カーボンファイバー部品

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設計とエンジニアリング

プロジェクトのニーズに基づいて CAD 図面を作成します

プロトタイピング

顧客の承認を得て最初の炭素繊維製品を成形

金型製作

3D図面に従って金型を作成するために適切な材料を選択します

モールド・トレイル

テストサンプルを作成して、金型のサイズと詳細が正しいことを確認します

大量生産

金型プレスまたはオートクレーブプロセスによって製造された、金型上に炭素繊維プリプレグを積層します。

コーティングまたはCNC加工

カーボンファイバー部品を研磨し、クリアコートをコーティングして、図面の要求に応じた完璧な表面または機械加工を維持します。

炭素繊維部品製造技術

01.

オートクレーブ成形

単層のプリプレグ材を所定の方向に積層して形成された炭素繊維プリプレグブランクをオートクレーブに入れ、一定の温度と圧力で硬化処理を完了させます。オートクレーブは、特定の温度と圧力範囲に耐えて調整できる特別な圧力容器です。ブランクを離型剤を塗布した金型表面に置き、多孔質離型布（フィルム）、吸収フェルト、エアーフェルトの順で覆い、真空バッグに密閉し、オートクレーブに入れます。加熱硬化する前に、袋内を真空引きして空気や揮発分を取り除き、各種樹脂の硬化システムに合わせて加熱、加圧、硬化させます。

02.

金型プレス

積層したプリプレグを上下のフラットモールドの間に配置し、加圧加熱して硬化させます。金型プレスは主に複合シートやさまざまな炭素繊維部品の製造に使用されます。高度な機械化・自動化が図られており、品質が安定しているのが特徴です。

カーボンファイバーパーツの作り方

CNC 切断炭素繊維プリプレグ

CNC切断機を使用して炭素繊維プリプレグを形状に切断します。これはコンピュータ制御の切断であり、炭素繊維部品の3D図面に従って手順が設定されます。この方法の方が正確です。

ハンドレイアップ

脱型ゲルを金型表面に置き、次に金型上に炭素繊維プリプレグを数層重ねます。内側は一方向、外側は 3K ツイルまたは平織りプリプレグ、またはプロジェクトのニーズに応じて積層します。

空気を掃除機をかける

金型にプリプレグ炭素繊維が充填されたら、金型キャビティから空気を真空引きし、最初にアセンブリ全体を真空バッグに置きます。このステップにより、ワークピース全体に圧力を均等に分散できます。バッグ内の吸収材またはブリーダーは、空気の除去を容易にし、硬化プロセス中に染み出す可能性のある余分な樹脂を吸収します。

オートクレーブ硬化

袋内の空気を除いた後、容器をオートクレーブに入れます。その後、硬化プロセスが始まります。オートクレーブ内の温度と圧力が上昇し、炭素繊維プリプレグが硬化し、気孔が除去されます。製品が指定された期間硬化したら、オートクレーブから取り出します。

カーボンファイバー部品のオートクレーブ成形の利点

高品質のカーボンパーツ

オートクレーブプロセスでは、欠陥が最小限に抑えられ、他の技術に比べて廃棄物が大幅に少ない、非常に均一な製品が作成されます。

より強力なパフォーマンス

オートクレーブ成形で使用される高温と圧力により、強度重量比が大幅に向上し、熱や化学的損傷に対する耐性も向上します。

プロトタイプ製作の迅速化

オートクレーブプロセスにより、機能するプロトタイプを迅速に作成できるため、テストサイクルが短縮され、製品開発がスピードアップされます。

幅広い用途で使用可能

自動車産業

業界

UAV とドローン

医薬品

ウォータースポーツ

エネルギー

自動車メーカーはどこでカーボンファイバーを使用していますか?

