CFRTPの塑性加工入門 [単行本]

CFRTPの塑性加工入門 [単行本] の 商品概要

• 目次

  1．CFRTP塑性加工の基礎知識
  1.1　CFRTPとは
  1.2　塑性加工とは
  1.3　金属の塑性変形とCFRTPの塑性変形
  　1.3.1　金属の塑性変形
  　1.3.2　CFRTPの塑性変形
  1.4　変形抵抗
  　1.4.1　金属塑性加工の場合の変形抵抗
  　1.4.2　CFRTPの場合の変形抵抗
  1.5　塑性加工の温度と圧力
  　1.5.1　金属の場合の温度と圧力
  　1.5.2　CFRTPの場合の温度と圧力
  1.6　材料の強度
  　1.6.1　金属材料の強度
  　1.6.2　CFRTPの強度
  コラム1CFRPの歴史
  2．炭素繊維と熱可塑性樹脂
  2.1　炭素繊維
  2.2　熱可塑性樹脂
  コラム2射出成形技術
  引用・参考文献
  3．CFRTPの材料
  3.1　一方向繊維シート（UDシート）
  3.2　織物繊維シート
  3.3　積層プレート
  3.4　不連続繊維CFRTP
  3.5　CFRTPプレートの強度
  　3.5.1　一方向繊維CFRTPプレートの強度
  　3.5.2　織物繊維CFRTPプレートの強度
  　3.5.3　不連続繊維CFRTPの強度
  引用・参考文献
  4．連続繊維CFRTPのプレス成形
  4.1　CFRTPプレス成形の基本プロセスと関連要素
  4.2　一方向繊維CFRTPプレートを用いたプレス成形
  　4.2.1　プレス成形のプロセス
  　4.2.2　一方向繊維の変形
  　4.2.3　成形品形状に対応したシート形状
  4.3　織物繊維CFRTPプレートを用いたプレス成形
  　4.3.1　織物繊維の基本的な変形
  　4.3.2　コーナー部における変形
  　4.3.3　変形に伴う厚み変化
  引用・参考文献
  5．CFRTPプレス成形時の諸現象
  5.1　プレス成形時の層間すべり
  5.2　プレス成形後の「スプリングイン」
  5.3　プレス成形時の圧力
  5.4　プレス成形時の温度
  5.5　成形時の圧力保持時間と成形後の強度
  5.6　成形時に発生する欠陥
  　5.6.1　炭素繊維と樹脂の密着性
  　5.6.2　樹脂枯れと樹脂リッチ
  　5.6.3　ボイド（気泡）
  　5.6.4　層間剥離
  　5.6.5　繊維のしわ
  　5.6.6　繊維の破断
  コラム3熱硬化性CFRPの成形プロセス
  引用・参考文献
  6．CFRTPプレス成形の金型設計
  6.1　プレス成形の方式
  6.2　材料変形特性についての考慮
  6.3　金型設計の詳細
  　6.3.1　クリアランス
  　6.3.2　抜き勾配
  　6.3.3　スライド金型
  6.4　成形品の取出し
  6.5　樹脂と金型表面との接触および付着
  6.6　離型剤
  6.7　金型の材質，表面硬さ，表面粗さ
  6.8　金型の熱膨張・心合せ
  6.9　金型の加熱と冷却
  コラム4CFRTPの成形解析
  引用・参考文献
  7．プレス機械と材料加熱技術
  7.1　CFRTP成形を行うプレス機械
  　7.1.1　油圧プレスとメカニカルプレス
  　7.1.2　プレスの剛性
  　7.1.3　荷重制御
  　7.1.4　位置制御
  7.2　CFRTPの加熱技術
  　7.2.1　近赤外線ヒータ
  　7.2.2　遠赤外線ヒータ
  　7.2.3　ヒータプレート
  引用・参考文献
  8．不連続繊維CFRTPを用いた塑性加工
  8.1　不連続繊維CFRTPプレートを用いたプレス成形
  8.2　連続繊維と不連続繊維のハイブリッド成形
  　8.2.1　リブ付パネルの成形
  　8.2.2　ダイクッションを活用したリブ付パネル成形法
  8.3　カップ鍛造成形
  　8.3.1　金型の設計
  　8.3.2　不連続繊維CFRTPビレットの製作
  　8.3.3　鍛造成形プロセス
  　8.3.4　鍛造過程の材料の流動
  　8.3.5　成形後の強度
  8.4　歯車成形
  引用・参考文献
  9．CFRTPの曲げ加工・せん断・接合
  9.1　CFRTPの曲げ加工
  　9.1.1　連続繊維プレートの局部加熱曲げ装置の試作と試み
  　9.1.2　プレスブレーキを用いた連続繊維プレートの曲げ加工
  9.2　せん断加工
  　9.2.1　金属板材のせん断加工
  　9.2.2　CFRTPのせん断加工
  　9.2.3　CFRTPのせん断-シェービングパンチによる切断
  9.3　CFRTPの接合
  　9.3.1　CFRTPの接合方法
  　9.3.2　加熱接合における課題
  　9.3.3　接合部の強度と接合長さの設計
  　9.3.4　接合の例
  　9.3.5　接合強度を上げる試み
  引用・参考文献
  10．CFRTP塑性加工の応用技術
  10.1　CFRTPの組紐プレス成形
  　10.1.1　組紐とは
  　10.1.2　「組紐プレス成形」とは
  　10.1.3　組紐プレス成形の詳細
  　10.1.4　CFRTPパイプの強度
  　10.1.5　CFRTPパイプの応用性
  10.2　CFRTPのテープ成形
  10.3　CFRTPの3Dプリンティング
  コラム5繊維機械
  引用・参考文献
  11．CFRTPの評価方法
  11.1　概要
  11.2　曲げ試験
  11.3　引張試験
  11.4　構造強度試験，圧壊試験
  11.5　断面組織の観察方法
  引用・参考文献
  あとがき
  索引

