耐オートクレーブ性があり圧縮成形可能なプリプレグを使用した拡張性と費用対効果の高いボディパネルの開発

自動車構造部品向けカーボンファイバー複合材の事例

材料の調達から生産そして完成品に至るまでのバリューチェーン全体でCO₂排出量を削減しながら車両のボディパネルを製造する方法を模索する大手自動車製造メーカーから引き合いがありました。

弊社のチームはこの自動車製造メーカーと連携して弊社の複合材ポートフォリオから軽量プリプレグ材料を特定、カスタマイズして、自動車製造メーカーの確立された生産ラインへの適合に必要な設計の柔軟性と、塗装工程の効率化に必要な熱特性を実現しました。

業界：自動車および交通業界
ソリューション：特定の熱特性を持つ特定の目的向けのプリプレグ材料
製品：耐オートクレーブ性があり圧縮成形可能なプリプレグカーボンファイバー
結果：高機能プリプレグによって追加の塗装工程を排除し、拡張性の高いより軽量なボディパネルを製造

生産の柔軟性を高めながら塗装工程を効率化する

弊社のお客様である大手自動車製造メーカーは、車両のボディパネルの重量、生産コスト、CO₂フットプリントを削減するための複合材料を探していました。

従来の複合材料は、車両の残りの部分と一緒のオンライン塗装に適していません。複合材部品をオフライン塗装する必要がある場合、輸送、組み立て、色合わせといった追加の工程が発生します。そのため、生産コストが高くなり、CO₂フットプリントが増加します。自動車製造では塗装が最も排出量の多い工程であることから、お客様は複合材部品をオンライン塗装することでこの工程を効率化できるソリューションを求めていました。 

さらに、この自動車製造メーカーでは、ミッドレンジ・高性能車両用に確立された両方の工程（ミッドレンジ車両の場合は圧縮成形、高性能車両の場合はオートクレーブ）で同じ材料を使用できる柔軟性も必要としていました。

これらの目標を踏まえて弊社の複合材の専門家は、自動車製造メーカーが理想的な材料を特定して導入できるよう支援しました。この材料は軽量のカーボンファイバープリプレグで、オンライン塗装工程の実施に必要な熱特性があり、複数の生産方法に適しています。

圧縮成形可能で耐オートクレーブ性のあるカーボンファイバープリプレグと優れた表面処理

弊社のチームは複合材ポートフォリオから軽量のカーボンファイバープリプレグ材料を特定し、自動車製造メーカーに固有の工程に合わせて調整しました。材料のカスタマイズによって生産能力が向上しただけでなく、屋根とボンネットに使用できるように2メートルもの幅があるプリプレグパネルを供給することもできました。これは複合材メーカーの中でもユニークな能力と言えます。

弊社のカーボンファイバープリプレグ材料には、オンライン塗装に必要な熱特性があります。優れた表面処理と、180°Cの温度を45分間耐える能力を備えているため、複合材ボディパネルを車両の他の部品と同じ工程で塗装することができます。また、高TG樹脂と2メートルのパネル幅を組み合わせることで、大きなボディ部品の目障りな継ぎ目をなくすことができました。

さらに弊社のプリプレグによって、お客様は確立された生産ライン全体で材料を柔軟に使用できるようになりました。限定生産性能車両の場合、自動車製造メーカーはオートクレーブを使用してボディパネルを強化し、それから大量生産車種用に圧縮成形に切り替えることができました。この工程によって、樹脂トランスファー成形や湿式圧縮よりも部品を軽量化することができます。

自動車業界の拡張性の高い持続可能性

弊社は革新的なカーボンファイバー複合材料と専門知識を活かして、自動車製造メーカーが拡張性や品質について妥協することなく、工程を効率化するソリューションに辿り着き、コストと排出量を削減できるよう支援しました。

弊社の軽量カーボンファイバープリプレグによって設計に高い柔軟性がもたらされ、自動車製造メーカーはオートクレーブと圧縮成形の両方の工程に複合材を使用することができました。同時に、このプリプレグに固有の熱特性と表面の特性によって、リソースおよび排出量の多い追加の塗装や色合わせの工程が不要になりました。

• 生産工程の持続可能性の向上
• 設計の柔軟性の向上
• コストの削減
• 拡張性の高い生産