カーボンファイバーは、次のような自動車のさまざまな領域に組み込むことができます。

01/

ボディコンポーネント
カーボンファイバーが使用できるのは車のボディの 1 か所だけです。車のボディはメーカーごとに異なりますが、大きくはエンジンセクションとカバー、サルーン、トランクとして定義できます。車のボディのカーボンファイバーの用途には、車のウィング (またはフェンダー) やエンジンフードが含まれます。ネタバレ; 車のドア。そして屋根。

02/

構造コンポーネント
カーボンファイバーは強度が高いため、自動車の構造部品に安全に使用でき、エネルギー吸収などの衝突時の性能や機械的ストレス下での規制を満たしています。カーボンファイバーの構造用途には、シャーシ、ルーフフレーム、フロントガラスフレーム、ABC ピラーの補強、サイドシルなどが含まれます。

03/

EV用高電圧バッテリー用部品
電気自動車が自動車世界の未来を示す中、カーボンファイバーは高電圧バッテリーのコンポーネントに組み込まれ始めています。これは、性能の向上、コスト効率、さまざまな車種との互換性にとって重要です。カーボンファイバーは、耐火性、熱管理、電磁干渉シールドなどに関する規制を満たしているため、高電圧バッテリーに適しています。

04/

ホイール
1971 年、シトロエンはホイールにカーボンファイバーを組み込み、自動車業界におけるカーボンファイバーの最初の使用の 1 つとなりました。現在、自動車愛好家は、高価にもかかわらずカーボンファイバーホイールを車両に組み込んで、ハンドリングと運転体験の向上、ロードノイズの低減、加速の向上を実現しています。

05/

タイヤ
ホイールと同様に、車のタイヤもカーボンファイバー補強材を利用して、耐久性、ハンドリング、運転体験を向上させることができます。車のタイヤでのカーボンファイバーの使用は、通常、レーシング用途で見られ、カーボンファイバーの強化により路面との接触が向上し、ハンドリングが向上します。

06/

インテリア・デザイン
カーボンファイバーの独特の美しさにより、特にカスタマイズが求められる高級車のインテリアラップやコンポーネントに望ましい素材となっています。ステアリングホイールやギアスティック、ドアライニングなどを含むインテリアコンポーネントには、従来アルミニウムやプラスチックが使用されていたすべてにカーボンファイバーを組み込むことができます。カーボンファイバーは現在、入手可能な材料および仕上げの中で最も人気のあるものの一つとなっています。

カーボンファイバー自動車部品の利点

常に最高の状態で動作し、最高の外観を保ちたい場合は、高品質の素材と部品が必要です。カーボンファイバーもそのような素材の 1 つであり、非常に多用途です。すでに聞いたことがあるかもしれません。カーボンファイバー自動車部品の 5 つの利点は次のとおりです。

耐熱性

多くの場合、自動車部品はプロセスの一部として大量の熱を発生します。ほとんどの素材ではこれは避けられませんが、カーボンファイバーは熱を伝導するのが苦手です。熱が発生しやすい高出力の車に乗っている場合は、特に便利です。
部品の熱膨張により、時間の経過とともに部品が弱くなります。カーボンファイバーを使用しているため、熱膨張が少なくなります。部品は高温にさらされても劣化せず、より長く動作し続けます。

美的魅力

自動車用途における炭素繊維は、自動車部品だけにとどまりません。車の見栄えを良くするためのラップやボンネットにも使用されます。カーボンファイバー製ボンネットはさまざまな車種にシームレスにフィットし、お好みに合わせてペイントできます。
ミラー、スポイラー、ボンネットなどお好みの場所にファイバーカーラップを取り付けることもできます。高度なカスタマイズが可能で、自分の車をユニークなものにすることができます。

軽量

カーボンファイバー部品は、特にスチールや板金の部品と比較して軽量です。これを使用することで、車の重量を大幅に減らすことができます。
なぜこれが良いことなのでしょうか? パワーを追加したい場合は、重量を減らすことが重要です。車が軽いと、より速く、より良く曲がり、より良く停止することができます。それに加えて、燃費も向上します。

