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丸(楕円)パイプ
構造材料を構成する上で、パイプ形状のものはその一部でしかありませんが、金属材料からの材料置換を考える場合に、とても有効な材料であることは間違いありません。

高価なエポキシ・カーボン・コンポジットの中でも材料ロスが少なく、有効な構造強度をが期待できるカーボン・パイプは、幅広い用途が考えられます。私たちのの目指すところは、従来の用途にとらわれない新しいカーボンパイプを皆様にご提供する事で、軽くて、強くて、腐らないカーボン・コンポジットの良さを実感していただき、地球環境に優しい社会の構成にお役立ていただければと願っております。

パイプ・クラフトでは、カーボン素材にとらわれず、あらゆるタイプのFRP(繊維強化プラスチック)に対応可能です。繊維にあらかじめ樹脂が含浸された材料(=プリプレグシート)を使い、そのシートを金型に巻きつけパイプを成形しています。この製法を、『シートワインディング(SW)法』と呼び、他の製法では難しい超肉薄パイプから肉厚ものまで、自由な積層構成が可能です。
自由な厚みが可能
  • 特に単体のプラスチックでは苦手な極薄肉パイプが可能。
  • 試用するプリプレグ各種の組み合わせや、積層回数(PLY数)による厚み調節が簡単。
  • 肉圧 t=0.2mm〜製造可能。
異種材料との組み合わせによるハイブリッド化が容易
CFやGFの他に有機系繊維(綿糸・ビニロン繊維等)、植物系繊維、金属繊維(ボロン繊維・アルミナ繊維)パルプ等、様々な異種材料との組み合わせによるコンポジット化が非常に容易に行えます。これらは全て FRPとして一括しています。
FRPの強度はその繊維(強化材)によって支配されますが、樹脂が持っている本来の性質によって耐候性や耐食性・難燃性・耐熱性・電気的特性などをFRPに付与することが、マトリックス樹脂の役割です。


材料の繊維角度の組み合わせが容易
シートワインディング(SW)製法の最も得意とする技術のひとつで、主に0度・90度・45度方向にプリプレグを巻きつけていきます。 この組み合わせによって様々な強度特性を持ったパイプを創ることができます。 さらにGFとCFとをうまく組み合わせることで、より幅広い強度特性を持つことが可能です。

断面形状に様々なバリエーションを持つことが可能
シートワインディング(SW)製法では使用する金型を変えることにより、様々な形状のパイプを製造することができます。多少工程が複雑になりますので、特殊パイプとして受注生産させていただいております。

