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リサイクル可能な複合材料のブレードの製造を可能にするElium®熱可塑性樹脂は、革新的で有望な代替品になります。
リサイクル可能な複合材料のブレードの製造を可能にするElium®熱可塑性樹脂は、革新的で有望な代替品になります。
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<p>2018年12月にデュッセルドルフで開催された風力タービンブレード専門会議では、中国の主導的な風力タービンブレードメーカーの一つであるSinoma社のCTO、Bart Roorda氏がオープニングスピーチでこう述べ、基調講演を行った。今日、全世界で一年間に設置されている20,000基の風力タービンのブレード—すなわち約550,000トンの複合材料—は、グラスファイバーまたは炭素繊維/エポキシ樹脂をベースにした熱硬化性複合材料でできている。これらは軽くて丈夫な上に耐衝撃特性にも優れているため、この用途に最も適した材料になっている。しかしながらこれらには一つの大きな欠点がある。これらは作り直すことができない上に、これらのブレード—および他の様々な用途—に用いられている複合材料の寿命末期の問題が、今後数年のうちに大きな環境問題に発展するかもしれないのである。</p>

風力タービン分野におけるElium<sup>®</sup> のチャンス

<p>風力タービンは全世界で一年間に10~15%増加している(出典:世界風力会議)。この追い風の市場で、Elium<sup>®</sup> 熱可塑性樹脂は、リサイクル可能な複合材料でブレードを製造できるというイノベーティブで有望な代替技術を提示している。アルケマはこの樹脂の極めて優れた可能性を確信しており、エポキシ樹脂ブレードで一般的に用いられているプロセスをベースにして、Elium<sup>®</sup> 樹脂を用いた試作ブレードを工業生産できるかどうかを実証するため、いくつかの共同プロジェクトを実施している。</p>
<h3>アルケマ社は、Elium<sup>®</sup> 複合材料部品のリサイクル可能性という難しい課題にうまく対処している</h3>

当社では、重量が2.5トンある長さ25メートルのブレードのリサイクル実証試験を行うことを決定しています。これは三つのステップで行われ、まずブレードの切断を行った後、ペレットサイズまで細かく粉砕、これらのペレットを加熱して解重合しElium®樹脂とグラスファイバーのどちらも回収するというものです。当社は、新品の樹脂と全く同じ品質の競争力のあるリサイクル品を生産するため、効果的なプロセスを開発するべく研究を進めています。それが実現すれば新しい風力タービンや自動車部門向けの部品を製造する機会も生まれるでしょう。

あらゆる複合材料プロセスに適合できる多用途樹脂

<p>アルケマ社は、大手メーカーと協力して、自社の樹脂をこれらすべてのプロセスでテストし、ターゲットとなる市場に特徴的な部品を試作する計画が進んでいる。</p>
<p>多くの利益が出る可能性を秘めた風力タービン市場の他にも、Elium<sup>® </sup>樹脂は、様々な連続炭素繊維やグラスファイバーを用いた熱可塑性複合材料部品を、あらゆる大きさと複雑な形状で生産できる。Elium<sup>® </sup>樹脂には、常温で素早く硬化するため使い易く、かつ既存の熱硬化性樹脂の成形プロセスとの相性が良いという二つの大きな特徴があり、既にこれらの設備を導入している製造業者にとっては、投資コストを抑えることができるという経済的なメリットがある。ここでいう成形プロセスとは、インフュージョン(風力タービンのブレードやボートの船体に用いる技術—下の挿入図を参照のこと)、レジントランスファー成形(RTM)、シート・モールディング・コンパウンド(SMC)、引き抜き成形、および含浸テープであり、Elium<sup>® </sup>はここに挙げるすべてのプロセスで適用できる。</p>
<p>アルケマ社は、メッスにあるIRT-M2P [材料、金属加工、プロセス・テクノロジー研究所]、ならびに様々なフランスの自動車メーカーおよび自動車部品メーカーと協力して、2016年にFast RTMプロジェクトに参加した。「当社は、工業規模のパイロットプラントを作り、Elium<sup>® </sup>複合材料と炭素繊維またはグラスファイバーのマトリクスを用いて自動車部品—車体や構造部品—を、メーカーが求めている2分間で部品1個の生産速度で量産できることを実証しました。」と、アルケマ社のマテリアル・サイエンティフィックディレクターであるMichel Glotin氏は述べている。</p>
<p>このプロジェクトによって、Elium<sup>® </sup>樹脂を用いて製造した複合材料部品で自動車生産ラインを統一できる日もそう遠くない。欧州技術研究所-原材料部門(ベルリン)が支援しているヨーロッパのプロジェクトでは、スペインの提携企業であるMondragon-Batzと協力して、侵入防止ドアの構造補強部品をElium<sup>® </sup>樹脂をベースにした複合材料で製造できることを証明した。</p>
<h3>UV照射で硬化するElium<sup>®</sup> 含浸テープ</h3>

無限に広がる用途

<p>アルケマ社は、Mäder社(光重合開始剤の添加剤メーカー)およびMF Tech社(フィラメント・ワインディング装置のメーカー)と提携し、この技術を用いて、非常に高い圧力に耐えられる80Lの水素タンクを既に設計している。</p>

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