技術情報 Technical
Lite Force
CFRPコンポジットロールの特徴(カーボンロール)
■素材(カーボン繊維強化プラスチック)が持つ特性
■軽量
鉄の1/5
■高剛性
自重タワミは鉄の1/2〜1/3
■高耐食性
■溶射による各種機能付与
使用環境に応じた皮膜の溶射と表面加工
■工業機械装置への適用で期待できるメリット
■小型化
省力、省エネ、コスト低減
■高速化
生産性のアップ
■機能性皮膜コート
新機能付与、耐久性能のアップ
■化学的に安定
使用環境を問わない汎用素材
■低慣性モーメント
制御精度向上、始動・停止エネルギー低減、 製品との追従性良好(製品の損傷減少)
■溶射皮膜の種類
■各種セラミックス
Al2O3、Al2O3-TiO2、Cr2O3、ZrO2他
■各種サーメット材
Cr3C2-NiCr、WC-CrNi、WC-Co他
■各種金属、合金材料
■複合材料
CFRPロールの特性
■CFRPロールと金属ロールの特性比較
φ100X2000(荷重:981N 等分布)
| 鋼 | アルミ | CFRP | |||
| 一般グレード | 高弾性グレード | 超高弾性グレード | |||
| ロール外径(mm) | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
| ロール内径(mm) | 92.0 | 62.0 | 72.0〜75.0 | 86.0〜88.0 | 89.0〜89.5 |
| シェル厚(mm) | 4.0 | 19.0 | 12.5〜14.0 | 6.0〜7.0 | 5.25〜5.5 |
| ロール質量(kg) | 18.9 | 26.1 | 10.8〜11.7 | 5.5〜6.3 | 5.3〜5.6 |
| 全たわみ量(mm) | 0.447 | 0.472 | 0.41〜0.42 | 0.39〜0.40 | 0.39〜0.40 |
| 慣性モーメント(kgm2) (GD2) |
0.175 | 0.181 | 0.08〜0.09 | 0.05〜0.06 | 0.04〜0.05 |
【注記】(1) 鋼製ロールφ100/4mmtを基準とし、外径・剛性を同じレベルにして各材質での肉厚を算出し比較したもの
(2) CFRPロールの成形法にはフィラメントワインディング法とプリプレグ方式があります。
■成形可能サイズ(長さは最大10mまで可能)
【外径寸法】
| 〜φ100 | 〜φ200 | 〜φ300 | >φ300 | |
|---|---|---|---|---|
| ワインディング法 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| プリプレグ法 | ○ | △〜○ | × | × |
【厚さ】
| <2mmt | 2〜5mmt | 5〜10mmt | >10mmt | |
|---|---|---|---|---|
| ワインディング法 | △ | △〜○ | ○ | ○ |
| プリプレグ法 | ○ | ○ | ○ | △ |
溶射皮膜の特性
■代表皮膜と特性
| 最外層厚さ(μm) | 硬さ(Hv) | 表面粗さ(μmRa) | アブレシブ耐摩耗性 | 特徴 | |
|---|---|---|---|---|---|
| ZrO2 | 100〜250 | 800 | ※ | ○ | 耐熱性など |
| Al2O3-2%TiO2 | ↑ | 750 | ※ | ○ | 絶縁性 |
| 純Al2O3 | ↑ | 800 | ※ | ○ | ↑ |
| Cr2O3 | ↑ | 1.100 | ※ | ○ | 耐摩耗性 |
| Al2O3-13%TiO2 | ↑ | 600 | ※ | ○ | ↑ |
| Cr3C2-25NiCr | 75〜150 | 800 | ※ | ○ | ↑ |
| WC-Cr3C2-Ni | 75〜150 | 1.100 | ※ | ○ | ↑ |
■密着力
■供試体
●試験片形状
φ40x40mml
■試験方法(JIS方式に準ずる)
接着剤を用いた試験法●試験装置
島津製作所製オートグラフ型式AG-50KNG
●引張り速度
1.27mm/min
■圧縮強度
■供試体
●試験片形状
A社:φ100×50m・×5mmt
B社:φ100×50m・×7mmt
■試験方法
● AEセンサーを試験片に張り付け、AE信号により微小クラック発生時の荷重、変位量を記録する。
| A社CFRP | B社CFRP | |||
|---|---|---|---|---|
| 荷重(KN) | 変位(mm) | 荷重(KN) | 変位(mm) | |
| 1 | 0.60 | 1.68 | 2.10 | 1.77 |
| 2 | 0.69 | 1.77 | 2.00 | 1.63 |
| 3 | 0.67 | 1.74 | 2.06 | 1.68 |