強さ

他の素材と比較して、カーボンファイバー製の自動車部品ははるかに硬くて強いです。実際、密度あたりの強度と剛性は市場で最高です。
また、より高い速度でエネルギーを吸収することができ、これは衝突や衝突の際に非常に重要です。カーボンファイバーの自動車部品は、結果として車の運転をより安全にすることができます。

耐久性

強度と同様に、耐久性も自動車の部品や材料にとって望ましい特性です。結局のところ、常に自動車ショップで修理が必要な車は欲しくないのです。それは不便であるだけでなく、財布を使い果たす可能性もあります。
カーボンファイバー素材は耐久性の尺度で上位にランクされており、信頼できる部品となります。このため、頻繁に旅行する場合には特に最適です。
特にロードトリッパーとRVersは、カーボンファイバー車両のアップグレードを検討する必要があります。このようにして、探検中に信頼できる耐久性があり、長持ちする部品を手に入れることができます。

フレーム素材: カーボンファイバーとグラスファイバー

カーボンファイバーとファイバーグラスは、クアッドコプターのフレームによく使われる 2 つの素材です。カーボンファイバーとファイバーグラスのどちらを選択するかは、多くの要因によって決まります。

重さ
カーボンファイバーはグラスファイバーよりも軽く、スチールより 70%、アルミニウムより 40% 軽量です。カーボンファイバーの性質は、軽量、剛性、強度です。これが、重量を重視したパフォーマンス製品のほとんどにカーボンファイバーが使用されている理由であり、ミニクワッドフレームの素材としてはカーボンファイバーがはるかに人気があります。

強度と剛性
剛性は剛性とも呼ばれます。カーボンファイバーとグラスファイバーはどちらも非常に強度がありますが、カーボンファイバーの方が剛性が高くなります。カーボンファイバーは、一定の重量において、スチールやアルミニウムよりも約 3 倍硬いです。
多少の柔軟性が許容される用途では、カーボンファイバーが第一の選択肢となります。グラスファイバーは極端なフレックスパターンに適していますが、カーボンファイバーのフレックスウィンドウは比較的小さいです。

靭性
カーボンファイバーは時間が経っても形状が劣化しません。つまり、カーボンファイバーに一貫して一定の力が加えられた場合、カーボンファイバーの形状は変化しません。
ただし、ガラス繊維はより柔軟であるため、ガラス繊維は通常、同様の形状の炭素繊維製品よりも高い極限破断点を有し、したがってより高い強度対重量比を有することを意味する。一般に、それは「より硬い」材料です。カーボンは信じられないほどの剛性があるため、特定の酷使に耐える能力がグラスファイバーより劣ります。したがって、CF は「より脆い」と言えると思います。

熱的および電気的特性
他のほとんどの材料とは対照的に、カーボンファイバーは負の熱膨張係数を持っています。これは、温度が変化してもファイバーグラスほど膨張または収縮しないことを意味します。これは、幅広い温度範囲で動作する必要があるアプリケーションにとって望ましい品質です。
グラスファイバー複合材は絶縁体です。つまり、電場に反応せず、電荷の流れに抵抗します。グラスファイバー複合材は放射線透過性が非常に高いため、放射線を自由に通過させることができます。このため、グラスファイバーロッドはアンテナに有用な材料となります。 CF は導電性があるため、ミニクワッドフレームでは問題になります。

価格
グラスファイバーの方がコスト効率が高くなります。カーボンファイバーの長いストランドは製造が非常に難しく高価ですが、ファイバーグラスの加工ははるかに簡単です。その結果、グラスファイバーはカーボンファイバーよりもかなり安価になります。ほとんどの場合、グラスファイバー複合材はカーボン複合材よりも安価です。

