製造工程・設備

カーボンを知り尽くしたスタッフと最先端の生産設備による一気通貫の開発体制

アルミよりも軽く、鉄よりも強い炭素繊維。その炭素繊維と樹脂から構成されるのが炭素繊維複合材料(CFRP)製品です。CFRP製品の成形法は、オートクレーブ、RTM、プレス、SMC等、多くの成形方法がありますが、私たちが主に採用しているのはオートクレーブ法です。ではなぜ、オートクレーブ法なのでしょうか?オートクレーブ法には、他の成形法に比べて製品の形状自由度が高く、型代が比較的安い特徴があります。CFRP製品のあるべき姿を追求する設計開発段階においては、オートクレーブ製法が最も低コストで製品開発が可能な成形法であると私たちは考えています。当社は、企画・開発から設計、試作、製造、量産に至るまで、すべての工程を自社で完結させます。各工程ではコンポジット特有のノウハウが必要となります。それらを社内に蓄積することで、お客様のニーズに最大限に応えた、高品質・高性能な製品を提供することを可能にしています。

  1. 01シュミレーション
  2. 02設計
  3. 03型製作
  4. 04成形加工
  5. 052次加工
  6. 06アッセンブリー
  7. 07評価・試験
  8. 08塗装・表面処理
  9. 09品質保証・検査
01

シュミレーション

  • 静解析
  • 衝撃解析
  • 積層解析

炭素繊維は設計自由度の高い材料であり、異方性や積層等、複合材料ならではの考慮すべき設計要素が多数あります。私たちは複合材料に特化したシミュレーション技術を駆使し、お客様の立場に立ち、炭素繊維が最も有効的に使用できる最適な構造案をご提案いたします。

02

設計

  • 構造設計
  • 成形法計画
  • 材料設計
  • 積層設計
  • 型・治工具設計

構造案をもとに、それを具現化するための構造や材料の選定、積層設計や図面作成を実施します。複合材料は金属材料とは異なり、接着や接合、積層設計等の複合材料特有の設計要素が存在します。当社では、レーシングカー開発で培った設計ノウハウを生かし、部材の一体化や中空構造等、複合材料の特徴を生かした構造設計を実施します。

03

型製作

  • 石膏型
  • CFRP型
  • 金型

高精度で高品質な製品を実現するためには、成形型の設計、製作が最も重要な要素となります。当社ではオートクレーブ製法の特徴を最大限に生かした型設計を行うのはもちろん、量産まで見据えて品質や生産性を確保するために工法選定から実施しています。

04

成形加工

  • 離型処理
  • 材料裁断
  • 積層
  • バギング
  • 硬化
  • 脱型

オートクレーブ製法では、設計内容に従いCFRPのプリプレグ材料を裁断して型に積層、バック処理を行ったのち、型ごとオートクレーブに入れ、高温、高圧下で樹脂を硬化反応させることで成形品を製作します。オートクレーブ製法は形状自由度が高い成形法。当社ではカーボンの特性を生かしつつ、高品質な成形品を生み出すことが可能です。

05

2次加工

  • トリミング(ロボット、ハンド)
  • 穴あけ(ロボット、ウォータージェット)
  • 切削(マシニング、レーザー、プレス、旋盤)

型からはずした成形品は、穴あけ、トリム加工を行います。金属に比べて加工が難しい複合材料ですが、当社では最新鋭のウォータージェット、マシニングセンタ等を活用し、当社の持つノウハウをもとにお客様のニーズに合わせた加工を行っています。

06

アッセンブリー

  • 組立
  • 接着

CFRP成形品は他の成形品や金属部材と組み合わせ、成形品として完成します。CFRP成形品の製造において、部材間の接合技術はとても重要です。当社ではレーシングカーで培ったノウハウを生かし、さまざまな手法から最適な方法を選択して接着、接合を行っています。

07

評価・試験

  • 破壊/剛性(静荷重)試験
  • 疲労試験
  • 衝撃試験
  • 恒温、耐候性試験
  • お客様ニーズに合わせた各種試験

製品開発は単に製品を製造するだけではありません。当社では製品が設計通りの性能を有しているかどうかを確認するため、引張試験機や疲労試験機、テストベンチなど、性能評価に必要な設備を保有、活用しています。

08

塗装・表面処理

  • 塗装
  • クリーニング
  • メッキ
  • 溶射
  • 研磨

CFRP成形品では、特に外装部品において、変形・変色の防止やデザイン性から塗装や表面処理が必要な製品も多く存在します。東レ・カーボンマジックでは、自動車用途や航空機用途をはじめ、カーボンコンポジットに合わせた塗装や表面処理を選択の上実施し、お客様にお届けしています。

09

品質保証・検査

  • 形状(レーザー)
  • 寸法、座標(CMM)
  • 肉厚(超音波)
  • 外観(光沢、色差)
  • 表面粗度
  • 超音波
  • X線、軟X線
  • 固有振動数
  • 強度・剛性

品質保証では外観検査の他、最新機器による形状計測、X線や超音波による非破壊検査等、ニーズに合わせた検査を実施。また、ISO 9001のみならず、航空業界の品質管理要求であるJIS Q9100やNadcapを取得し、Boeing認証も受けており、様々な品質管理システムに対応、品質確保に努めています。

解析 SCRYU Tetra
解析 ANSYS NX Nastran
解析 GENESIS OptiStruct
解析 GENESIS OptiStruct
設計室
設計 CATIA-PLM SOLUTIONS
設計 型
設計 Dressing Sim EX
石膏型
CFRP型
金型
立体倉庫
オートクレーブ
RTM VaRTM プレスマシーン
カッティングプロッター
クリーンルーム
クリーンルーム
積層エリア
積層エリア
積層エリア
5軸 モデリングマシーン
マシニングセンター
トリムロボット
ワイヤーソーカッター
NCルーター
ガントリータイプ NCルーター
ウォータージェット
アッセンブリ―ルーム
トリムブース
トリムブース
オーブン
インストロン 万能試験機
疲労試験機
強度試験機
台上試験機
塗装ブース
乾燥用オーブン
シルクスクリーン印刷
溶射、メッキ
CMM
X線検査機器
X線検査機器
超音波探傷検査
超音波探傷検査
レーザートラッカー
レーザースキャナー
レーザースキャナー
スタジオ レイアウトマシーン 定盤
スタジオ レイアウトマシーン 定盤
画像測定器