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まあよく調べてるけど、3:27「C/CはCFRPよりも強度があります」は完全な間違いです。C/Cのマトリックスカーボンはカーボン繊維より破断伸びが小さいので、繊維の強度利用率は半分出ればすごいの世界です。 CFRPは少なくとも引張においては繊維強度利用率は100％ですよ。(そのようになる樹脂を選ぶんですけどね）
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…
カーボン大好きだけど、流行りのカーボン調プリントの内装は嫌い
以前カーボン加工業者で機械の保守とか専用機の設計してました。繊維じゃなく、カーボンの塊の加工ですけど。切削で出る粉塵の処理がめちゃめちゃ大変です。油とよく混ざるので、機械の摺動面が痛みやすい。軽いし細かいので集塵機は強力な物が必要。一般的な防塵では殆ど意味無い位、色んな所に粉塵が侵入して電気設備を破壊します。工具の消耗も早いみたいですし。「カーボンにしたら本当に環境性能が良くなるのか？」と思ったので書かせてもらいました。実際どうなんでしょうね。私は金属の方が好きです。切ったり貼ったり修理できるから。
10:36 ドライはプリプレグを高圧窯で焼き上げるので、FRPにプラスチックの占める割合が少ないです。ウェットはレジンを繊維にじゃぶじゃぶと染み込ませるので、上手くやらないとプラスチックの割合が多くなって重くなってしまいます。実際に作ったことがあるのですが、ドライ・ウェットの意味とイメージはそのままに感じました。他にはプリプレグを使うけど、高圧窯（オートクレーブ）は使わない製法とかもあって、ウェットかドライか中途半端なやつもあったりします。
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
加工前のFRPシートは散らばり易くて目に見えない飛散した繊維が人体に着くと痒みが有ります。目に入ると危ないのでゴーグル他の防護をして作業した方が良いですよー。
間違いないです！
材料にきましたね!わかり易い内容で、楽しいです
いつもありがとうございます！
毎度勉強になります。次はセルロース複合材に期待しています。紙とは違うみたいですが。
CFRPは素材を作るにも製造するにもコストが掛かるので、将来的にもコスト落とすのは難しいでしょうね。あとオートクレーブで焼き上げたものが出てくるシーンとかを動画に追加したら、より分かり易くなる気がしました。個人的にはセルロースナノファイバーに期待してます。
ご意見ありがとうございます！
これまた、興味深いコンテンツだな。
軽いとかすごい素材とかしらんけどかっっっちょいいからカーボン好き！！！
炭素繊維複合材、カッコイイですよね。振動減衰特性にも優れるのでオーディオアクセサリーも色々とあるようですね、最近では。
ニワカほどカーボンをありがたがる傾向があると感じます。振動・衝撃で剥離したり耐候性が低めだったり、きちんとメンテができる人、一発使いり切りでもお財布が痛まないブルジョアでもない限りノーマルのスチール(車)やクロモリ鋼(チャリ)の方が使い勝手は良いっていうね・・・。
カーボンフレームのロードバイクで落車した日にゃ…
テニスラケットにボロンを使用したやつありました。YONEXで
ドライカーボンは炉で焼いて余分な樹脂を飛ばすのでドライですねレクサスLFAは豊田織機の技術を生かしてカーボン繊維の織り込み自体が車体の形状に合わせて行われています。あと釣り竿は今はほぼカーボンです。異なる弾性率のプリプレグを組み合わせて強度、剛性、弾性を調整しています。
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。
釣り竿にベストな素材です。
判りやすくそして詳しく説明されてますね。で、リサイクルに関して………リサイクル技術が確立されましたので、その問題は無くなります。nimsprさんの動画に有りました。【生体成分でリサイクル】ってタイトル………3時間含浸で繊維だけになるそうです。生体成分なのでとても環境に優しく、カーボン繊維も再利用出来るし、溶けた溶液も再利用出来るそうです☝️🤩カーボンの用途が増えそうです💪
