CFRP板の超音波振動打ち抜き加工法の開発: 加工機の製作

摘要

CFRPから部品を製造する際には穴あけ加工が多用される．ドリルを用いた穴あけでは炭素繊維が引きちぎられるため，シート間の層間剥離や切り屑の粉塵化の問題がある1)．レーザーを用いた穴あけでは熱による損傷や劣化の問題がある2)．本研究では円筒形状工具を超音波振動させることで打ち抜きを行う新たな穴あけ加工法を検討した．炭素繊維は高い引張り強さを持つが，せん断方向の振動に対しては容易に脆性破壊する．樹脂は超音波振動による摩擦熱で軟化することで打ち抜かれる．加工装置を試作し，熱可塑性CFRPと熱硬化性CFRPの穴あけへの適用可能性を検証した．