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東北大、AM技術でCFRPとチタン合金を直接接合
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接着剤不要で軽量化、従来上回る27Mpaの接着強度
東北大学大学院工学研究科の白須圭一准教授らの研究グループが、3Dプリンティングで炭素繊維強化プラスチック(CFRP)とチタン合金の接着剤不要な直接接合手法を開発することに成功した。金属基板にCFRPを直接3D造形し、熱融着で接合することにより、従来の接着剤による接合を上回る27Mpaの接着強度を実現した。
研究グループによると、今回開発した技術を活用することで、接着剤を使用せずに金属とCFRPを直接接合できるため、製造コストの削減や環境負荷の低減が期待されるとのこと。さらに、連続繊維 CFRP を用いた多層構造の作製にも成功しており、より高度な複合材料開発に応用することが可能との見方を示した。
CFRPは航空機や自動車など、さまざまな輸送機に活用されており、とくに航空機分野では軽量化に向けて、CFRPのみならず、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)、アルミニウム合金、チタン合金といった様々な材料を組み合わせたマルチマテリアル化が進んでいる。そうしたなか、こうした異種材料の組み合わせによるハイブリッド化を推進するために、3D プリンタを活用したアディティブマニュファクチャリング(AM)技術に対する注目が高まっているところ。