★☆★ Ryokosha メールマガジンvol.38 お役立ちニュース ★☆★
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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
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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。
■ CFRPの断面トリミングと電子顕微鏡による観察 ■
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
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 ■
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
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！