高光沢カーボンファイバーのケア

ここでは、基本的な高光沢カーボンファイバーのケアに関するベストプラクティスとポイントをいくつか紹介します。

傷や渦巻き跡の防止
クリアコートとその下のファイバーを保護するために、カーボンファイバーの表面を透明な状態に保つ必要があります。表面にほこりや花粉が溜まると、それらを取り除くときに渦巻きや傷が発生する可能性があります。これらの傷や渦巻きは、高光沢カーボンファイバーではさらに顕著になります。
幸いなことに、多くのカーボンファイバー表面の清掃には、特別な知識や特別なツールはそれほど必要ありません。ほとんどのカーボンファイバー表面は、穏やかな石鹸と温水で落とすことができます。車の塗装面に安全であれば、カーボンファイバーのクリアコートにも安全である可能性が高くなります。

水と石鹸または中性洗剤を使った洗浄
カーボンファイバーの表面が特に汚れていない場合は、温水ですすぐだけで表面の膜や残留物を十分に除去できます。ただし、カーボンファイバーの表面で水を決して乾燥させないことが重要です。
表面で水を乾燥させておくと、シミや頑固な水汚れができ、取り除くのが難しくなる可能性があります。カーボンファイバーでも非常に目立ちます。また、カーボンファイバー製品の上で水を乾燥させると、特に高温で晴れた条件下では、カーボンファイバーのクリアコートが損傷する可能性があります。

直射日光の当たる場所で洗わないでください
カーボンファイバーを温水で洗う場合でも、石鹸や他の種類の洗浄剤を使用する場合でも、直射日光で洗うことは避けてください。カーボンファイバーを取り除く前に水が乾燥してしまう可能性があります。
マイクロファイバータオルを使用して水分を取り除きます。柔らかいマイクロファイバータオルを使用して、高光沢カーボンファイバーからすべての水分と残留水分を必ず取り除きます。傷や汚れを防ぐのに役立つマイクロファイバーをお勧めします。

酸や刺激の強い溶剤を避ける
石鹸や洗浄剤を使用する場合は、高光沢カーボンファイバーのクリアコート仕上げを損傷する可能性があるため、強い酸を含む製品は避けてください。これにより仕上げが損なわれ、時間の経過とともにカーボンファイバーの紫外線劣化が早まります。頑固なペンやテープの跡などは、アセトンと柔らかい布を使って取り除くことができます。

研磨剤は絶対に使用しないでください
研磨剤の入ったポリッシュやペースト状のワックスを避けることも重要です。これらは高光沢カーボンファイバーの仕上げを損なうだけでなく、繰り返し使用するとカーボンファイバーのエポキシ樹脂コーティングが損傷したり剥がれたりする可能性があります。

仕上げを保護するためにワックスを使用することもできます
カーボンファイバー製品を密封するためにワックス製品を使用する場合は、必ずスプレー式ワックスまたはカーボンファイバーに適していると評価された別のワックスを使用してください。一部のワックスは、カーボンファイバーのクリアコーティングを効果的に保護し、強力な化学物質や日光への曝露による退色、黄ばみ、または破損を防ぐことができます。

カーボンファイバー製品は直射日光を避けて保管してください
一部のカーボンファイバーマトリックスは耐紫外線性がありますが、製品は直射日光を避けて保管するのが最善です。日光から保護すると、エポキシ樹脂仕上げの耐紫外線剤の寿命が長くなります。

色褪せや黄ばみの修復
ハイグラスカーボンファイバーが色あせたり、黄変したり、渦巻き損傷を受けている場合は、クリアコートの最上層を研磨して、その下の損傷を受けていない層を露出させるとよいでしょう。涼しい日陰の場所で、カーボンファイバーに適したグレーズまたは研磨剤を塗布します。カーボンファイバーの表面に塗布し、約10分間放置した後、マイクロファイバータオルで拭き取ります。

カーボンファイバープレートに関するよくある質問

Q: カーボンファイバー自動車部品のポイントは何ですか?

A: カーボンファイバーはスチールよりもはるかに軽いにもかかわらず、より強い素材です。自動車の世界では、高速レースのストレスに耐えながら車両の重量を軽減できるカーボンファイバーが理想的です。

Q: カーボンパーツには価値がありますか?

