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3Dプリンタを利用した繊維複合材料の成形と応用展開、動向

3Dプリンタを利用した繊維複合材料の成形と応用展開、動向

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概要

本セミナーでは、3Dプリンタ用樹脂について基礎から解説し、繊維と樹脂の複合化と立体造形の成形ツール、強化方法を詳解いたします。

開催日

  • 2021年5月27日(木) 10時30分 ～ 16時30分

修得知識

  • 複合材料3Dプリンターの装置
  • 複合材料3Dプリンターのメカニズム
  • 複合材料3Dプリンターのパス設計方法
  • 複合材料3Dプリンターの動向

プログラム

　従来一般に利用される樹脂系3Dプリンターは、樹脂自体の力学的特性が著しく低く、試作模型や玩具の製作としての利用が主体であり、航空宇宙・自動車用途製品レベルの構造を作製できない。これに対して,自動車や航空宇宙用構造にも適用可能な高強度立体造形を目的として、連続炭素繊維をその場で樹脂と複合化し立体造形する「炭素繊維複合材料3Dプリンター」を開発が進んでいる。
　連続炭素繊維複合材料3Dプリンターは、以下の優れた特徴を持っており、新しい構造材料の製造方法として大きな可能性を有している。

  • 多品種の構造強度部材をCADデータのみから容易に成形が可能であり、軽量化が強く求められる分野の研究開発を加速できる。
  • 繊維配向の最適化により炭素繊維の持つ卓越した力学的特性を最大限に発揮できる。
  • ニアネットシェイプでの成形が可能であり、トリム等の2次加工が最小限で済むため、原材料費や環境負荷の低減にも効果的である。

　これらの特徴のため、特に高強度部材が要求される航空宇宙・自動車用の構造部材の生産、アイソグリッド構造などの従来成形が困難であった複雑形状部材の生産、多品種・高剛性・迅速な入手が要求される機械加工などのための治具、少量多品種生産が求められる義足やアシストスーツなどの医療・介護分野といった分野に適用が進むと予想される。本講座では、炭素繊維複合材料3Dプリンターに関わる最新技術について、その特徴、従来技術との比較、課題、用途展望、企業動向、特許情報などについて幅広く紹介する。

  1. 研究開発の背景
    1. 複合材料の力学的特性 (従来材料との比較)
    2. 自動車業界における軽量化のモチベーション
    3. 自動積層技術Automated Tape Laying (ATL) とAutomated Fiber Placement (AFP)
    4. 3Dプリンターの国内
      • 海外市場動向
      • 台数
      • 売上額
      • シェア
      • 適用箇所
  2. 3Dプリンターを利用した複合材料成形
    1. 自動車および航空機業界における3Dプリンターの利用
    2. 複合材料成形ツーリングとしての利用
    3. 3Dプリント成形物の材料異方特性
  3. 連続炭素繊維複合材料3Dプリンター
    1. 従来3Dプリンターの課題
    2. 強化の方法
    3. 繊維切断
    4. サンドイッチ構造プリント実例
    5. プリントされた材料の強度
    6. 連続繊維パスの最適化と実験検証
    7. プリント精度 (曲率とフィラメント大きさの影響)
    8. 想定される用途と実用化に向けた課題
  4. 短繊維系複合材料3Dプリンター
    1. 力学的特性
    2. 大規模3Dプリンター (自動車のプリント)
    3. エポキシ系短繊維3Dプリンター
    4. 短繊維含有フィラメントの種類と市販状況
  5. 連続繊維複合材料3Dプリンターの海外動向
    1. 海外の取り組み
      • Markforged
      • Arevo
      • Anisoprint
      • Desktop Metal
      • 他 多数紹介
    2. 織物複合材料3Dプリンター
  6. 光硬化系複合材料3Dプリンター
    1. 短繊維と光硬化の組み合わせ
    2. 長繊維と光硬化の組み合わせ (3D Cocooner他)
  7. 形状・繊維配向最適化技術
    1. 曲線積層最適化 (Tow-steered composites)
    2. 形状配向同時最適化
  8. 複合材3Dプリントに関する特許状況 (海外含む) のご紹介
  9. 課題と今後の展開
    1. 自動車および航空機業界における3Dプリンター活用の課題
    2. 機能性の付与など新しい展開
    • 質疑応答
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講師

  • 松崎 亮介 氏
    東京理科大学 理工学部 機械工学科
    准教授
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主催

株式会社 技術情報協会
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お問い合わせ

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受講料

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: 50,000円 (税別) / 55,000円 (税込)
複数名
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  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 45,000円(税別) / 49,500円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 50,000円(税別) / 55,000円(税込)
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アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
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