BBG、効率的CFRP水素タンク製造向け自己閉鎖型HP-RTM金型を発表
Photo Credit: BBG
工作機械メーカーBBG GmbH & Co. KG(ドイツ・ミンデルハイム)が9月16日、コンパクト・モジュラーなカーボンファイバー強化プラスチック(CFRP)水素タンクを様々な車両向けに迅速・再現性高く製造可能な、自己閉鎖型高圧樹脂移動成形(HP-RTM)金型コンセプトを発表。量産対応で、プレスやオートクレーブ等追加製造装置、硬化用装置が不要です。
BBGによれば、コンパクトタンクは個別CFRPシリンダーモジュールで構成されるため、車両の搭載スペースに精密に適合可能。700bar内圧充填タンクは、水素動力乗用・商用車で内燃機関同等の航続距離を実現するとのこと。
製造プロセスでは、シリンダー内殻(「ライナー」)をカーボンファイバーでオーバーブレード(図2)。準備済みブランクを二分割金型へ挿入。直径50mm以上のシリンダーを最大15本同時に製造可能。加熱金型が自律的に閉鎖すると、低粘度樹脂系混合物を高圧注入。混合物がカーボンファイバーブレードに浸透し、個々繊維を均等・無欠陥で包み込み。金型内硬化後、完成耐圧コンポーネントを取り出し組立てタンクを形成します。
同社によれば、他プロセス比で量産能力が低投資コスト実現。より重要なのは、大型円筒水素貯蔵ユニットをコンパクトタンクで置き換え、製造コスト削減することが燃料電池車開発で大きな役割果たすこと。他イニシアチブでは、TUドレスデン、ミュンヘン応用科学大学、軽量構造センターザクセン(LZS、ドレスデン)、BMW(ミュンヘン)参加の研究プロジェクトBrysonがこの問題解決を目指しています。
「水素タンクにかかる高圧には高いコンポーネント安定性が要求されるため、HP-RTM金型設計・製造で最大精度を特に重視しています」とBBGプロジェクト・セールスマネージャーGerhard Hörtrich氏。「同時に水素タンク製造を可能な限り効率化するため、信頼性の高いシーリングシステム等を開発・統合しました。このシステムで樹脂混合物処理時に手作業再加工がほぼ不要になります。」
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