カーボン・スリーシックスティ、テーラードファイバープレイスメントセル導入で生産速度3倍・廃棄物90%削減

構造用複合材の専門企業カーボン・スリーシックスティ（英国ウィルトシャー）は1月24日、社内にテーラードファイバープレイスメント（TFP）セルを導入したと発表した。同社によれば、このセルにより従来工法の3倍の速度で複合材製品を提供でき、廃棄物を最大90%削減できるという。

英国で唯一の商用TFPマシン

この自動化セルは、現在英国で唯一商業利用可能な同タイプのマシンだとされる。高精度なフリーフォームファイバープレイスメントを採用し、より大きな設計自由度、優れた繰り返し精度、複数の複雑な設計構成を実現。年間最大100トンの複合材プリフォームを生産可能だ。

「当社は、高応力を受ける革新的な複合構造の設計とオートクレーブフリー製造を専門としています。TFPセルにより、防衛用ホイール製品の量産体制を構築するとともに、他分野のクライアントとの継続的なR&D活動に大きく貢献できます。このような困難な構造は本質的に複雑であり、真の軽量化、剛性、強度の最適化のためには、補強繊維を特定の方向に配置する必要があります。そのため、当社にとってTFPは当然の選択でした」と、カーボン・スリーシックスティのマネージングディレクター、エド・アルナット氏は語る。

英国国立複合材センターでの試験を経て導入

同社は2019年秋、英国ブリストルの国立複合材センター（NCC）での技術試験が成功したことを受け、TFPマシンへの投資を決定。この試験は、グローバルな陸上防衛OEMとの継続的なR&Dおよびパイロット生産プロジェクトの獲得に直接つながったという。

TFPプロセスの仕組み

TFPの自動化技術により、さまざまな基材へ繊維を厳密な方向要件に従って精密に配置し、微細な熱可塑性ポリマー繊維で固定。これらのオーダーメイドプリフォームを精密な樹脂移動成形（RTM）クローズドモールドに配置し、高性能樹脂で含浸・硬化させる。

「TFPのおかげで、形状の面からは『空が限界』です。従来のプリフォーミング工法では不可能だった製品を作れるようになりました。グローバルな顧客が次世代複合構造にアクセスできるようになるスピードも、従来の労働集約的ルートと比べて大幅に速まります。従来工法は時間がかかるだけでなく、精度が低く繰り返し性も劣っていました」とアルナット氏。

サプライチェーンの短縮と雇用創出も

カーボン・スリーシックスティによれば、TFPにより原材料からプリフォームまでを自社で完結でき、製品固有のプリフォームをサプライヤーに依存する必要がなくなる。プロセス期間も数週間から数時間へ短縮。同社はこの新能力が近い将来、雇用創出にもつながると予測している。

同社はJEC World 2020で、この新たなTFP能力のメリットをアピールする予定だ。

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