3次元立体周期構造複合材料コアとメタルフェースシートからなる複層薄板の創造と創製
【研究キーワード】
複合材料 / 金属シート / 三次元周期コア / トポロジー最適化 / 3Dプリンタ
【研究成果の概要】
複層構造は、優れた機械的特性を発現する構造である。本研究では、金属被覆材(フェースシート)に挟む連続/非連続炭素繊維CFRPコア材の3次元幾何構造を制御することで、多様な力学特性を持つ薄板材料を創造し、製作し、評価することを目的とする。具体的には、
1)メタルフェースと3次元周期構造を持つ樹脂あるいは炭素繊維強化複合材料コアからなる複層構造の、コア構造を最適化する方法 2)得られた構造を熱溶解式3Dプリンタ(樹脂あるいは熱可塑性短炭素繊維強化複合材料(CFRTP)を模擬)ならびに光造形式3Dプリンタ(熱硬化性長繊維強化複合材料CFRPを模擬)造形しフェースシートを接合したプロトタイピング 3)以上で提示されたコアを、樹脂または炭素繊維強化複合材料の、デジタルサーボプレスと金型を利用した温間スタンピング成形で作製しフェースシートと接着して薄板化の、3つの段階(ステージ)を研究対象とする。
まずはコアの3次元立体周期構造の決定に重点を置き、研究を行っている。3次元立体構造の決定にはトポロジー最適化を利用し、最適化された構造の造形には3Dプリンタを用い、フェースシートとの接着は曲げ剛性評価には、既存設備であるオートクレーヴやサーメックマスターを利用する。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【配分額】36,270千円 (直接経費: 27,900千円、間接経費: 8,370千円)