カーボンファイバーエンジンフード金型

カーボンファイバーボンネット金型は、自動車のカーボンファイバーボンネット（CFRPフード）を成形するために使用される専用金型です。ボンネットの外観表面、寸法精度、構造強度を確保するには、高精度、高剛性、低熱変形が重要な要件となります。

 

I. 金型材料の選定

·アルミニウム合金 (6061-T6 など):軽量、速い熱伝導性、優れた加工特性により、小規模および中規模のバッチ生産およびラピッドプロトタイピングに適しています。

·スチール（P20、S50Cなど）：強度が高く、耐摩耗性に優れているため量産に適していますが、重量が重くコストが高くなります。

·炭素繊維複合材料（CFRP）：熱膨張係数が低く、製品との相性が良く、軽量で高精度で複雑な曲面の金型に適していますが、コストが高くなります。{0}

 

 

II.金型構造設計のポイント

1.金型分割設計

• 構造は内外型分割設計を採用。パーティング ラインはフードの非外観面 (エッジ フランジ領域など) に配置されており、完全な外観とスムーズな脱型が保証されます。
• デザイン可能なフランジエッジモジュール一体成形とエッジカットの両方が可能です。

 

2.プロファイルと精度

• 車両全体の3Dスキャニングデータを基にモデリングを行い、車体とのフィッティング精度を確保。
• プロファイルの表面仕上げは、製品の外観を直接決定するグレード A (Ra 0.8 μm 以下) に達する必要があります。
• キーの寸法公差は±0.3mm以内に管理されており、取り付け穴の位置も正確に配置されています。

 

3.強化とサポート

• 金型の背面には格子状の補強リブ（間隔 300 ～ 500 mm）が装備されており、軽量化だけでなく剛性が向上し、圧力による変形を防ぎます。
• サポート フレームは金型表面に密着し、圧力を均一に分散し、局所的な応力集中を避ける必要があります。

 

4.換気・真空システム

• 金型キャビティの端には通気溝（幅0.5～1.0mm）が設けられており、空気の滞留による表面の傷や材料不足を防ぎます。
• 真空バッグ・ホットプレスタンク工程に対応する必要があります。金型は良好な真空シール性能（漏れ量0.01Pa・m3/s以下）が必要です。

 

 

Ⅲ．主流の製造プロセスの適応

RTM（レジントランスファーモールディング）：金型には高い剛性が要求され、良好なシール性が要求されます。中量の製品や高品質の製品に適しています。-

オートクレーブ成形:金型は高温 (120 ～ 180 度) および高圧 (0.5 ～ 1.0 MPa) に耐える必要があり、熱安定性に対する非常に高い要件があります。

真空袋成形：コストが比較的低く、小ロット生産や試作に適していますが、金型の表面やシール性能に対する要求が高くなります。

拡張コア金型工程：伸縮性のある芯材（コリディオンなど）を使用することで、体の複雑な構造-通気路を備えたダクトを形成,二次接着が不要で、成形サイクルが短い（約8～15分）。

 

 

IV.製造時および使用上の注意事項

 

丸いコーナーとトランジション：キャビティコーナー、リブフィレット根元R 3mm以上、厚さ遷移勾配 (比率 1:5 以下)、応力集中と硬化反りを回避します。

加熱/冷却システム:-内蔵の均一加熱パイプラインにより、硬化中の温度差が±5度以下であることが保証され、製品の内部応力が防止されます。

脱型とメンテナンス: 特殊な耐高温性-離型剤を使用してください。-成形後はゆっくりと冷却し、反りを避けるために型を均等に取り外します。定期的に表面精度とシール性能をチェックしてください。

 

 

V. 代表的な不具合とその対策

表面の気泡・ピンホール：排気性能の向上、真空レベルの向上、樹脂の流れの最適化。

製品の反り・変形：金型の剛性を最適化し、冷却速度を制御し、繊維の積層方向を調整します。

モールドラインのズレ：型位置決め構造を強化し、型閉精度を向上させます。

層状構造: ラミネートにしわがないこと、真空圧縮が完全であること、硬化パラメータが適切であることを確認してください。

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