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金属部品点数の削減とは？課題と対策・製品を解説
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炭素繊維複合材における金属部品点数の削減とは？
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タカギセイコーは、スタンピング成形（複合素材）と射出成形（熱可塑性樹脂）のハイブリッド成形による製品の量産を可能にする「TS高速スタンピング成形システム」の開発に成功しました。
複合素材の投入からその素材の加熱、積層、プレス、樹脂の充填成形及び製品の取り出しまでを全自動で行い、安定的な連続成形を実現。
複雑な製品形状など、機能要求にも対応します。
【特長】
■金属比で軽量性と高強度・高剛性を両立可能な製品設計
■複雑な製品形状など、機能要求にも対応
■製品長さ1,800mmの大型成形品にも対応
■部品一体成形による高い生産性を実現
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
TS高速スタンピング成形システム
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炭素繊維複合材における金属部品点数の削減
炭素繊維複合材における金属部品点数の削減とは？
炭素繊維複合材（CFRP）の特性を活かし、従来の金属部品を代替することで、製品全体の部品点数を削減する取り組みです。これにより、軽量化、高強度化、設計自由度の向上、製造コストの低減を目指します。
課題
接合部の複雑化と強度低下
CFRPと金属部品の接合には、異種材料間の特性差から特殊な接合技術が必要となり、接合部の設計や製造が複雑化し、強度低下のリスクが生じます。
一体成形による設計制約
CFRPによる金属部品の一体成形は、金型設計や成形プロセスが複雑になり、従来の金属部品の自由な形状設計が困難になる場合があります。
コスト増と生産効率の低下
CFRPの加工や成形には高度な技術と設備が必要であり、初期投資や製造コストが増加し、金属部品と比較して生産効率が低下する可能性があります。
リサイクル性の課題
CFRPは金属部品と比較してリサイクルが難しく、使用済み製品の処理や環境負荷低減の観点から、部品点数削減と合わせてリサイクル性の検討が求められます。
対策
構造設計の最適化
CFRPの特性を最大限に活かせるよう、構造解析やトポロジー最適化を用いて、金属部品を統合した一体成形構造を設計します。
先進的な接合技術の導入
接着、機械的接合、ハイブリッド接合など、CFRPと金属部品の特性を考慮した最適な接合技術を選定・開発し、信頼性の高い接合を実現します。
成形プロセスの革新
射出成形、RTM（レジン・トランスファー・モールディング）、オートクレーブ成形などのCFRP成形技術を最適化し、生産効率とコスト競争力を向上させます。
ライフサイクルアセスメントの実施
製品の設計段階からリサイクル性や環境負荷を考慮し、持続可能なCFRP部品の利用と部品点数削減を両立させるための評価を行います。
対策に役立つ製品例
統合構造設計支援ソフトウェア
CFRPと金属部品を統合した構造の設計・解析を効率化し、部品点数削減に繋がる最適な形状や接合方法を導き出します。
高機能接着剤システム
CFRPと金属部品間の異種材料接合において、高い強度と耐久性を実現し、機械的接合部品の削減を可能にします。
自動化成形システム
CFRP部品の成形プロセスを自動化・効率化し、生産コストを削減しながら、複雑な形状の一体成形を実現します。
リサイクルプロセス開発サービス
使用済みCFRP部品のリサイクル技術を開発・提供し、環境負荷低減と部品点数削減の両立を支援します。
