【軽量で強い】カーボン-CFRPについて詳しく解説！【レーシングカー/ロードバイク/エアロ】 

ありがとうございます。 イメージで発言してしまいました。 マトリックスがカチカチすぎて強くないとは…

結局、ドライかウェットって含浸させるタイミングの問題ですもんね。 おっしゃる通り、オートクレーブを使うかどうかはまた別問題なので、もしかしたらこの区別はあんまり意味がないのかもしれません🤔 専門的な文章には使われませんし。 イメージは僕の感想ですw

間違いないです！

ご意見ありがとうございます！

カーボンフレームのロードバイクで落車した日にゃ…

いつもありがとうございます！

カーボンはカッチカチでしなりが足りないんで振動を嫌って適度にしなるクロモリ鋼の方が好みっていうのは聞いたことありますね。 話ずれますけどカーボンの次にアルミをありがたがる傾向があると思うのですが、 クロモリ鋼に比べて強度が低いのでその分肉厚が増して、実は思ったよりは軽量化に寄与しないんですよねアルミ・・・

工数の多さはカーボンの欠点の一つでもありますね！

ロードバイクのアルミフレームは高い技術力で薄肉タイプのものありますよね。 メーカーは忘れてしまいましたが…

カーボン強化樹脂と言うとラジコンのシャーシを思い出す(タミヤのラジコン)。

@@simanekop さん クロモリ鋼は降伏点あるのでしなりを出しやすそうですね。 アルミは形状を変更して断面係数や二次モーメントを上げないと軽くはならないですもんね。

焼くと言っても、実際には硬化させるだけです。 オートクレーブとはいえ、レジンが燃えるような温度ではないので。 なので、含浸させる段階での調整が大事ですね。 釣り竿は繊細だから、奥が深そうですね🤓

ドライカーボンは熱硬化樹脂を染み込ませてあって、硬化温度が高い。そのため常温硬化樹脂よりも強度がある。樹脂を飛ばすわけではありませんよ インフュージョンだと1気圧しか圧力をかけられないが、高圧釜に入れると1気圧以上の圧力で余分な樹脂を排除することができる 高温にすることと高圧をかけることそれぞれに意味があります。

ファンブレードは昔々ロールス・ロイスがやらかしましたよね😩 耐候性については、紫外線は使用するレジンによること、また塗装無しで使用されることはほぼないこと。 アルミや鉄も合金の種類によってはコロージョンが起こること。 などから、今回は欠点としては取り上げませんでした。

正真正銘のFRPですね。 服にレジンが付着すると、そこだけめちゃくちゃ強くなりますよw それで周りの弱い部分が割れちゃうんですけどね。

他の方からもコメントがありましたが、釣り竿は非常に奥深いみたいですね😃

ガスについてはこれをきっちり抜かないと、積層間に気泡ができる原因になります。 紫外線については、どうやらレジンによるようです。 一般的なエポキシ樹脂は紫外線に弱いのですが、そうじゃないものあるみたいなので今回は外しました🤔

プレミアついて余計に高価になりそう🤔

蜘蛛に噛まれた人を沢山用意して、三交代で工場勤務してもらえばコスト下がるぞ。

メイドインUSAか🇺🇸

面白そうかどうかとウケるかどうかのギャップは悩みどころです😩

そうですね！ 説明し忘れました😋

カーボンもその他材料も、基本的にはペイントを施して使用することから、今回は省きました🤔 特にアルミ合金は腐食に弱いので、色塗りか表面処理は必須です。 またレジンによっても特性は異なるようですね。 おっしゃる通り、一般的なエポキシ樹脂は紫外線に弱いですが、そうではないものもありますし😎

納得です。

説明しわすれちゃいました😩

申し訳ないのですが、 専門的なチャンネルではないので、 細かいことを延々と解説するわけにはいかず、 ある程度は端折っています。 また、時間的に深い内容まで勉強することも不可能です。 そこはご理解ください。 僕の知識は飛行機からなので、 その点を踏まえてお答えすると・・・ >>カーボンパーツが成形が簡単というのは間違いです。 成形の部分は、自由度が高いという話で、 工数が少ないとは言うつもりはりません。 でも動画内の表現はあんまりよくなかったかもしれません。 >>どれも繊維をどの方向に向けて重ね合わせるかで大きく強度が変わる。 →動画内で解説 >>ドライの場合はドライカーボンは真空で気泡を抜き、 樹脂の固まる１２０度程度の温度で樹脂を硬化させる工程がありオートクレーブを使う。 オートクレーブは回転率が悪い →オートクレーブを使わずに、大気圧だけを使う方法もあります。 またウェットでも真空状態にする場合もあります。 この場合はオートクレーブは使わないのでしょうが。 このように場合分けが多すぎるので動画内では言及を避けました。 また、レジンの硬化温度は 室温から180℃位まで様々です。 硬化温度が低いプリプレグもあるし、 逆に温度を上げないといけない ウェットカーボン用のレジンもあります。 だからウェットだから温度が低いという表現は好ましくはないと感じます。 この辺りが、ウェットカーボンとドライカーボンを 線引きするのが微妙なんですよね。 >>カーボンパーツの強度は内部の劣化はほとんどありません。 接合部分の接着剤の剥離がほとんどで、 レーシングカーのフレームもパーツ同士の接合やハニカム組み込み、 他素材との接合をリベットとエポキシ接着剤などで行いますが そういう部分が剥離して剛性が下がります。 →締結部分の不具合については締結の問題かなと思います。 ハニカムパネルの場合、一番多いのはハニカムとの剥離です。 カーボンスキンとハニカムとの接触面積が小さいですしね。 層間の剥離については、基本的には外からの衝撃によるものが多いです。 他にも、カーボンのパネルに曲げ荷重がかかると、 積層を剥がそうとする力がかかるので、 剥離しやすい傾向にあります。 あと、レジンは水を通すので、 長期の使用の場合はこれが悪さをして、 特に航空機の場合は上空で凍結して剥離を起こします。

