カーボンの種類

カーボン製品は鉄に比べ強度が10倍、弾性率が7倍と言われていますが、その中でも大きく分けて2種類の製品が存在します。

1つ目はウェットカーボンで、FRP（グラスファイバー）と同様の製作方法で、ファイバー繊維に2液硬化樹脂や紫外線硬化樹脂などの液体樹脂をファイバーに塗り固めたものです。

最近ではCFRTP等の熱で溶ける樹脂で固めたカーボン板を、熱した型で柔らかくし、再度冷やして固める方法があります。

2つ目はドライカーボンでファイバーに熱硬化性樹脂を炉で固め、ファイバー量を極限まで増やしたものです。

 

ウェットカーボンとドライカーボンの違い

ウェットカーボンは安価にできる反面、ドライカーボンに比べて強度が落ちます。

一般的に市販されているカーボン製品はウェットカーボンが9割程度を占め、安価に作るために表裏のみカーボンを使用し、中心部はグラスファイバーを使用したものが殆どです。

グラスファイバーはカーボンファイバーと比較して1/3程度の引張強度になってしまいますが、コスト面では1/10程度であるためグラスファイバーを使用した複合製品が多くなっています。

ドライカーボンは強度に勝るものの設備投資に費用がかかるため、一部の宇宙開発部品やワークスマシンなど特殊なものにしか使用されていないのが現状です。
ドライカーボンは硬く剛性が高い為、薄く軽量な部品を作ることが可能となります。

 

ATLカーボン製法の特徴（特許出願中）

1. ●カーボンの含有率を自由に調整
2. ●ドライカーボン並みの強度可能（ATLポリカ・カーボン）
4. ●熱可塑性樹脂を使用し型を用いた二次加工が可能
5. ●グラスファイバーを使用するなど複合製品も可能
6. ●コストと強度に対して柔軟な対応を実現
7. ●ポリカ以外のアクリル等、様々な素材でテスト実施中。

 

ATLカーボン製法で製作したカーボン板の引張試験結果

 

ポリカーボネイトにカーボン繊維を70％以上含有させたポリカ・カーボン板（2mm厚）を製造し強度試験を実施しました。

その結果、グラスファイバーの3倍の強度を持つドライカーボンと同等の引張強度を得ることが出来ました。

ドライカーボンはエポキシ等の熱硬化性樹脂を用いていますがポリカーボネイトは熱可塑性樹脂である為、熱を加えることにより二次加工の可能性が考えられます。

弊社の製法では様々な樹脂でカーボン板を製作できる為、用途に応じた基材選びが可能です。

 

	テスト用試験片 グラスファイバー	ドライカーボン	ATLポリカ・カーボン
荷重N	4628.5	13375.4	13144.5

※試験方法：JIS K 7164（プラスチックの引張試験方法）

 

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