プルトルージョンプロセス

将来有望な複合材料技術の一つとして、プルトルージョン成形は多くの複合材料関係者の注目を集めています。これは、牽引装置の牽引力によって連続繊維またはその織物に樹脂を浸透させ、成形金型を通して樹脂を加熱して固化させることで複合材料を製造するプロセス方法です。

1. プルトルージョン

プルトルージョンは、一定の断面形状を持つスクラップを連続的に製造するプロセスです。「引っ張り」と「圧縮」を組み合わせたプルトルージョンは、材料を押し出す押出成形とは異なり、材料を伸ばすように成形します。

2. プルトルージョン加工

ベールを追加することで、浸食や「繊維の膨張」を防ぎ、腐食や紫外線に対する耐性を高めることもできます。

この技術は熱硬化性ポリマーに限定されるものではありません。現在、ポリブチレンテレフタレート（PBT）やポリエチレンテレフタレート（PET）などの熱可塑性マトリックスにもプルトルージョン成形が成功裏に適用されており、ガラス繊維粉末を熱可塑性マトリックスのシートに含浸または包み込み、その後加熱することで成形を行います。

熱硬化性樹脂をベースとした複合材料と比較して、完成品の環境への優しさや、資源枯渇後のほぼ無限のリサイクル（加工）の可能性は、強化熱可塑性樹脂を支持する説得力のある根拠となるように思われる。

こうした理由から、近年の工業先進国では、特定の材料の工業生産と使用量が年間8～10％のペースで増加している。新たな技術開発は、特に自動車分野において、直線形状と曲線形状の両方の製造に実用的な推進力をもたらすだけでなく、この技術に対する需要も高まっている。

ポリマーマトリックスから繊維複合材料を製造するための引抜成形法は、エネルギーと資源の効率が良いように思われる。

経済的要因と環境的要因の両方から熱可塑性マトリックスの使用が有利であるが、溶融物の粘度が高いため、このタイプのマトリックスでは高い生産性と高品質の繊維状充填剤の含浸を実現することは難しい。

3. 応用分野

この技術を用いて製造された製品は、以下の産業で幅広く使用されています。

農業および化学産業において、畜産施設、化学プラントなどの建設用に、強度特性を強化した耐腐食性および耐摩耗性に優れたスラット床の製造に使用される。

建設業界では、ガラス繊維強化材料、形材、骨組み、PVC窓用補強材、その他の製品の製造に使用されます。

構造部品は、航空宇宙産業における航空機の製造に使用されます。

スポーツおよび観光分野において、強度特性を強化した機器の製造用機器：スノーボード、スキーポール、ゴルフコースの旗竿、テントや小屋の構造物など。

電気工学分野では、ガラス繊維は誘電体構造物の製造、複合絶縁体用のガラス繊維棒、信号ブロック要素の支持構造物、変圧器や電動機用のガラス繊維プロファイルの製造に使用されます。

商業生産においては、長繊維成形材料（LLM）粒子を原料として用い、強度や化学的特性が向上した構造物や製品を製造する。

自動車産業では、剛性、強度、軽量性を向上させた車両構造や複雑な部品の製造に使用されます。

Boxer社は、他の多くの産業や工場で使用されている、化学的安定性、誘電安定性、強度安定性に関する高い基準を満たす機構、構造、材料を使用しています。

4. プルトルージョン装置

プルトルージョンマシン設計は様々である。よく使われるタイプとしては、往復式（ハンドオーバー式）と連続式（キャタピラートラック式）の2種類がある。

フィレット引抜成形プロセスでは、機械のレイアウトは、手作業で引き抜く部品と同様に2つの可動ステージで構成されていますが、プロセスが断続的であるため、一方の引き抜き機と金型のみがもう一方のステージに取り付けられています。

プラットフォームが直線的に移動するか円形に移動するかは、製造するプロファイルの種類によって異なります。回転プラットフォームを備えた直線型機械の最小半径は約2メートルです。半径が小さい場合は、金型とグリッパーテーブルの円形運動が必要です。