东丽为CFRP开发了新的高压灭菌技术

工业株式会社宣布成功开发碳纤维增强塑料（CFRP）的新型制造技术，从而提高尺寸精度和节能。

展望未来，东丽将进一步成熟这项新技术，并将其广泛部署到主要针对持续要求更高生产力和更多能源节省的飞机应用中。此外，该技术预计也将受益于汽车和一般工业应用，并将有助于CFRP材料的开发。

通常使用高压釜（高温高压炉）或将预浸料坯（片状中间材料）放置在预定形状的模具上并使用加热空气来固化预浸料中的树脂来制造CFRP的烘箱来制造CFRP。传统的制造技术的缺点是由于热空气的低效传热和模具的大热容量，需要很长时间来加热和固化。 特别是对于厚度可变的大型复杂形状的零件，还存在尺寸精度问题，特别是要解决的问题。这是由于零件温度分布控制困难，反过来又会产生多种残余应力，有时会使零件明显变形。由于这个原因，在飞机主翼的多个部件的最终组装过程中需要大量的劳动，这是手动插入称为垫片的填充材料来实现的，所述填充材料比用于制造的组装时间更长。

新开发的制造技术为模具表面上的多个嵌入式板式加热器提供了解决方案，使得每个加热器都被单独控制。真空部分与加热器直接接触可有效加热，从而实现节能。控制各个加热器并允许在每个位置处的最佳热量分布在整个制造部件中提供均匀的残余应力。结果，部件可以尽可能接近原始设计地制造，最小尺寸不一致和尺寸解决了上述问题，并且期望降低部件组装的劳动成本和持续时间。 为了有效地控制这种供暖系统，东丽与爱媛大学和东京科技大学联合开展了一项研究项目，以创建模拟技术来预测零件变形并优化加热器温度。东丽将它们组合成一个程序，用于设计加热条件，从而有效地减少零件的制造时间和尺寸误差。东丽公司安装了原型制造设备，目前正在进行示范试验。

根据部件的形状和尺寸，用传统的高压釜和烘箱等制造飞机的大型CFRP部件大约需要9个小时。另一方面，新开发的制造技术预计将制造时间减少到大约四小时。而且，与传统的制造方法相比，该技术实现了大约50％的节能，因为不需要诸如加热空气的压力和加热介质。由于提高了制造的尺寸精度，因此也期望在组装期间节省使用垫片进行矫正工作的时间。

本文基于跨部门战略创新促进计划（SIP）为“创新结构材料”（由日本科学技术局管理）所取得的成果。该计划由科学，技术和创新委员会（CSTI）领导。

东丽日前宣布，在2017年4月推出的中期管理计划“Project AP-G 2019”中，将新产品作为碳纤维复合材料业务的重要任务开发新产品，拓展增长领域并创造新需求。东丽将继续通过提高碳纤维复合材料的性能和提高用户工艺能力来从事新产品的开发。