初めまして。F1マシン(に限らず下位カテゴリーマシンも含めて)のモノコックフレームにカーボンファイバーが使われるようになって(一番最初に採用されたのが1980年マクラーレンMP4からだったのは有名な話ですね)年月も経過して今では必需品当たり前となりましたね‼️🤗ただ車体フレームや今ではギヤボックスのアウターケース(インナーケースは金属メタル材質併用)にはカーボンファイバーが標準装備されているのにタイヤホイールが金属メタル(マグネシウム合金)でカーボンファイバーに置き換わっていないのが不思議に思いました。一般市販自動車用にはカーボンファイバー製ホイールが有るようですが？
CFRPの欠点の一つとして、強度は高いが剛性が相対的に低い(撓みが大きい)というのもあります。自転車のフレームでクロモリ鋼が好まれるのは、ここにあると存じます。また硬化という工程が必要なので、金属のプレス加工のように短時間で大量の加工ができないこともコスト高の要因になるでしょう。(モールド樹脂に短い繊維を分散させて射出成形する方法もありますが、効果と流動性の両立問題が発生)
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。
ドライカーボンは窯で高温硬化させるとき有毒ガスが発生すという話を聞いたことがあります。後、プラスチックは紫外線劣化しやすいので、クリアしか吹いていないカーボン製品はねダンの割に直ぐ劣化するのが短所ですかね、
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🤔
F1で使われるカーボンはモノコックなど車両に使われるCFRPの他にタイヤホイールにカーボンセラミックもありますねどっちも『カーボン』で略されるので混乱しそうです
レーシングカーのボディには当たり前の様に使われてるカーボンですが、航空機ではエンジンファンブレードまで使われて来る様になったものの、やはり衝撃に弱いという特性から当たりの厳しい部分は別途金属板で保護してますね、某日本新規開発していた航空機が設計変更を迫られたのは恐らくカーボン保護の特許絡みじゃないかとおもいますけど。プラスチック自体も対候性の問題があるんじゃないかと思いますが。
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。
鮎の友釣り用の釣り竿は、長い竿を片手で操るためにいち早く素材にカーボンが導入されました。嘘か本当か、NASAとF1についで世界で3番めにカーボンが導入されたジャンルが鮎の竿といわれていました。（今でも最高級品は50万円超なので、出始め当時の価格はとんでもないことに・・・）
昔、カーボン布で縦糸をカーボン繊維、横糸をチタン繊維みたいなモノを見たことがあります。あとはカーボン板とカーボン板の間にハニカム構造を挟んだモノとか。研究が進む過程、過渡期のモノだったのでしょうか？これらの強度がどうなのかとか私には全然想像がつきませんが。今のレーシングカーでは全然見ないので古い技術なんでしょうね。
9:59 ＞ 可能な材料ここ、正しいテロップ、正しいナレーションが何だったのか気になる。
カーボン製品は大きくなるほど大変オートクレーブがデカくなる。燃えやすいのでF車が燃えてる映像見たことある
破壊試験をすると靱性がないから唐突に砕け散って怖いんだ。
めっちゃカッコいいロードバイク乗ってるやん、、、まぁイメージに合いすぎて驚かなかった事に驚いたけど
Tシャツに１００均レジンで固めてもFRPの一種って事かな？上手く作れば騎士になれそう。
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。
炭素繊維作ってます✌️
一体成型って一周回って高コスト体質の元だから利点でもあり欠点でもある気がする
カーボンは奥が深い
30年以上前から釣り竿にカーボンやボロンは使われてたしたよ。
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😃
カーボンFRPの強度を決定付ける一番の要素は、樹脂（プラスチック・レジン）とカーボン繊維の比率で、カーボン繊維が多いほど強度が上がります。ドライカーボンとウエットカーボンの強度の差も実はそこにあります。繊維で強化されたプラスチックって言われるとプラスチックつまりレジンが主役のようですが強度が上がるほどにカーボン繊維の比率が増します。そして、カーボン繊維を少しでも多くするには、繊維を細くする必要があります。細くすれば繊維同士の隙間が減り、その分、樹脂は減ります。カーボンパーツを見る時、その織目のサイズを見ると強度がわかると言っても過言ではなく、高いレベルのカーボンパーツは織目が細かく、市販の安物はドライであってもかなり荒いものだったりします。ウエットカーボンはそこまで綿密にカーボン繊維を詰められないのでいわずもがなです。プラスチックもしくはレジンと表現されておられますが、一般には同じものという理解をしていない人が多いでしょうね。石油由来の樹脂をプラスチックと一般に言い、少し専門的にはレジンと呼ぶ、、、ということですが両方ともプラ類の総称ですね。一般には熱硬化のポリエステルが多く、ごく一部にエポキシが使われます。