優れた耐久力
耐食性 耐酸・耐アルカリ・耐塩性に優れる。 ※但し強酸・強アルカリには短時間使用のみ。
耐薬品性 ほとんどの薬品に侵されず、極めて安定な材料。
耐久性 塗装やUVカット処理をすることで30年以上の実績があります。
耐熱性 100℃以上、140℃〜150℃でも使用可 ※熱変形温度:>204℃
耐候性 FRPパイプは表面に特殊な耐候性UVカット層を付与したタイプも製造しております。
一般的機械属性
  SI単位・動単位 シートワインディング(SW)法 FRPパイプ
使用材料   GFプリプレグ材
(朱子織クロス)
CFプリプレグ材
0度/90度:7/3
樹脂   ■エポキシ
■フェノール
■ポリエステル
■エポキシ
比重   1.7〜1.9 1.55〜1.6
繊維含有率 WT% 65 65
引張強度 kgf/mm2
MPa
58〜86
570〜845
190
1860
引張弾性率 kgf/mm2
GPa
3200
31.3
11600
113.6
伸び率 % 1.6〜2.0 0.6〜1.1
圧縮強度 kgf/mm2
MPa
63〜86
617〜840
85〜120
830〜1170
曲げ強度 kgf/mm2
MPa
50〜89
490〜870
70〜135
680〜1320
曲げ弾性率 kgf/mm2
GPa
2500〜4100
24.5〜40
5400〜11000
53〜108
比強度 106/cm2 2.9〜3.9 4.5〜8.4
比弾性率 108/cm2 1.4〜2.1 3.4〜6.8
熱伝導率 cal/mh℃ 1.0〜1.2 5〜10
線膨張率 10-6/℃ 7〜11 0.9〜1.0
熱変形温度 >204  
絶縁耐力 V/mil 150〜700  
パイプ曲げ強度比較表(参考例)
  単位 シートワインディング(SW)法
FRPパイプ
パイプ種   CFRPパイプ
0度:90度=7:3
GF+CF複合パイプ
GF:CF=1:1
GFRPパイプ
朱子織クロス
樹脂   エポキシ エポキシ エポキシ
パイプ内径×外径   φ35×φ42 φ35×φ42.5 φ35×φ42
試験長 mm 1000 1000 1000
試験荷重 kg 300 300 300
試験荷重時たわみ量:δ mm 7.7 9.8 19.5
最大破断荷重 kg 1075 875 775
最大たわみ量 mm 27.5 28.5 51.6
パイプ断面係数:Z mm3 3766 4009 3776
断面2次モーメント:I mm4 7.9×104 8.49×104 7.9×104
曲げ弾性率:E 103kg/mm2 10.26 7.5 4.0
曲げ剛性:EI kg/mm2 81.1×107 63.7×107 32×107
最大曲げモーメント:Mmax kg/mm2 26.87×104 21.87×104 19.37×104
曲げ強度:σmax kg/mm2 71.4 54.7 51.5
比強度 106/cm2 4.6 3.2 2.8
比弾性率 108/cm2 6.6 4.4 2.2
  単位 引抜成形法 FW法
パイプ種   市販品
グレード
市販品
グレード
樹脂   ポリエステル ポリエステル
パイプ内径×外径   φ35×φ42.2 φ35×φ42.2
試験長 mm 1000 1000
試験荷重 kg 300 150
試験荷重時たわみ量:δ mm 21.7 32.3
最大破断荷重 kg 600 184
最大たわみ量 mm 45.4 74
パイプ断面係数:Z mm3 3889 3889
断面2次モーメント:I mm4 8.2×104 8.2×104
曲げ弾性率:E 103kg/mm2 3.5 1.17
曲げ剛性:EI kg/mm2 28×107 9.6×107
最大曲げモーメント:Mmax kg/mm2 15×104 4.6×104
曲げ強度:σmax kg/mm2 38.6 11.8
比強度 106/cm2 1.9 0.6
比弾性率 108/cm2 1.7 0.5
パイプ曲げ強度比較表(参考例)
  単位 フェノール エポキシ
透明性   不透明 不透明
成形収縮性 % 0.1〜1.0 0.1〜0.8
比重   1.69〜2.0 1.6〜2.0
引張強度 kgf/cm2 490〜1300 350〜1400
圧縮強度 kgf/cm2 1800〜4900 1300〜2800
曲げ強度 kgf/cm2 1100〜4200 560〜2100
熱変形温度
18.5kgf/cm2
117〜316 >204
体積抵抗率 Ω-cm - >1014
絶縁破壊強度 kV/mm 5.6〜16 10〜16
誘電率 10Hz - 3.5〜5.0
誘電体力率 10Hz - 0.01
耐アーク性 sec - 120〜180
吸水性 24h.% 0.03〜1.2 0.04〜0.20
燃焼性   - 自消性
耐酸・耐アルカリ性   - 影響なし
耐溶剤性   - 影響なし
  単位 ポリエステル
透明性   半透明・不透明
成形収縮性 % 0.02〜0.2
比重   1.50〜2.10
引張強度 kgf/cm2 2100〜3500
圧縮強度 kgf/cm2 1800〜3500
曲げ強度 kgf/cm2 2800〜5600
熱変形温度
18.5kgf/cm2
117〜316
体積抵抗率 Ω-cm >1014
絶縁破壊強度 kV/mm 14〜20
誘電率 10Hz 4.0〜5.5
誘電体力率 10Hz 0.01〜0.03
耐アーク性 sec 60〜120
吸水性 24h.% 0.05〜0.5
燃焼性   自消性
耐酸・耐アルカリ性   強酸・強アルカリに影響あり
耐溶剤性   -
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