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TPRC、熱可塑性複合材のAFPインシチュ統合とVBO統合の2段階アプローチを研究

TPRC、熱可塑性複合材のAFPインシチュ統合とVBO統合の2段階アプローチを研究

図1. 粗テープ(上)と平滑テープ(下)における、それぞれ面内浸透と厚み方向拡散のような異なる空気除去メカニズム。出典:TPRC

熱可塑性複合材研究センター(TPRC、オランダ・エンスヘデ)は現在、熱可塑性複合材構造体製造の2段階アプローチを調査しています。これは、自動ファイバ配置(AFP)によるプリインプレグネート熱可塑性テープの高速積層に続き、真空バッグのみ(VBO)による統合硬化を行うものです。TPRCによれば、AFPインシチュ統合の代替案と比較して、このAFP+VBOプロジェクトは、テープ材料をコスト効率の良いレートで積層し、必要な統合品質を確保するための手頃な後工程ステップを組み合わせたものです。

TPRC、熱可塑性複合材のAFPインシチュ統合とVBO統合の2段階アプローチを研究

図2. 真空圧力下で統合されたラミネート:自由な面内浸透(左)と制約された面内浸透(右)。後者はラミネートエッジをテープでシールすることで達成。出典:TPRC

プロジェクトの主目的は、TPRCによれば、OoA(オートクレーブ外)製造による先進部品のコスト効率良い生産を可能にするため、材料ガイドラインとプロセスモデルを開発することです。これには、ファイバ配置熱可塑性ラミネートのOoA統合を制御する物理メカニズムの徹底的理解が必要です。例えば、統合プロセスの各段階における、様々な材料構成での面内浸透と捕捉空気の拡散(図1)。TPRCによれば、メカニズムは定性的に探索されており、ラミネートスタックのエッジシールが空気除去に与える影響を通じて観察されています(図2)。

TPRCは、研究が継続中であり、拡散と浸透に関連する材料特性の定量的決定のための測定セットアップを開発中であるとしています。


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