射出成形における繊維強化ボルト内の繊維配向改善

摘要

一般的に非構造材部位や内装に使用されているのは金属製ネジである．車の場合，2 万点以上の部品から構成されているが，このうち2 千点以上がネジである1)．鉄の比重は８であり，繊維強化ボルトを適応することで大幅に軽量化できる．また，繊維強化プラスチック(FRP)の成形には安価で大量生産できる射出成形法が適している．しかしながら，通常の短繊維強化樹脂を用いて成形を行うと，成形品内の残存繊維長は短い．そこで，省エネ性，成形安定性の高いベント式射出成形機のベント孔から強化繊維を直接投入する（Fig.1），繊維直接投入射出成形(DFFIM)が注目されている2)．DFFIM ではTable1 に示すようなメリットがあり，成形品内の残存繊維長は大きく向上するが，繊維の分散性はよくないため，混錬方法，金型形状を改善する必要がある．本研究では，DFFIM 成形品においてねじりテストを行い，流動解析ソフトウェアを用いて繊維配向改善を行った．