CFRPとは?
CFRPとはカーボンファイバーで強化したプラスチックのことです。
CF : Carbon Fiber(炭素繊維)
R : Reinforced(強化)
P : Plastics(合成樹脂)
カーボンファイバーは5~10ミクロンの太さの極細繊維ですが、優れた力学的特性を持っています。
CFRPはその繊維を合成樹脂(一般的にはエポキシ樹脂)で固めたものです。
いまでも日本の古い家屋に見られる土壁は、粘土にわらを混ぜて作られていますが同じ発想です。
カーボンファイバーにはPAN系とピッチ系があり、弾性率、強度だけでなく、熱的特性など物理的性質でも多くの種類があります。
製品の性能要求を満たすために適したカーボンファイバーを選定します。希望の特性を得るためにPAN系とピッチ系を組み合わせて使うこともあります。
一般的なCFRP成形では、材料としてエポキシ樹脂マトリックスのプリプレグシート(一般的な厚みは0.1mmから0.3mm程度)を使います。 プリプレグシートには、一方向のみにカーボンファイバーを引き揃えたUD材と、タテヨコにファイバーを織り込んだクロス材があります。
成形品はUD材を同じ方向に積層して成形した場合と、タテとヨコに方向方向を変えて積層して成形した場合では、成形品の性能が大きく変わります。
又 カーボンファイバーにも多くの品種があります。
使う品種によって大きな性能差が出ます。
糸の品種・方向性で大きく性能の異なる製品ができます。
このことが規格品が流通しづらい要因となっています。
一般的には製品の要求性能により積層設計(糸の品種・方向性・マトリックス選定)を行います。
そして、お客様のご要求に見合う力学的物性の計画値をお示しして、試作・評価・採用と進むケースが多くあり、合理的・経済的と考えています。