ボロン複合材はヘリコプターのローターに使われてなかったかな？
圧縮に強みたいなので、それはありそうですね😎
CFRPの次はFRM,FRC,ですかね？動画的にはうけないと思いますが。
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😩
カーボン繊維を製造するコストが高いので、蜘蛛に噛まれた人が変な服を着て悪者を捕まえたり移動したりする時に手首辺りから出した糸を再利用するというのはどうだろう
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🇺🇸
板材だと平織 綾織がありますよね
説明しわすれちゃいました😩
真実を追求するじゃなく、ロマンを探求する知っていれば、良く調べている、新しい情報も盛り込まれてる、知らない人にも分かりやすいだろうなと思うし知らないことについては、そうだったのか納得し、興味をそそられ調べて新しい知識として吸収するロマンを探求できます
ガラス繊維、カーボンファイバーでも織りで強度は変わります。😅
そうですね！説明し忘れました😋
スバル車に乗ってるのでスバルディーラーに行ったらよく「スバル技報」を読んでましたが、一時期カーボン用ドリルの刃先や締結ボルトの話が載ってました。結構加工が大変みたいですね。
ウェットとドライでは強度や性能などに違いはあるのでしょうか？
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。
Reinforce 発音
CFRPの短所に紫外線に弱いことも追加すべきでは？
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。
何とかしてCO2からCFRPを精製できないものだろうか
蜘蛛の糸って強いんだね～
20数年前ですが カーボン糸を扱いました。当時のカーボン糸は、すれるとすぐ糸がささくれて扱いにくかった。皮膚につけばチクチクする。雨カッパ 帽子 ゴーグル ゴム手袋着用で作業しました。織り方は、4軸織物が 薄くて強度があったかな。
クモの糸すげぇよな
バイクにカーボンフェンダー付けてましたが、何年もしたらボルト穴が振動でボロボロになりました。
超合金の代わりにカーボン使うスーパーロボットないかなｗｗ
benkyou ninatta
カーボンパーツが成形が簡単というのは間違いです。ウェットはハンドレイアップで手作業の貼り重ねが必要。プリプレグはフィルムで貼り重ねの方向やレイヤー枚数、重ね方、曲面の処理のしかたなどものすごい経験と知識が必要。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。手作業かかなり高度な自動化でないと高強度の製品にはなりません。インジェクション成形のように簡単にパカパカ作れるわけではない。大量生産するドライカーボンパーツは複雑な成形工程を検討し設計、プリプレグをカットマシンでカットし、自動機で綿密に何度も貼り重ねます。そして、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。ウエットは硬化剤で自己発熱で固めるポリパテみたいのもあるが気泡が入ると強度が落ちるし樹脂が比率的に多いと弱くなる。型に注入して一体成形するものはカーボン繊維の粉末を入れた樹脂であって上記のものより強度はずっと劣ります。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。樹脂はポリエステルが基本で一部の高級品にはエポキシが使われます。カーボン繊維が細いと密度が上がり、強度がアップしますが高価です。カーボンパーツでも製造法で超高級なものからこども騙しのものもあるので、製法をちゃんと理解して欲しいです。
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。
