ばねと炭素繊維強化プラスチック

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ばねと炭素繊維強化プラスチックの違い

ばね vs. 炭素繊維強化プラスチック

ばねとは、力が加わると変形し、力を取り除くと元に戻るという、物体の弾性という性質を利用する機械要素である。広義には、弾性の利用を主な目的とするものの総称ともいえる。ばねの形状や材質は様々で、日用品から車両、電気電子機器、構造物に至るまで、非常に多岐にわたって使用される。 ばねの種類の中ではコイルばねがよく知られ、特に圧縮コイルばねが広く用いられてる。他には、板ばね、渦巻ばね、トーションバー、皿ばねなどがある。ばねの材料には金属、特に鉄鋼が広く用いられているが、用途に応じてゴム、プラスチック、セラミックスといった非金属材料も用いられている。空気を復元力を生み出す材料とする空気ばねなどもある。ばねの荷重とたわみの関係も、荷重とたわみが比例する線形のものから、比例しない非線形のものまで存在する。ばねばかりのように荷重を変形量で示させたり、自動車の懸架装置のように振動や衝撃を緩和したり、ぜんまい仕掛けのおもちゃのように弾性エネルギーの貯蔵と放出を行わせたりなど、色々な用途のためにばねが用いられる。 「ばね」は和語の一種だが、平仮名ではわかりにくいときは片仮名でバネとも表記される。現在使用されている漢字表記では発条と書かれる。英語に由来するスプリング（spring）という名称でもよく呼ばれる。語源は諸説あるが、「跳ね」「跳ねる」から転じて「ばね」という語になったとされる。 人類におけるばねの使用の歴史は太古に遡り、原始時代から利用されてきた弓はばねそのものである。カタパルト、クロスボウ、機械式時計、馬車の懸架装置といった様々な機械や器具で利用され、ばねは発展を遂げていった。1678年にはイギリスのロバート・フックが、ばねにおいて非常に重要な物理法則となるフックの法則を発表した。産業革命後には、他の工業と同じくばねも大きな発展を遂げ、理論的な設計手法も確立していった。今日では、ばねの製造は機械化された大量生産が主だが、一方で特殊なばねに対しては手作業による製造も行われる。現在のばねへの要求は多様化し、その実現に高度な技術も求められるようになっている。. CFRP成形用炭素繊維 CFRPで作られたレースカー ドライカーボンを加熱するためのオートクレーブ装置 炭素繊維強化プラスチック（たんそせんいきょうかプラスチック、carbon fiber reinforced plastic, CFRP）は、強化材に炭素繊維を用いた繊維強化プラスチックである。母材には主にエポキシ樹脂が用いられる。単にカーボン樹脂やカーボンとも呼ばれる。 炭素繊維強化プラスチックは高い強度と軽さを併せ持つ。ゴルフクラブのシャフトや釣り竿などのスポーツ用途から実用化が始まり、1990年代から航空機、自動車などの産業用に用途が拡大しており、建築、橋梁の耐震補強など、建設分野でも広く使われている。 製造法の違いからドライカーボンとウェットカーボンの2種類に大別される。ドライカーボンは炭素繊維と母材（マトリクス）をあらかじめなじませてある部材（など）を型に貼り込んでいったものを真空バッグを使用して気圧を利用しながら加熱し圧着し硬化させる。積層プリプレグやプリプレグとハニカム材との密着性を確保するためオートクレーブを使用する場合が多い。生産工程の多くが手作業であり準備・施工にも時間がかかり、オートクレーブや類する設備が必要なことから、従来は高価でも極限の性能が求められる用途の場合のみ利用されたが、近年ではプリプレグ貼り込みがハンドレイアップよりも容易であることも影響し、スマートフォンケースやモバイルPCの外装など小サイズな製品が増加している。脱オートクレーブ成形法やマイクロ波による加熱など、新たな製造法により成形費用は低減しつつある。 ウェットカーボンは、通常のFRPと同じく・インフュージョン・RTMなどの工法で作られる。RTMやインフュージョン工法でのウェットカーボン製品は機械自動化による大量生産が可能で、自動車などに使われている。.

繊維強化プラスチック

繊維強化プラスチック（せんいきょうかプラスチック）または FRP (Fiber-Reinforced Plastics の略称) は、ガラス繊維、炭素繊維などの繊維をプラスチックの中に入れて強度を向上させた複合材料のこと。.

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自動車

特殊作業車の例（ダンプカー） 自動車（じどうしゃ、car, automobile）とは、原動機の動力によって車輪を回転させ、軌条や架線を用いずに路上を走る車のこと。.

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