溶射を中心とした各種表面改質の総合メーカー

トーカロ株式会社

技術情報 Technical

技術一覧

機能例

Lite Force

CFRPコンポジットロールの特徴(カーボンロール)

CFRPコンポジットロール CFRPコンポジットロールの構造

■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)

  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。

全たわみ量(グラフ)/ロールシェル厚(グラフ)/慣性モーメント(グラフ)/ロール質量(グラフ)

■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

成分/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

密着力試験結果

■供試体

●試験片形状
 φ40x40mml

●溶射仕様
 アルミナ系セラミックス
 WC系サーメット (膜厚:0.5mm)

■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

圧縮強度試験結果

■供試体

●試験片形状
 A社:φ100×50m・×5mmt
 B社:φ100×50m・×7mmt

●溶射仕様
 アルミナ系セラミックス(膜厚:0.4mm)

■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

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