TRD のドライカーボンに限る
昔ラジコン走らせてたらロードバイクの人が話しかけてきて、ラジコンのシャシがカーボンなのを見つけて、凄いね😮て。で自分の自転車も車体全てカーボンだよ、と。指2本で持ち上がるよと！。んなバカな😂チャリが指で上がるとか盛りすぎ🎉と思いながら試したらヒョイっ！と持ち上げれてビビったなあ😵ウッソぉ😮みたいな
コメント欄に知識オバケがチラホラ沸いてますねwクオータお乗りなんですね、自分はクレヨン欲しかったけど他メーカーでサイクルモードの展示品を買いました。
この手の材質系は現場の扱ってるプロが来てコメに？を残していくので、それに投稿主が答えれるかどうかで判断した方がいいわよね。知ってるけど広く浅く書いたのか、そこまでの知識無いのか、それについて既読スルーなのか、知らないので教えてくれと答えるのかでなんとなく本質が見えるわね。もちろん、コメントが本当に間違ってないのか見極めも必須だけどさ。バイク関連でのウエットカーボンについてはそこそこ知ってるけど、ここまでが俺個人の限界だぜｗ
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🤔
「耐G兵器」はわかりにくいというか、紛らわしいです。書くとしたら「対G兵器」では？それでも紛らわしいですが。宇宙技術関係も関連する話題でもあるわけで、そっちの意味の「耐G」としか考えられないですよねこの漢字使った場合（汗）「ホウサン」言われて気が付きましたが。
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🤓
比強度でチタンと同じとか言うのはおかしい。カーボンは既に60トンとか出ているので強度的にはチタン以上。それにチタンというけど、どの合金？６４，４２２、どれ？
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。
@@user-zk7un5hl8v それはどこ一般なのw
衝撃を吸収すると聞いた時に思ったこと：「つまり剛性はそこまで高くはないな」
![[TH] VCT Pacific Stage 2 - Playoffs Lower Bracket Final // PRX vs DRX](http://i.ytimg.com/vi/5HwO1bQyAx4/mqdefault.jpg)
まあよく調べてるけど、3:27「C/CはCFRPよりも強度があります」は完全な間違いです。C/Cのマトリックスカーボンはカーボン繊維より破断伸びが小さいので、繊維の強度利用率は半分出ればすごいの世界です。 CFRPは少なくとも引張においては繊維強度利用率は100％ですよ。(そのようになる樹脂を選ぶんですけどね）
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…
カーボン大好きだけど、流行りのカーボン調プリントの内装は嫌い
以前カーボン加工業者で機械の保守とか専用機の設計してました。
繊維じゃなく、カーボンの塊の加工ですけど。
切削で出る粉塵の処理がめちゃめちゃ大変です。
油とよく混ざるので、機械の摺動面が痛みやすい。
軽いし細かいので集塵機は強力な物が必要。
一般的な防塵では殆ど意味無い位、色んな所に粉塵が侵入して電気設備を破壊します。
工具の消耗も早いみたいですし。
「カーボンにしたら本当に環境性能が良くなるのか？」と思ったので書かせてもらいました。
実際どうなんでしょうね。
私は金属の方が好きです。
切ったり貼ったり修理できるから。
10:36 ドライはプリプレグを高圧窯で焼き上げるので、FRPにプラスチックの占める割合が少ないです。ウェットはレジンを繊維にじゃぶじゃぶと染み込ませるので、上手くやらないとプラスチックの割合が多くなって重くなってしまいます。実際に作ったことがあるのですが、ドライ・ウェットの意味とイメージはそのままに感じました。
他にはプリプレグを使うけど、高圧窯（オートクレーブ）は使わない製法とかもあって、ウェットかドライか中途半端なやつもあったりします。
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
加工前のFRPシートは散らばり易くて目に見えない飛散した繊維が人体に着くと痒みが有ります。
目に入ると危ないのでゴーグル他の防護をして作業した方が良いですよー。
間違いないです！
材料にきましたね!