A: 自動車部品にカーボンファイバーを使用する最大の利点の 1 つは、耐久性の面です。カーボンファイバーは、90% のカーボンファイバーと 10% のレーヨンまたは石油ピッチのポリマーです。この組み合わせにより、高剛性、高引張強度、および高い強度対重量比を備えた材料が生まれます。

Q: カーボンファイバーチューブは何に使用されますか?

A: カーボンファイバーチューブは、戦術的なはしご、システム、ロッド、ビームなどの幅広い用途に使用されています。カーボンファイバーは、アルミニウムやスチールなどの従来の材料よりも軽量で優れた機械的特性を提供します。

Q: インテークパイプに最適な材質は何ですか?

A: 一般にプラスチック (およびゴム、カーボンファイバー) チューブの方が優れている理由は、その形状にあります。金属チューブは、ほとんどの車両の工場での制限された吸入量よりもはるかに優れています。しかし、金属製の吸気管は曲げや溶接が限界があるため、形状に制限があります。

Q: カーボンファイバーの目的は何ですか?

A: 炭素繊維強化複合材料は、航空機や宇宙船の部品、レーシングカーのボディ、ゴルフクラブのシャフト、自転車のフレーム、釣り竿、自動車のスプリング、帆船のマスト、その他軽量かつ高強度が必要とされる多くの部品の製造に使用されています。

Q: カーボンファイバーは体に安全ですか?

A: カーボンファイバーは、乾燥した布地の状態または樹脂マトリックス中で硬化した状態では危険性がありません。炭素繊維は、切断、機械加工、または機械仕上げの際に大気中に放出される微細な粉塵となる可能性があります。これらの繊維は、皮膚や目や肺などの粘膜を刺激する可能性があります。

Q: カーボンファイバーはドローンに適していますか?

A: ドローン部品の製造プロセスでカーボンファイバーを使用すると、パフォーマンスが向上するという利点があります。カーボンファイバー素材の特殊な性質により、カーボンファイバー製ドローン部品は一体成型プロセスで製造されます。これは、ドローンにとって空力学的利点を実現するためのより良い方法です。

Q: ドローンのフレームを作るのに最適な素材はどれですか?

A: カーボンファイバーは非常に強力でありながら、非常に軽いです。そのため、効率的に飛行するために強度と軽量性が必要なドローンフレームとの使用に最適です。カーボンファイバーフレームは非常に耐久性のある素材で、落下、衝撃、極端な気象条件にも耐えることができます。

Q: カーボンファイバーの価格はいくらですか?

A: カーボンファイバー (ファイバーのみ) にはいくつかのバリエーションがあり、さまざまな機械的特性を提供します。複合部品/構造に必要な特性によって、使用される炭素繊維の種類が決まります。このため、炭素繊維の価格も、1 ポンドあたり約 7 ドルから 1 ポンドあたり数百ドルまで幅があります。最も高価で最も性能の高いカーボンファイバーは、航空宇宙および同様の用途で最もよく使用されます。最も安価な炭素繊維は、配管、建築、一部の自動車用途などに使用されます。
完成した炭素繊維複合部品および構造が高価になるのは、主に材料が高価であるためです。さらに、製造方法は労働集約的な傾向があり、コストが上昇します。さらに、航空宇宙用複合材料の製造では、材料は工業用オートクレーブで硬化されますが、これには時間と費用がかかり、時は金なりです。

Q: カーボンファイバーはなぜ高価なのですか?

A: 炭素繊維の主原料（繊維そのもの）は前駆体と呼ばれます。前駆体はポリマーであり、非常に高い熱やその他のプロセスで処理されて炭素繊維が作成されます。最高品質のカーボンファイバーは、アクリルポリマーをベースとしたポリアクリロニトリル (PAN) と呼ばれる前駆体から作られます。 PAN は製造が難しく、さらに 1 ポンドのカーボンファイバーを作成するには 2 ポンドの PAN が必要なため高価です。さらに、PAN を炭素繊維に変換するには非常に高い温度が必要であり、多量のエネルギー (およびお金) を消費します。

Q: カーボンファイバーはどれくらい長持ちしますか?

