォーグドカーボンファイバープリプレグ
プリプレグに慣れていない場合は、非常に単純な概念です。通常、炭素繊維部品を作成するときは、乾いた布を取り出して型に入れ、その材料にエポキシ樹脂を注入（別名含浸）します。生地に対して最高の樹脂比を使用していることを確認するためのプロセス全体があります（おそらく別の投稿のトピックですか？）。一方、プリプレグは、材料を入手するときにエポキシ樹脂を（完全な比率で）「事前に含浸」します。プリプレグは優れていますが、高価であり、冷蔵が必要であり、使用しないと最終的に期限切れになります。
チョップドファイバープリプレグに戻ると、これは基本的にシートで届き、既存の製品に重ねたり、金型の外層で使用して、圧縮金型を使用せずに鍛造カーボンの外観を得ることができます。
>
FORGED CARBON DRY FABRIC
私たちが見つけたユニークな素材の1つは、Ulticarbon製の特定の乾式鍛造カーボン生地でした。この素材は、細かく刻まれた繊維の層と、細い不織布の炭素繊維の裏地を融合させています。
これにより、すべての細断された繊維が繊細にまとめられ、プロジェクトを完了するためにエポキシ樹脂を塗布することができます。樹脂がなく、冷蔵や賞味期限がないため、これはプリプレグの優れた代替品です。それでも高価な素材であるため、完成品を作成するには、素材に樹脂を塗布できる必要があります。
この材料を使用して部品がどのように作成されたかの例を次に示します。
手で配置するチョップドファイバー
最も安価な代替手段は、通常ポンド単位でさまざまな長さで販売されているチョップドファイバーを購入することです。次に、これらの繊維を手で型に入れるか、美的感覚を得るためだけに探しているときに既存の製品に重ねることができます。
写真：刻んだ炭素繊維。
出典：ACPコンポジット
このビデオのように、織布を自分でカットすることもできます。
4。鍛造カーボンを使用するのはいつ意味がありますか？
フォージドカーボンの外観を実現しようとする以外に、なぜそれを織物の上に使用するのでしょうか？
素晴らしい質問です。よろしくお願いします！フォージドカーボンを使用する主な理由は2つあります。形状とスピードです。
織物では、作ることができる形にいくつかの制限があります。 90度の角のようなものは、材料を角に完全に押し込むことができないため、織物では不可能です。
織布を敷設するのは非常に時間がかかり、エラーの余地がたくさんあります。鍛造カーボンはどんな形にも作ることができ（型はあなたの限界です）、部品を超高速で送り出すことができます。さらに、さらに加工できる頑丈な3次元パーツを作成できます。
5。鍛造炭素繊維は高価ですか？
生産現場で鍛造カーボンを使用して部品を大量に製造する場合は、上記の圧縮成形ルートを使用する必要があります。
欠点の1つは、圧縮金型を作成するための初期費用（そもそも圧縮成形を行う能力は言うまでもなく）が、すでに安価ではない標準の金型よりも何倍も高価であることです。これが、何トンもの部品を送り出すときに鍛造カーボンを検討することが理にかなっている理由の1つです。そのため、各部品に初期コストを分散させることができます。
何を考えるべきかを正確に理解できるように、この後ろにいくつかの数字を入れましょう。最初の圧縮金型を作るのに25,000ドルかかるとしましょう。次に、各パーツを作成するのに100ドルかかります。その型から部品を1つだけ作成する場合、その部品のコストは合計25,100ドルになります。それから10,000個の部品を作成できる場合、部品あたりのコストは$ 102.50になります。初期の金型コストは、そのボリュームでパーツあたりわずか2.50ドル（2.5％）追加されました。
6。鍛造炭素繊維の方が優れていますか？
炭素繊維愛好家は、標準的な織物でより強力な部品を作ることができると指摘することは注目に値します。織布は、その引張強度、布が整列する方向を制御するため、より強く、より耐久性があります。強度を完全に制御できますが、細断された繊維は短く、特定の方向に整列していません。
それぞれの方法には長所と短所があり、どちらの方法がより理にかなっているのかは、実際にはアプリケーションと最終製品に依存します。考慮すべき主な要因と要件は（順不同）：
- 美学
- 強さ
- パーツボリューム
- 形状
- コスト
- 時間
関連：炭素繊維の強度はどれくらいですか？ |この要素を非常にタフにする理由を学ぶ
7。鍛造複合材料の始まり
ボーイングのプロジェクトに参加している間、パオロ・フェラボリ博士は、ランボルギーニによって造られた鍛造複合材料の技術を発明しました。 2008年、フェラボリ博士はキャロウェイとランボルギーニの両方を同時に使用してさらに開発しました。
この最初の開発は、2つの主要な製品リリースにつながります。 CallawayからDiabloOctaneドライバーが登場しました：
同時に、ランボルギーニは、SestoElementoと呼ばれる覚えているかもしれないコンセプトカーを開発しました。
これは、ランボルギーニがフォージドコンポジットを車両でどのように使用できるかを示す機会であり、SestoElementoはその賛辞でした。モノコックシャーシ全体、サスペンションアーム、その他の多くの部品はすべてForgedCompositesで作られていました。
コンセプトのリリース以来、ランボルギーニは、HuracánPerformanteなどの主流の車両でこの素材をますます使用しています。
それらのように？あなたはこれらを気に入るはずです：
- Street Legal Pagani Zonda Revolucion
- カーボンファイバーエアロキット付きポルシェタイカン
- カーボンファイバーアクセサリー付きフォードGT500
8。鍛造カーボンの需要
ランボルギーニの広く公表された素材の発売は、従来の織物に代わるものとして、それを主流にし、鍛造カーボンを普及させるのに本当に役立ちました。ライフスタイル商品を扱う自社の顧客ベースでも、商品に対する需要はますます高まっています。
ファイバ