わかり易い内容で、楽しいです
いつもありがとうございます！
毎度勉強になります。
次はセルロース複合材に期待しています。
紙とは違うみたいですが。
CFRPは素材を作るにも製造するにもコストが掛かるので、将来的にもコスト落とすのは難しいでしょうね。
あとオートクレーブで焼き上げたものが出てくるシーンとかを動画に追加したら、より分かり易くなる気がしました。
個人的にはセルロースナノファイバーに期待してます。
ご意見ありがとうございます！
これまた、興味深いコンテンツだな。
軽いとかすごい素材とかしらんけど
かっっっちょいいからカーボン好き！！！
炭素繊維複合材、カッコイイですよね。
振動減衰特性にも優れるのでオーディオアクセサリーも色々とあるようですね、最近では。
ニワカほどカーボンをありがたがる傾向があると感じます。
振動・衝撃で剥離したり耐候性が低めだったり、
きちんとメンテができる人、一発使いり切りでもお財布が痛まないブルジョアでもない限り
ノーマルのスチール(車)やクロモリ鋼(チャリ)の方が使い勝手は良いっていうね・・・。
カーボンフレームのロードバイクで落車した日にゃ…
テニスラケットにボロンを使用したやつありました。YONEXで
ドライカーボンは炉で焼いて余分な樹脂を飛ばすのでドライですね
レクサスLFAは豊田織機の技術を生かしてカーボン繊維の織り込み自体が車体の形状に合わせて行われています。
あと釣り竿は今はほぼカーボンです。
異なる弾性率のプリプレグを組み合わせて強度、剛性、弾性を調整しています。
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。
釣り竿にベストな素材です。
判りやすくそして詳しく説明されてますね。
で、リサイクルに関して………リサイクル技術が確立されましたので、その問題は無くなります。
nimsprさんの動画に有りました。【生体成分でリサイクル】ってタイトル………3時間含浸で繊維だけになるそうです。生体成分なのでとても環境に優しく、カーボン繊維も再利用出来るし、溶けた溶液も再利用出来るそうです☝️🤩
カーボンの用途が増えそうです💪
初めまして。F1マシン(に限らず下位カテゴリーマシンも含めて)のモノコックフレームにカーボンファイバーが使われるようになって(一番最初に採用されたのが1980年マクラーレンMP4からだったのは有名な話ですね)年月も経過して今では必需品当たり前となりましたね‼️🤗
ただ車体フレームや今ではギヤボックスのアウターケース(インナーケースは金属メタル材質併用)にはカーボンファイバーが標準装備されているのにタイヤホイールが金属メタル(マグネシウム合金)でカーボンファイバーに置き換わっていないのが不思議に思いました。
一般市販自動車用にはカーボンファイバー製ホイールが有るようですが？
CFRPの欠点の一つとして、強度は高いが剛性が相対的に低い(撓みが大きい)というのもあります。自転車のフレームでクロモリ鋼が好まれるのは、ここにあると存じます。
また硬化という工程が必要なので、金属のプレス加工のように短時間で大量の加工ができないこともコスト高の要因になるでしょう。
(モールド樹脂に短い繊維を分散させて射出成形する方法もありますが、効果と流動性の両立問題が発生)
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。
ドライカーボンは窯で高温硬化させるとき有毒ガスが発生すという話を聞いたことがあります。
後、プラスチックは紫外線劣化しやすいので、クリアしか吹いていないカーボン製品はねダンの割に直ぐ劣化するのが短所ですかね、
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🤔
F1で使われるカーボンはモノコックなど車両に使われるCFRPの他にタイヤホイールにカーボンセラミックもありますね
どっちも『カーボン』で略されるので混乱しそうです
レーシングカーのボディには当たり前の様に使われてるカーボンですが、航空機ではエンジンファンブレードまで使われて来る様になったものの、
やはり衝撃に弱いという特性から当たりの厳しい部分は別途金属板で保護してますね、某日本新規開発していた航空機が設計変更を迫られたのは
恐らくカーボン保護の特許絡みじゃないかとおもいますけど。
プラスチック自体も対候性の問題があるんじゃないかと思いますが。
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。
