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メールマガジンvol.38

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★☆★ Ryokosha メールマガジンvol.38 お役立ちニュース ★☆★
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【INDEX】

  ・菱光社 Plus One 情報
   ~注目の新材料「CFRP(炭素繊維強化プラスチック)」の評価について

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           【菱光社 Plus One 情報】

 ~注目の新材料「CFRP(炭素繊維強化プラスチック)」の評価について~

◆━…‥━━━【CFRPにおける評価・検査・観察 特集 第1回】━━━━━━━
     
弊社は今年の1月中旬に開催されました「第8回クルマの軽量化技術展(第10回
オートモーティブワールド内)」に出展いたしました。多くの皆様にご来場を
賜りまして、ありがとうございました。この場を借りてお礼申し上げます。

さて、その展示会では昨今車に限らずとも軽量化に向けて、軽量で強固な材料
として注目されているCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:炭素繊維強
化プラスチック)が様々なメーカーから出品され、連日多くの人だかりができ
ており、その注目度の高さが伺えました。

今回のメルマガ特集号では2回に渡り、その注目の新材料CFRPについて、検査
観察装置とその活用事例についてご紹介させていただきます。

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■ CFRPの断面トリミングと電子顕微鏡による観察 ■
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大和光機製 回転式ミクロトーム RX-860
  日本電子製 卓上走査電子顕微鏡 JCM-6000Plus
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CFRPの場合、ファイバーの繊維方向が異なる層構造となるため加工が難しいで
す。特にミクロトームのような物理的に一方向への加工では完全な断面出しを
行うのは難しく不可能と考えられております。

そのため、一般的によく用いられる加工方法としてイオンミリングによる加工
がありますが、ミリング幅が0.5mmに対して深さ方向に対するミリングレートが
約1μm/minとなるため加工に大変時間が掛かります。

ここでは医療業界で認知度が高く、国産のミクロトームのご紹介と卓上型で
高性能な日本電子製の電子顕微鏡にてCFRP層構造の確認事例をご紹介をさせて
いただきます。

大和光機のミクロトームでは、通常5μm程度からトリミングし最終的に0.1μm
で加工する事でより平滑な試料面を出す事が可能です。1検体あたりの加工時間
が約5min~10min程度で面出しできるため、CFRPの層構造をマクロ的に評価する
程度であれば、CP(クロスセッションポリッシャー)ほどの綺麗な面が必要でな
い場合、より効率的に評価できます。

なお、現在のX線CTの分解能では、繊維配向は評価が可能でも樹脂やファイバー
の充填不良については、明らかな欠陥は検出できても、微小域の検出は分解能
が足りておらず、結局断面を出す必要があるようです。是非、職人が作り上げた
ミクロトームを一度お試しいただけたらと思います。

 ※評価結果及び製品紹介はこちらから(PDFファイル:約1.14MB)
http://www.ryokosha.co.jp/pamphlet/r/180226-1.pdf

※CFRP_1μmトリミング(YouTube動画)
https://youtu.be/QGAxBFbECso
 https://youtu.be/9y5d2HaSc0U

■ CFRPの繊維配向評価検査の方法 ■
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ベテル製 繊維配向同定評価システム Thermal Evalution of FOD
  フォトニックラティス製 偏光イメージングカメラ PI-110
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両側から樹脂を流し込んで成形されたダンベル型のCFRPでは、中央部分で樹脂
同士が衝突した後に、繊維がどんな向きになっているのか分かりません。

そのため一般的な観察手段としてX線CTが用いられるケースが多くありますが
広い範囲の観察だと繊維が見えなかったり、マクロ的な配向を分析するのは
困難です。

今回ご紹介する繊維配向同定評価システムは、1)非破壊 2)高速 でCFRPの繊維
の状態(繊維の向き、繊維量の相対比較、繊維バラツキ)を把握できます。
また、熱拡散率の分布を測定することで繊維配向を可視化できます。

 ※製品カタログはこちらから(PDFファイル:約500KB)
http://www.ryokosha.co.jp/pamphlet/r/180226-1.pdf

また、CFRPを偏光観察の手法によって、外観検査や数値化する要望が増加して
おります。フォトニックラティスの偏光イメージングカメラによる検査事例を
ご紹介させていただきます。

 ※CFRP解析データ(PDFファイル:約300KB)
http://www.ryokosha.co.jp/pamphlet/r/180226-3.pdf

 ※評価結果及び製品紹介はこちらから(YouTube動画)
 https://youtu.be/7TbvtK1MwOo

次回のメルマガでは、非接触三次元形状測定装置によるCFRPの反りとうねりと
粗さについての評価測定事例と、安価な卓上型ポリッシャーによる研磨事例と
ナノフォーカスX線CT装置のご紹介をさせていただきます。お楽しみに!