なぜプリプレグを使用するのですか?
炭素繊維プリプレグは、成形が容易で、コストが低く、繊維含有量を容易に制御でき、引張強度、剛性、疲労強度、耐腐食性などの特性に優れているなどの利点があり、広く使用されています。
プリプレグの選択は、主に性能とコストの2つの要素によって決まります。
生産: 加工が容易、生産コストが低い、エネルギー消費が少ない、部品が少ない、繊維含有量をより正確に制御できる、材料性能とプロセス特性が安定している。
設計: 軽量化とパフォーマンスの最適化、さらに最適化されたパフォーマンス対重量比。
完成部品: 優れた機械的特性、疲労、引張、剛性、腐食、老化性能。
プリプレグはどのように生産されるのでしょうか?
炭素繊維プリプレグの製造方法は主に2つあります。1つは、樹脂を直接加熱して粘度を下げ、繊維間に均一に分散させるホットメルト法です。もう1つは、樹脂を溶剤に溶かして粘度を下げ、繊維に含浸させた後、加熱して溶剤を蒸発させる溶液含浸法です。
炭素繊維プリプレグに一般的に用いられるホットメルト法は、ワンステップ法とツーステップ法に分けられます。ツーステップ法では、まず樹脂フィルムを作製し、その後プリプレグを作製します。現在、国内の炭素繊維プリプレグ製造工程の約90%は、ホットメルトツーステップ法を採用しています。
ホットメルトプロセス：樹脂フィルム転写法とも呼ばれるこのプロセスでは、布地プリプレグと一方向プリプレグの両方を製造できます。このプロセスは2段階に分かれています。第1段階では、加熱した樹脂フィルムを紙基材に塗布します。プリプレグ製造機内で、補強材と樹脂が相互作用します。圧力と熱を加えると、樹脂が繊維に浸透してプリプレグが形成され、最終的に繊維コアに巻き付けられます。
溶剤含浸法：溶剤含浸法では、樹脂を溶剤浴に溶解し、補強布をその樹脂溶液に浸漬する溶剤含浸法でのみプリプレグを製造できます。その後、乾燥炉を用いてプリプレグブランクから溶剤を蒸発させます。