• 出版社からのコメント

  CFRTP（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）の量産加工を実現する塑性加工法について解説する。

• 内容紹介

  １．本書の特徴
  　本書は，今後量産加工として期待される，CFRTP（炭素繊維強化熱可塑性樹脂)を用いて，板材からプレス成形したり，ビレットから鍛造成形したりする「塑性加工」について解説する．
  　炭素繊維強化樹脂（CFRP）は軽くて強度があり，機器の軽量化によって運転エネルギーコストの低減や，身につけた場合の負担軽減などに幅広く活用されると期待されている．しかし，これまでのCFRPは主に熱硬化性樹脂を用いており，成形したものを変形させたり，リサイクルしたりすることが困難である．今後の量産プロセスには，金属の塑性加工のように，目的の形状へ変形できる特性が必要である．これを実現するのがCFRTPである．加熱して樹脂を溶融させれば変形加工ができ，冷却すれば固まる材料である．
  
  ２．特にこだわったところ
  　「塑性加工」という言葉を用いたのは，これまで金属材料の塑性加工に関わっていた方にも，CFRTPを用いれば，塑性加工のような変形加工が可能であることを知っていただくためである．また世の中の量産加工には，塑性加工が幅広く使われていることを一般の方にも理解していただくためである．
  　CFRTPの塑性加工おいては，加工中に炭素繊維がどのように変形するかを理解することがキーポイントである．本書では，一方向炭素繊維，織物炭素繊維のプレス成形における繊維の変形について詳しく解説する．また積層プレートにおける変形についても詳しく解説する．
  　次に重要なポイントは，加工後も炭素繊維と樹脂の密着性が保たれるように，変形後の冷却まで圧力を保つことである．この温度・圧力プロセスについて詳しく解説する．
  　さらに不連続炭素繊維を用いた加工について，リブ成形や鍛造成形，歯車成形など，具体例を通して解説する．
  　続いて，CFRTP塑性加工の発展として，接合，切断，パイプ成形，３Dプリンティングなど，各種の応用加工についても解説する．
  
  ３．本書の効用
  　これまで金属の塑性加工に関わってきた方は，「塑性加工」の視点から，CFRTPの塑性加工にチャレンジできる．一方，これまでプラスチックの射出成形に関わってきた方は，熱可塑性樹脂の視点からCFRTPの加工にチャレンジできる．そして，繊維に関わってきた方は，繊維の視点からCFRTPの加工にチャレンジできる．ぜひ本書の知見をもとに，「CFRTPの塑性加工」という新しい量産加工にチャレンジして，日本のものづくりの底力を発揮していただきたい．
  　そして，地球温暖化を防ぐ材料の切り札である炭素繊維複合材料を用いたものづくりに興味のあるすべての方々の知見となることを期待する．
  
  図書館選書
  CFRTP（炭素繊維強化熱可塑性樹脂）は，軽量・高強度でリサイクルが可能な材料として，量産加工法の開発が期待されている。本書では塑性加工の手法を使って， CFRTPの量産加工を実現する方法について解説する。

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  米山 猛(ヨネヤマ タケシ)
  １９７９年東京大学工学部産業機械工学科卒業。２０２０年金沢大学特任教授
  
  立野 大地(タツノ ダイチ)
  ２００６年金沢大学工学部人間・機械工学科卒業。２０１８年金沢大学助教

CFRTPの塑性加工入門 [単行本] の商品スペック