主なCFRP・GFRP材料の種類

UD材

一方向のみ繊維をそろえたものをUD(UniDerection)といいます。

金属と異なり異方性であるため、特定の方向に強い材料にすることが可能です。繊維方向に沿った引っ張りや圧縮強度、弾性率は、クロス材の2～3倍になります。強度を表現したい方向に0度、90度、45度、-45度等に組み合わせるなどして、クロスプライ積層で使用します。

また、水平方向に材料を積層すると繊維の特性が大きくなり、垂直方向では樹脂の特性が大きくなるなど、積層の向きにより性能が変わります。通常クロス材よりも安価です。

チョップ材

チョップ材は、UD材をある一定のサイズで細かく裁断した材料です。繊維が分断されているため非常に成形性が良くなります。

また形状起伏が激しい部位やリブ形状などのUD材やクロス材では材料の入りが悪い個所にも対応しやすい材料です。

クロス材(織物)

平織・綾織などの各種織物シートがあります。繊維の折り方によって強度やドレープ性が異なりますが、意匠性を出すことができます。

開繊繊維

開繊とは、丸断面の原糸を幅広く・薄く・均一に広げて開繊糸を製造することです。1K＝1,000本の単位で表現されます。一般的にＫ値が少ないほど製造工数がかかり、品質も良くなるため、高価な開繊繊維になります。

薄層化することで樹脂が均一に分散し樹脂含浸性が向上することで機械強度が向上します。軽くて凹凸が少なくなります。層間剥離しにくくなることで疲労強度が向上します。

混繊糸（コミングルヤーン）

炭素繊維と樹脂繊維が高次元で均一に分散されており、成形時に樹脂繊維が溶融することで炭素繊維内部から樹脂含浸することで含浸時間が短くなり、かつ成形性が向上します。材料によってはこれまでのCFRTP材料では成形が難しかった複雑形状製品の成形性が飛躍的に向上します。