A: カーボンファイバー自体は優れた素材ですが、特別な耐久性を備えているわけではありません。しかし、炭素繊維を樹脂と組み合わせて炭素繊維複合材料を作成すると、他の材料ではほぼ不可能な強度、剛性、耐久性が得られます。
カーボンファイバー複合材料は、金属のように錆びたり腐食したりすることはなく、木材のように腐ることもありません。カーボンファイバー複合材は他のどの素材よりも強度と剛性が高いですが、損傷を受ける可能性があり、亀裂や層間剥離（複合材の層が互いに分離すること）が発生し、故障につながる可能性があります。

Q: 100% カーボンファイバーとカーボンファイバー/グラスファイバーの違いは何ですか?

A: 良い - グラスファイバー
より良い - カーボンファイバー / グラスファイバー - グラスファイバーの裏地とカーボンファイバーのオーバーレイ。
最高の - 100% カーボンファイバー - 必要なサポートに応じて、数層から数層のカーボンファイバーを使用します (グラスファイバーは使用されません)。
当社のカーボンファイバー製品はすべて外観は似ていますが、大きな違いは全体の重量と強度にあります。

Q: 自動車におけるカーボンファイバーの利点は何ですか?

答え: 丈夫です
カーボンファイバーは大きな衝撃エネルギーを吸収できるため、スチールよりも頑丈です。強度は約5倍、剛性は約2倍です。
軽量
カーボンファイバーはアルミニウム、スチール、その他の従来の金属よりも軽い
耐久性のある
カーボンファイバーは剛性と引張強度が向上しているため耐久性があります。
成形が簡単
カーボンファイバーは通常長くて細いため、スチールよりも成形が容易です。製造もより柔軟になります
魅力的な外観
カーボンファイバーで作られた自動車部品は、見た目がより魅力的であり、自動車の外観もよりユニークになります。

Q: カスタマイズされたカーボンファイバーパーツの生産時間はどれくらいですか?

A: 通常、金型の製作時間は 30 日ですが、量と複雑さに応じて 20 ～ 60 日の生産時間がかかります。

Q: CNC 加工サービスは提供していますか?

A: 当社は、フライス穴やスロット、トリムなどの CNC 加工サービスを提供しています。

Q: 表面仕上げは何通りありますか?

A: 当社では、3K 平織り、2x2 ツイル織り、鍛造カーボンファイバー表面を、ナチュラル、ポリッシュ、マット、光沢のあるクリアコーティング仕上げで提供しています。

Q: カーボンファイバー部品の製造プロセスは何ですか?

A: 通常、当社のカーボンファイバー部品はオートクレーブと金型プレスプロセスで作られています。

Q: カスタマイズされたフローは何ですか?

A: 問い合わせを受けました - 3D 設計 - 金型製作 - 初期試作 - バッチ生産ブランク - ブランク処理 (切断、フライス加工、穴あけ) - 組立 (接着剤、ボルト、リベット、その他の金属部品による接着) - 仕上げ (塗装、マーキング、研磨） - 品質管理測定、表面の正確な目視検査 - 物流：梱包と出荷。

Q: カスタマイズ注文の最低数量はありますか?

A: プロジェクトの複雑さ、規模、処理、仕上げによって異なります。

Q: カーボンファイバーの車やオートバイの部品をカスタマイズできますか?

A: 車、バイク、機械、ドローンなどのカーボンファイバー部品をカスタマイズしています。

Q: 100% カーボンファイバーのプリプレグを使用していますか?

A: はい、東レ 100% 炭素繊維素材を使用しています。

中国で最も専門的なカーボンファイバー部品メーカーの 1 つとして、当社は高品質の製品と優れたサービスを特徴としています。当社の工場から競争力のある価格でカーボンファイバー部品を購入またはカスタマイズすることをご安心ください。

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