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CFRP/CFRTP成形・加工・接合技術  
[コードNo.16STA117]

■体裁/ B5判上製本 230ページ
■発行/ 2016年 3月 4日 S&T出版(株)
■定価/ 64,800円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-53-4

著者

邉吾一名古屋大学
松崎亮介東京理科大学
吉田透(株)キャップ
仲井朝美岐阜大学
大谷章夫岐阜大学
中村隆名古屋工業大学
沓名宗春(株)最新レーザ技術研究センター
柳下福蔵沼津工業高等専門学校
坂本重彦熊本大学
糸魚川文広名古屋工業大学
深川仁岐阜大学
上田政人日本大学
石根希望日本ユピカ(株)
澤田克己ダイセル・エボニック(株)
大塚章仁四国化成工業(株)
鈴木智幸京都工芸繊維大学
和田匡史(一財)ファインセラミックスセンター
北岡諭(一財)ファインセラミックスセンター
平博仁大同大学
水谷義弘東京工業大学
高木敏行東北大学
小助川博之東北大学
石川真志徳島大学
岡島いづみ静岡大学
佐古猛静岡大学
水口仁信州大学 (株)ジンテク

目次

第1章CFRP/CFRTP成形法
第1節VaRTM成形によるCFRTP
はじめに
1従来のCFRTPの成形法と現場重合VaRTM法
2VaRTM成形法
2.1マトリックス
2.2強化材
2.3成形方法
3CFRTPの特性評価
3.1走査型電子顕微鏡(SEM)観察
3.2三点曲げ
3.3アイゾット衝撃試験
おわりに
第2節RTM成形の現状と課題
1RTM成形法
2VaRTM成形法
3RTM成形法の課題
4RTM成形法による含浸・ボイドのシミュレーション予測技術
5RTM成形法の樹脂含浸可視化・制御技術
第3節CFRTPのホットスタンピング成形と射出成形
はじめに
1通電抵抗加熱金型によるCFRTPの成形
1.1キャップのTAM成形法
1.2通電抵抗加熱金型の原理
1.3TAM成形システムの構成
2TAM成形法によるCFRTP(熱可塑性CFRP)の成形方法
2.1フィルムスタッキング法
2.2UDテープの積層
2.3その他の成形材料
3TAM成形法によるCFRTP(熱可塑性CFRP)の成形手順
4長繊維射出成形
5CFRP複合成形
6TAM成形法のマグネシウム合金の塑性加工への応用
7浜松地域CFRP 事業化研究会の活動
おわりに
第4節CFRTP中間材料の種類と製法
はじめに
1被覆タイプの中間材料
1.1マイクロブレーデッドヤーン(MBY)
1.2その他被覆タイプの中間材料技術
1.3A-MBY(Advanced Micro Braided Yarn)
2コミングルヤーン(混繊糸)
3パウダー含浸ヤーン、ファブリック
4シート状中間材料
4.1シート状中間材料
第2章CFRP/CFRTP加工法
第1節CFRPの超音波・放電加工
はじめに
1超音波加工
2放電加工
2.1放電加工の材料除去メカニズム
2.1.1従来の説明
2.1.2キャビテーション説
2.2CFRPの放電加工
2.2.1CFRPの放電加工メカニズム
2.2.2CFRPの形彫り放電加工の現状と課題
2.2.3CFRPのワイヤ放電加工の現状と課題
おわりに
第2節CFRPのレーザ加工技術
はしがき
1レーザ切断の種類と特性
2CFRPのレーザ加工技術
2.1ファイバーレーザによる加工
2.2超短パルスレーザを用いたレーザアブレーション切断
2.2.1ナノ秒パルスレーザによるCFRP加工
2.2.2ピコ秒およびフェムト秒パルスレーザによる加工
3CFRPのレーザ接合
3.1CFRPのモザイク継手(突合せ継手)のレーザ加工
まとめ
第3節CFRPの切削加工
はじめに
1CFRP用切削工具と穴あけ加工の方法
1.1CFRP用切削工具の材質と種類
1.1.1穴あけ用工具
1.1.2トリミング用工具
1.1.3フェースミル用工具および特殊工具
1.2穴あけ加工の方法
1.2.1ドリルによる超音波ねじり振動援用穴あけ加工
1.2.2エンドミルによるスパイラル穴あけ加工
2CFRP穴あけ加工の切削機構、加工精度および工具寿命
2.1切りくずの観察
2.2穴あけ加工の切削機構と穴内面の観察
2.3穴内面の窪みの生成機構
2.4超音波ねじり振動の効果
2.5φ6 mm のドリル加工とエンドミルによるスパイラル加工の比較
2.5.1ドリル加工の被削材、使用工具および切削条件
2.5.2エンドミルによるスパイラル穴あけ加工の被削材、使用工具および切削条件
2.5.3穴内面の性状および真円度の比較
2.5.4工具寿命の比較
2.5.5穴径と加工穴数の関係
2.5.6真円度と加工穴数の関係
2.5.7超硬エンドミルの切れ刃摩耗量と加工穴数の関係
おわりに
第4節CFRPのボールエンドミルによる穴あけ加工
はじめに
1ドリルからエンドミルへの適用の流れ
2CFRPの穴あけ加工
3CFRP穴あけのためのヘリカル加工
おわりに
第5節CFRP切削工具の長寿命化
はじめに
1CFRP切削工具の摩耗
1.1摩耗機構
1.2CFRP切削に特有の工具摩耗
1.3CFRP切削工具の寿命の考え方