鮎の友釣り用の釣り竿は、長い竿を片手で操るためにいち早く素材にカーボンが導入されました。
嘘か本当か、NASAとF1についで世界で3番めにカーボンが導入されたジャンルが鮎の竿といわれていました。
（今でも最高級品は50万円超なので、出始め当時の価格はとんでもないことに・・・）
昔、カーボン布で縦糸をカーボン繊維、横糸をチタン繊維みたいなモノを見たことがあります。
あとはカーボン板とカーボン板の間にハニカム構造を挟んだモノとか。研究が進む過程、過渡期のモノだったのでしょうか？
これらの強度がどうなのかとか私には全然想像がつきませんが。今のレーシングカーでは全然見ないので古い技術なんでしょうね。
9:59 ＞ 可能な材料
ここ、正しいテロップ、正しいナレーションが何だったのか気になる。
カーボン製品は大きくなるほど大変オートクレーブがデカくなる。
燃えやすいのでF車が燃えてる映像見たことある
破壊試験をすると靱性がないから唐突に砕け散って怖いんだ。
めっちゃカッコいいロードバイク乗ってるやん、、、
まぁイメージに合いすぎて驚かなかった事に驚いたけど
Tシャツに１００均レジンで固めてもFRPの一種って事かな？上手く作れば騎士になれそう。
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。
炭素繊維作ってます✌️
一体成型って一周回って高コスト体質の元だから利点でもあり欠点でもある気がする
カーボンは奥が深い
30年以上前から釣り竿にカーボンやボロンは使われてたしたよ。
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😃
カーボンFRPの強度を決定付ける一番の要素は、樹脂（プラスチック・レジン）とカーボン繊維の比率で、カーボン繊維が多いほど強度が上がります。ドライカーボンとウエットカーボンの強度の差も実はそこにあります。繊維で強化されたプラスチックって言われるとプラスチックつまりレジンが主役のようですが強度が上がるほどにカーボン繊維の比率が増します。そして、カーボン繊維を少しでも多くするには、繊維を細くする必要があります。細くすれば繊維同士の隙間が減り、その分、樹脂は減ります。カーボンパーツを見る時、その織目のサイズを見ると強度がわかると言っても過言ではなく、高いレベルのカーボンパーツは織目が細かく、市販の安物はドライであってもかなり荒いものだったりします。ウエットカーボンはそこまで綿密にカーボン繊維を詰められないのでいわずもがなです。プラスチックもしくはレジンと表現されておられますが、一般には同じものという理解をしていない人が多いでしょうね。石油由来の樹脂をプラスチックと一般に言い、少し専門的にはレジンと呼ぶ、、、ということですが両方ともプラ類の総称ですね。一般には熱硬化のポリエステルが多く、ごく一部にエポキシが使われます。
ボロン複合材はヘリコプターのローターに使われてなかったかな？
圧縮に強みたいなので、それはありそうですね😎
CFRPの次はFRM,FRC,ですかね？動画的にはうけないと思いますが。
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😩
カーボン繊維を製造するコストが高いので、蜘蛛に噛まれた人が変な服を着て悪者を捕まえたり移動したりする時に手首辺りから出した糸を再利用するというのはどうだろう
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🇺🇸
板材だと平織 綾織がありますよね
説明しわすれちゃいました😩
真実を追求するじゃなく、ロマンを探求する
知っていれば、良く調べている、新しい情報も盛り込まれてる、
知らない人にも分かりやすいだろうなと思うし
知らないことについては、そうだったのか納得し、
興味をそそられ調べて新しい知識として吸収する
ロマンを探求できます
ガラス繊維、カーボンファイバーでも織りで強度は変わります。😅
そうですね！
説明し忘れました😋
スバル車に乗ってるのでスバルディーラーに行ったらよく「スバル技報」を読んでましたが、一時期カーボン用ドリルの刃先や締結ボルトの話が載ってました。結構加工が大変みたいですね。
ウェットとドライでは強度や性能などに違いはあるのでしょうか？
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。
Reinforce 発音
