三菱电机将低成本CFRP制造技术用于工业设备

三菱电机开发出了碳纤维增强树脂（CFRP）复合材料制造技术。其能以低成本制造轻量的阻燃性CFRP复合材料，并在2014年2月13日举行的三菱电机研发成果发布会上公开了样品等。今后，三菱电机将把这种材料用于风机扇叶及电梯护板等工业设备部件。


VaRTM技术概要

三菱电机采用的是称为真空辅助树脂转移成型（VaRTM）法的工艺：将置于模具上的碳纤维用薄膜材料密封起来，边向模具和薄膜材料之间注入树脂边减压，使其在大气压下成型。树脂采用了通用的阻燃性乙烯酯。虽然VaRTM法早已是广为人知，但树脂的流动及纤维配向控制，以及在碳纤维中夹入隔热材料等其他材料等的“生产技术的提高，才使得其能适用于消费类产品”。该公司已将CFRP应用于人造卫星，但人造卫星用CFRP需要用热压罐对预浸料进行加热加压等，存在预浸料及热压罐设备导致成本上升的难题。

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VaRTM法对模具没有强度要求，因而比较简单，而且不需要热压罐等大型设备，因此可降低制造成本。虽未公开具体数字，但称当取代原来的金属部材时，成本控制目标在2～3倍左右。由于设备投资成本低，因此比较适合产量为数百～数千的中少量规模的部材。


铁路用空调机叶片。重量为5.1kg。比原来重9.6kg的金属叶片轻了近5成


电梯护板部材


工业用换气扇叶片（右）。可比原产品（左）轻近两成


工业用换气扇叶片的截面。这是一种用CFRP夹入轻量树脂的复合材料。

三菱电机计划2014年度将该技术应用于超高速电梯轿厢护板、铁路用空调机护板及换气扇叶片等。该公司称，与以前的金属部材相比，电梯轿厢护板的重量可减轻5成以上，空调机护板可减轻4成左右。并且，就换气扇叶片而言，不仅能对打薄顶端等钣金加工中比较困难的截面厚度进行控制，还可降低叶片工作时的噪声。

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作者：吉田 胜
供稿:日经技术在线