開発背景
炭素繊維複合材は、性能の高さが売りではありますが、反面、材料コストや加工コストが高く、航空宇宙や次世代自動車、もしくは一部趣味の製品のハイエンドモデルで使用されるにとどまっています。企業様での製品への使用は検討されますが、コスト面で中断される場合が多いのが現状です。原料・材料は専門性が高く弊社では生産できないため、加工方法・加工コストに注目しました。
パイプ加工用治具開発
一般的に使われる標準部品は様々ありますが、その中でまずは『パイプ』にターゲットを絞りこれを低コストで生産できないかを考え、開発に努めました。パイプの中でも、直管パイプは付加価値が低く、大量生産でしかコストを低くできないため、「異形パイプ」の加工治具について研究を行いました。
特許取得済技術
【成型用芯材及び成型品の製造方法】-特許番号：6802950-
従来の炭素繊維複合材は、接合部の強度に問題がありましたが、一本の長い繊維を治具に巻き付けてパイプ状にすることでこれを解消しようと考えました。
しかし、ここにも脱芯の際に「製品にダメージを与えてしまう」という課題がありました。
そこで生み出されたのが特許取得済みの脱芯方法です。
これにより、
- 圧倒的に脱芯時間が早い。
- 無理やり引き抜かないため、成型品へのダメージが少ない。
- 条件を誤らなければ、繰り返し使用できる。
- 大がかりな脱芯装置などは不要。
- 長繊維（連続繊維）を用いて、形状が複雑なパイプの成型が可能。（多角、丸パイプも実証済み）
- 長繊維の特性を活かせる異形パイプの製作が可能に。
※開発には、
- 精密金属加工・冶具の製作・設計 能力を有する 知立機工株式会社様
- 実験機・製造アドバイス・評価 能力を有する三河繊維技術センター様
CFPR製医療機器開発
パイプ加工用治具開発を行う中で、弊社の加工技術に興味を持っていただき、名城大学の仙場准教授、名古屋大学の本村准教授と「CFRP製医療機器の開発」を開始しました。
特許取得済技術
【医療用処置具】-特許番号：6782935-
CFRP製の医療機器開発において、まず、【軽量化】を重点に置き、開発を行いました。
この医療機器は、通電機器であったため、金属箔とCFRP材（その他強化樹脂も可）、絶縁材の複層構造とすることで通電の安定性を確保し、また術者の安全も確保することができました。
また、連続繊維を使用したことで、接合部の強度についても確保し、既存のアルミ製のものからCFRP製の医療機器を製作することが可能となりました。
このCFRP製の医療機器は実用化に向けて改善点などがまだありますが、構造において、特許を取得することができました。
※開発には、
- 医療機器を実際に使用いただき、評価等を名古屋大学医学部准教授 本村先生
- 構造解析・材料力学などの評価、解析等を名城大学理工学部准教授 仙場先生
- 実験機・製造アドバイス・評価 能力を有する三河繊維技術センター様