2CFRP切削時の工具摩耗と背分力増加
2.1工具摩耗による背分力増加の繊維配向方向依存性
2.2工具摩耗による背分力増加のメカニズム
3背分力を増加させない工具の設計と効果
3.1工具逃げ面接触部の硬さ分布(摩耗速度分布)の付与
3.2硬さ分布の付与による背分力抑制効果
おわりに
第3章CFRP/CFRTP接合技術
第1節CFRP/CFRTP接合技術
はじめに
1CFRP/CFRTP接合技術の現状と種類
2機械的接合法
3接着接合法
4CFRTPの融着(溶着)接合法
5接合技術の適用事例と今後の課題
第2節CFRPと金属の機械的接合技術
はじめに
1CFRP用のSPRによる板材の接合方法
2SPR接合を用いたシングルラップ継手の力学特性
3SPR接合の効果的な利用法
おわりに
第4章CFRP/CFRTP向け樹脂・表面改質技術
第1節CFRP用熱硬化性樹脂
はじめに
1CFRP用熱硬化性樹脂CBZ(R)
1.1CFRP用熱硬化性樹脂CBZ(R)の特徴と概要
1.2CBZ(R)主要銘柄の機械物性比較
1.3CBZ(R)の諸物性
2CBZ(R)の各繊維への適用
2.112K─炭素繊維、ピッチ系炭素繊維への適用
2.2他繊維への適用(ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、バサルト繊維)
3耐候性、耐水性
4用途及び成形例(VaRTM)
おわりに
第2節PEEKポリマー(熱可塑性樹脂)を用いたカーボンコンポジット技術について
はじめに
1熱可塑性マトリックスを用いた中間材
2ユニークな加工方法
3各産業におけるPEEKコンポジットの可能性、採用例
4今後の課題
第3節ベンゾオキサジン樹脂のCFRPへの応用
はじめに
1ベンゾオキサジン樹脂の硬化メカニズムと特徴
2ベンゾオキサジンのCFRPへの応用(硬化物物性データの紹介と提案)
おわりに
第4節過熱水蒸気を利用した炭素繊維の表面改質
はじめに
1過熱水蒸気を用いたCFRPからの炭素繊維の回収と、炭素繊維の表面改質
2過熱水蒸気処理を施した炭素繊維と樹脂との密着性
3VaRTM法を用いた過熱水蒸気処理炭素繊維クロスからのCFRPの作製
おわりに
第5章CFRPの非破壊検査技術
第1節超音波によるCFRPの非破壊検査技術
はじめに
1検出対象となる欠陥の種類
1.1欠陥の種類
1.2製造時に発生し得る欠陥
1.3供用中に発生し得る欠陥
1.4適用すべき非破壊試験法の選定
2超音波の基礎
2.1超音波とは
2.2弾性波の種類と速度
2.2.1縦波(P波,Primary wave)
2.2.2横波(S波,Secondary wave)
2.2.3その他の波
3超音波探傷試験
3.1超音波の送信と受信
3.2超音波の特徴と超音波探傷試験の原理
3.3超音波探傷試験で用いる装置と器具
3.4基本的な超音波探傷試験
3.4.1垂直探傷法
3.4.2斜角探傷法
4その他の試験法
第2節電磁現象を利用したCFRPの非破壊検査技術
はじめに
1渦電流探傷試験の基礎
1.1電磁誘導と誘導電流
1.2渦電流の表皮効果と浸透深さ
1.3渦電流探傷プローブの種類
2CFRPを対象とする渦電流探傷試験
2.1CFRPに発生する渦電流
2.2炭素繊維の配向検出
2.3表面欠陥の検出
2.4層間剥離
3CFRPを対象とする渦電流探傷試験の数値解析
3.1電気伝導率の異方性
3.2CFRP上の渦電流解析
4渦電流探傷試験の事例と今後の展望
第3節サーモグラフィによるCFRPの非破壊検査技術
1赤外線サーモグラフィを用いた非破壊検査
2パルス・サーモグラフィ法によるCFRP積層板の検査
2.1層間剥離検査
2.2サンドイッチパネル検査
2.3積層構成、繊維種類による欠陥検出への影響
3温度データ処理による検査の高精度化
3.1Thermographic signal reconstruction
3.2パルス・フェイズ・サーモグラフィ法
4加熱方法の工夫
4.1長時間(ステップ)加熱、および周期加熱
4.2超音波励起加熱
4.3通電によるジュール加熱を利用した検査
まとめ
第6章CFRPリサイクル技術
第1節亜臨界・超臨界流体によるCFRPリサイクル技術の現状と課題
はじめに
1亜臨界・超臨界流体とは
2亜臨界・超臨界水によるCFRPのリサイクル
3亜臨界・超臨界アルコールを用いるCFRPのリサイクル
4その他の亜臨界・超臨界流体を用いるCFRPのリサイクル
おわりに
第2節ラジカルの伝播が演じる半導体の熱活性技術とCFRPのリサイクル
はじめに
1TASC技術の概要
1.1ポリマーの分解メカニズム
1.2酸化物半導体と被分解対象物
2FRPの完全分解とリサイクル
2.1炭素繊維FRPの回収と回収繊維のキャラクタリゼーション
2.2再生した炭素繊維を用いたFRPの強度
2.3連続分解装置の試作機
3FRPの部分修復
おわりに
補遺:TASC技術の概要
1半導体を使った強力な酸化システムの構築
2光励起から熱励起へ
3ラジカル開裂による巨大分子の小分子化と完全燃焼
4分解反応が継続的に進行する条件



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