CFRPの短所に紫外線に弱いことも追加すべきでは？
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。
何とかしてCO2からCFRPを精製できないものだろうか
蜘蛛の糸って強いんだね～
20数年前ですが カーボン糸を扱いました。
当時のカーボン糸は、すれるとすぐ糸がささくれて扱いにくかった。
皮膚につけばチクチクする。
雨カッパ 帽子 ゴーグル ゴム手袋着用で作業しました。
織り方は、4軸織物が 薄くて強度があったかな。
クモの糸すげぇよな
バイクにカーボンフェンダー付けてましたが、
何年もしたらボルト穴が振動でボロボロになりました。
超合金の代わりにカーボン使うスーパーロボットないかなｗｗ
benkyou ninatta
カーボンパーツが成形が簡単というのは間違いです。
ウェットはハンドレイアップで手作業の貼り重ねが必要。
プリプレグはフィルムで貼り重ねの方向やレイヤー枚数、重ね方、曲面の処理のしかたなどものすごい経験と知識が必要。
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。
手作業かかなり高度な自動化でないと高強度の製品にはなりません。
インジェクション成形のように簡単にパカパカ作れるわけではない。
大量生産するドライカーボンパーツは複雑な成形工程を検討し設計、プリプレグをカットマシンでカットし、自動機で綿密に何度も貼り重ねます。
そして、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。ウエットは硬化剤で自己発熱で固めるポリパテみたいのもあるが気泡が入ると強度が落ちるし樹脂が比率的に多いと弱くなる。
型に注入して一体成形するものはカーボン繊維の粉末を入れた樹脂であって上記のものより強度はずっと劣ります。
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。
樹脂はポリエステルが基本で一部の高級品にはエポキシが使われます。
カーボン繊維が細いと密度が上がり、強度がアップしますが高価です。
カーボンパーツでも製造法で超高級なものからこども騙しのものもあるので、製法をちゃんと理解して欲しいです。
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。
TRD のドライカーボンに限る
昔ラジコン走らせてたらロードバイクの人が話しかけてきて、ラジコンのシャシがカーボンなのを見つけて、凄いね😮て。
で自分の自転車も車体全てカーボンだよ、と。
指2本で持ち上がるよと！。
んなバカな😂チャリが指で上がるとか盛りすぎ🎉と思いながら試したらヒョイっ！と持ち上げれてビビったなあ😵
ウッソぉ😮みたいな
コメント欄に知識オバケがチラホラ沸いてますねw
クオータお乗りなんですね、自分はクレヨン欲しかったけど他メーカーでサイクルモードの展示品を買いました。
この手の材質系は現場の扱ってるプロが来てコメに？を残していくので、それに投稿主が答えれるかどうかで判断した方がいいわよね。
知ってるけど広く浅く書いたのか、そこまでの知識無いのか、それについて既読スルーなのか、知らないので教えてくれと答えるのかでなんとなく本質が見えるわね。
もちろん、コメントが本当に間違ってないのか見極めも必須だけどさ。
バイク関連でのウエットカーボンについてはそこそこ知ってるけど、ここまでが俺個人の限界だぜｗ
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🤔
「耐G兵器」はわかりにくいというか、紛らわしいです。書くとしたら「対G兵器」では？それでも紛らわしいですが。宇宙技術関係も関連する話題でもあるわけで、そっちの意味の「耐G」としか考えられないですよねこの漢字使った場合（汗）「ホウサン」言われて気が付きましたが。
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🤓
比強度でチタンと同じとか言うのはおかしい。
カーボンは既に60トンとか出ているので強度的にはチタン以上。
それにチタンというけど、どの合金？
６４，４２２、どれ？
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。
@@user-zk7un5hl8v それはどこ一般なのw
衝撃を吸収すると聞いた時に思ったこと：「つまり剛性はそこまで高くはないな」