FRP構成素材入門/第5章 最新動向：リサイクル，ナノ繊維強化複合材料, 新成形法--新しい成形法：電子線硬化·紫外線硬化·可視光硬化

摘要

複合材料の非加熱硬化技術として，電子線，紫外線，可視光それぞれの技術について現状を説明した．電子線醇化技術では，新規開発の電子線硬化材料と連続硬化成形の融合による長尺型複合材料部品の低コスト製造技術のコンセプトを，模擬部品の試作と構造的な強度評価により立証した。 今後は，開発技術の汎用部品の製造用途に対する流用を進めつつ，航空宇宙用途の一次構造部材用複合材料として，熱硬化複合材料に性能的に劣らない材料の改良が必要と考える．紫外線硬化技術は硬化設備が安価で，遮光程度の簡便な対策で安全確保ができ，迅速硬化が可能な点が利点として挙げられる。これらの特徴を積層型複合材斜に生かすには，積層手段も自動化し，可能な限りダイレクトコンソリデーション化して，高コスト要因を排除していく必要がある。 そのため今後は，自動積層装置，照射装置，制御技術，自動積層にマッチした材料技術等を総合的に高めていく必要がある。 反面，着色物，厚物の硬化には単なる紫外線照射による硬化だけでは対応できない欠点を有する。そこで，この間題を根本的に解消する連鎖硬化技術が創出された。 この技術は，RTMとか積層とか成形手法の制約，硬化のためのエネルギニ源も制約はないため，新しい複合材料成形技術の一つとして各方面より期待されている．可視光硬化技術では，従来の航空機の二次構造部材と同等レベルの強度および耐熱性を有する可視光硬化プリプレグを開発することが出来た。 また，この材料を用いて，複合材構造要素レベルまで成形可能な脱オートクレーブ成形プロセスを確立した。 今後，航空機構造への適用のためには，材料の疲労特性や耐環境性等の材料特性データの構築，低コスト化に向けた構造部材の一体化成形プロセスの確立等が課題として挙げられる。一方で，可視光硬化技術の特徴である光源の安全性，材料の常温保存安定性や速硬化性から，エアラインにおける複合材部材の迅速修理への適用も期待できる．