对于高速运动的装置,轻量化技术是一种特别需要的技术。
*使航空器做到重量轻,并具有高强度和高可靠性的技术是非常重要的,将硬铝等轻量金属材料置换为CFRP复合材料的工作正在推进。
*F1赛车用车身也采用与航空器机身材料相同的材料。
*作为高速驱动装置,有电子部件安装机和搬运机器人的机械臂部等。
上述事例中,适用采用材料置换方式进行的轻量化。
(1) 关于采用材料置换方式进行的轻量化
采用材料置换方式进行的轻量化需同时解决以下技术要项。
(2) 采用材料置换方式进行的强度保证所需的材料设计
・从金属材料置换为树脂材料时,使之变为复合材料结构,由此力求做到轻量化和保证强度。
・CFRP复合材料是Carbon Fiber Reinforced Plastics的简称,意为碳纤维增强塑料。
・将纤维进行碳化,用于树脂内部的结构材料,并利用纤维的连续体和树脂粘结强度,使得成为了一种难以轻易开裂的材料。
轻量化技术 | 轻量化技术的事例 | 开发课题 |
1) 材料的置换 | a) 金属→轻量金属化 | 连接技术 |
b) 金属→树脂化 | 强度、可靠性、成形技术 | |
c) 金属/其他→复合材料化 | 同上 | |
2) 结构构件的形状变更 | d) 去除材料、中空结构化 | 强度、噪音 |
e) 形状改造 | 针对荷载/应力方向的可靠性 |