@@メカのロマンを探究する会 すみません、自分も文句を言うつもりではなくて、興味のある人に読んでいただけたらと思っただけです。出過ぎたコメントですみません。私は鈴鹿でフォーミュラレースのメカをやってた時に童夢さんの手伝いやスペシャリストの人たちのお話をいろいろ聞いていたのでネタとして知ってることを長々と書かせていただきまして恐縮です。動画では全部網羅するのは難しいですよね。これからも面白い動画を期待しております。

手作業のレイアップって形状が複雑になる程、作業者の技術差がすごい出ますよね。 慣れていない方がやると、型とプリプレグの間に隙間ができて樹脂だまりが出来たり、ボイド(凹み)ができたり、微妙に型の内部でズレて爪が立ったりと色々と欠陥が出ますからね。 個人的には、(動画内でもおっしゃられていますが)やはり内在欠陥の発見が難しいというのと、特に硬化後の加工が難しい上に、加工時の健康被害が懸念される事、そして機体や構造部材として見た際に、損傷時の修理とかが面倒で難しいのがネックですね。 そもそもレイアップ時にレイアップパターンを間違っていたとかの製造不良は完成後の検査での発見は不可能ですし、層間剝離等の内在欠陥も発見するには手間と経験がいるしで…。(まぁ、最新の超音波浸透探傷検査装置とかはかなり高精度の様ですが、昔ながらのコインタッピング(打音検査)とかはすさまじく経験が物を言う世界ですしね。) 硬化後の加工(穴あけとか)は剥離が生じる事もありますし、加工時のFRPの細かい粉はアスベスト同様の健康被害が出る危険性が指摘されています。（製造現場なら完全防護で望めばリスクはかなり下げられますが、もし万が一にも車とかで大々的に使われると、事故救出とかで車体切断が必要になった時等は救急隊は大変でしょうし、周囲等への配慮も面倒そうです。） 構造材とかで損傷している場合、上からパッチ充てたり、樹脂を流し込んで硬化させる程度の修理で済む場合は良いですが、そうじゃないと損傷個所まで全ての層を(基本円錐状に)くりぬいていって、損傷部を除去したら除去した分だけレイアップを重ねるパッチあてと、損傷修理は手間がかかります。

圧縮に強みたいなので、それはありそうですね😎

ドライの方が正確に製造できるため、強度などは優れます。

ウェットは基本的にドライと比較にならないほど強度が無いね なんちゃってカーボンとかと言われたりするくらい

ウェットは強度とかどうでも良いから見た目を重視したいけど金がないって時に使ったりします。ドライは強度も値段も桁違いに高くなります。

動画内でも言っていますが、比強度ではなく、引張強度です。 比強度大体は3倍です。 なおチタンの数値はTi-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zrを使っています。 カーボンは繊維ではなくCFRPの数値です。

@@メカのロマンを探究する会 様　チタンなら64を例に出すのが一般的ですよ。

@@吉田清徳 それはどこ一般なのw

深い意味はなく、ただの変換間違いです。 恥ずかしい😱 普通に変換したら耐Gがでてきますよね。 一応絵で気づくようにはしてるつもりです🤓

知っていても動画にするために詳細はイマイチになったり。 逆に資料からの情報もたくさん盛り込んでいるので、その部分では付け焼き刃になりますね。 そもそも、持っている知識ではなく、調べた結果を動画にするのがコンセプトなので、ご理解いただければと思います🤓

一般人が入手できる範囲の資料までの付け焼刃なのか、まだ付け焼刃だけどそういう企業の資料が読める見れる位置にいるのか個人的に気になるけど、まあ置いといて、 了解です！色々返信ありがとう！ 書籍や計算で出さないと出てこない系の所の言語ややり方等がもう少しリンクや専門用語等あれば個人的に検索等で楽できるので(笑)などと思ってたので、ふとコメ書いたまでです。　　お疲れさまでした。

情報については9割以上大きい図書館で集めています🤓 あとは企業サイトとかにも結構マニアックな事が書いてある時もあります。 専門用語は併記なりしてもよさそうですね🤔